[发明专利]粘结剂、金属注射成型用喂料、金属零部件及其制备方法

说明书

本发明涉及一种粘结剂、金属注射成型用喂料、金属零部件及其制备方法，该粘结剂包括以下质量百分含量的组分：聚甲醛80.0％～95.0％、烯烃共聚物1.0％～10.0％、三元乙丙橡胶1.0％～10.0％、表面活性剂1.0％～5.0％和助剂0.1％～10.0％。该粘结剂具有较好的流动性和润湿性，能够与金属粉末紧密结合，且该粘结剂容易脱除，得到的产品尺寸精度高、杂质含量少，大幅度地提高了注塑成品率。

技术领域

本发明涉及材料加工技术领域，特别涉及粘结剂、金属注射成型用喂料、金属零部件及其制备方法。

背景技术

随着现代科学技术的发展对材料制品的要求越来越高，很多情况下需要各种复杂形状的金属零部件来满足使用要求。而金属注射成型(Metal Injection Molding，MIM)技术能够以低廉的价格获得各种复杂形状的金属零部件，越来越受到关注。

金属注射成型是一种从塑料注射成型行业中引伸出来的新型粉末冶金成型技术，在生产小型复杂形状的精密零部件方面具有很大的优势，近年来发展非常迅猛。它把粉末冶金与塑料注塑成形技术结合起来，以石蜡、油、塑料等作粘结剂，使金属粉末具有良好的流动性和成形性。MIM产品尺寸精度较高(±03％左右)，材料利用率高，可实现自动连续生产。

而金属粉末注射成型技术中的粘结剂是金属粉末注射成型中的灵魂口，MIM技术的核心即在于大量粘结剂的加入和脱除。粘结剂具有两个最基本的功能：提高喂料的流动性和保持产品形状。喂料的流变性能是影响成型制品质量的一个关键性因素，其可通过喂料体系的粘度、强度和热稳定性来评价。

自七十年代初MIM技术出现到七十年代末和八十年代初开始蓬勃发展，粘结剂的开发研究也经历了一番变革。目前常用的粘结剂由两种或两种以上的物质组成，其中包括一种高分子组元作为主干支撑剂，也称骨干支撑剂，以提高喂料的力学性能，使所得到的毛坯具有较好的机械性能。而目前使用较为广泛的主干支撑剂为聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)，虽然这两种物质具有较好的力学强度，但是该材料很容易在产品中引入应力，且其热分解温度较低，影响其他组分的作用，最终导致注塑的成品率较低，这样会在一定程度上影响最终产品的品质和生产效率，增加人工和设备的成本。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够提高注塑成品率的粘结剂、金属注射成型用喂料、金属零部件及其制备方法。

一种金属注射成型用粘结剂，包括以下质量百分含量的组分：

上述粘结剂通过以三元乙丙橡胶和烯烃共聚物作为主干支撑剂(也称骨干支撑剂)，聚甲醛作为主干充填剂，并辅以表面活性剂和助剂，使得该粘结剂具有较好的流动性和润湿性，能够与金属粉末紧密结合，且该粘结剂容易脱除，得到的产品尺寸精度高、杂质含量少，大幅度地提高了注塑成品率。此外，上述粘结剂能够提高喂料的拉伸性能，使得喂料注射成型的毛坯良率高，抗环境应力能力强，其也不会在脱脂过程中产生裂纹，在保证所制得的金属零件毛坯的力学性能的同时，提高了注塑的成品率。

具体地，三元乙丙橡胶能够与聚烯烃共聚物协同作用作为主干支撑剂，使该粘结剂能够与粉体紧密结合，不易分离，提高加工性，避免树脂分解的同时，改善粘结剂的流动性，有效地避免了三元乙丙橡胶粘度大而影响粘结剂流动性的问题，且三元乙丙橡胶本身的密度低，与密度相对较大的金属粉末之间的密度差过大，容易在加工金属粘结剂的过程中，使得三元乙丙橡胶和金属粉末之间的结合力较差，不能够均匀的分布在金属粉末之中，形成良好的金属喂料，也会影响金属粉末后续的一次成抷良率、脱脂效率、烧结效果等，通过采用三元乙丙橡胶和烯烃共聚物组合而成的主干支撑剂可以有效地解决上述问题。同时还能改进聚烯烃共聚物引入的应力问题，提高注塑的成品率。

此外，三元乙丙橡胶能够与极性单体发生接枝共聚反应，可以在保持乙丙橡胶主链结构不变的情况下，引入新的官能团，从而带来新的性能，使得上述粘结剂具有更广的应用范围。