[其他]聚合物模制复合材料

说明书

本发明与制做模制件的复合材料有关，这种复合材料含有火成岩。更具体地说，本发明涉及主要由不同粒度的玄武火成岩构成、而周围是固化的环氧树脂的复合材料。由此得到一种高强度的刚性结构，它比以前获得的复合材料的抗振性能更好。本发明还与制做这类复合材料的方法有关。

先有技术指出，利用聚合物材料可将做为填料的花岗岩碎片粘接成为一种复合材料，制成机床底座。这些实例曾由Ciba-Geigy根据2/1980技术记录编制成册。这里描述了由一种专用水泥与花岗岩骨料并用而制成的环氧“混凝土”。

在瑞士专利612610中描述了一种机器底座，它通过合成粘接剂将沙子和砾石混合粘结而成。在由H.Schulz和G.Nicklau所写的题为“丙烯酸树脂混凝土”的论文（Werkstatt    und    Betrieb    115（1982）11.）所叙述的先有技术谈到了使用丙烯酸酯类树脂和玄武岩制做面板材料和量具测准机的底基。在美国专利№4，382，820中描述了一种非金属类型的构件做为机床底座。其中用水洗、混凝土或陶瓷做为基本材料，再将一些固体材料象纤维、细丝和金属添加到上述基本材料中做为增强材料。如要获得固体材料最大密度的骨科级配可查阅工业和工程化学（Industrial    and    Engineering    Chemistry）第23卷第9期1052至1058页中“骨料级配”一文以及美国陶瓷学会杂志（Journal    of    American    Ceramics    Society）第44卷，第10期，513至522页，“球形颗粒的机械装填”一文。

使用一种固化的塑料来填充固体颗粒间的空隙，可使空隙的数量和体积最小，以此将各种各样粒度不同的火成岩材料的分散固体颗粒压制成型。从而使刚性制品获得高强度和减振性能，对于这样来使用火成岩材料的方法在先有技术中都没有阐述过。在先有技术中也没有公开过不同粒度的玄武岩固体颗粒与塑料树脂并用压制成型而制成本文所描述的一种性能独特的模制件的内容。

本发明的一个优点是提供了一种制做模制件的复合材料，这种复合材料采用了一种火成岩材料和一种固化的塑料树脂的独特组合。本发明的另一个优点是利用玄武岩做为火成岩材料的代表，与脂环族环氧树脂一起使用，制成了一种强度高，减振性能好的模制件。当将该模制件从模具中脱出后，其外观光亮平整令人满意;可以将辅助添料加到这种独特的复合材料中，制成各种形状的模制件;制做模制件的方法简单易行，不需要专门的工具，也不必进行修整加工便可制做出一种空隙很少的复合材料。

采用本发明模压制做的复合材料能够体现上述优点而克服先有技术的不足。在本发明的复合材料中，各种各样粘度不同的火成岩材料的分散固体颗粒是以紧密接触而使颗粒空隙的数量和体积最小的方式来排布和压实的。一种已固化的塑性材料填充在固体颗粒间的空隙之中而为其提供了一种粘结材料。所使用的火成岩材料最好是玄武岩，而玄武岩的含量最好大于整个复合材料体积的70%，树脂含量最好少于整个复合材料体积的70%，至于粘接材料，最好是脂环类环氧树脂，尤以二（2，3-环氧环戊基）醚和乙二醇的共聚物为最佳。为了使模制品的韧性最大，所选用的玄武岩材料应该至少由三种不同粒度的颗粒组成，以便使它们容易紧密接触，从而使相互间空隙数量最小。

本发明还提出了一种制做模制件的独特方法，在这种方法中，按照颗粒的不同粒度，将火成岩材料的各种各样的分散固体颗粒均匀地分散在模具中，经过压实，使颗粒间空隙最小，然后把树脂材料加到这些颗粒周围，以便填充空隙并排除其中的空气。为了填充空隙并排除空气，采用在模具底部由下向上加入塑料树脂的方法，以保持一个确定的树脂-空气界面。为了使树脂的流动性最适宜操做，在树脂加入模具中之前，应先将固体颗粒和树脂加热。众所周知，通过加热降低了树脂的粘度。

通过参考本文的附图，将会对本发明的内容及制做模制件的方法有较好的理解。

图1为示意图，图示了按照本发明的原理将树脂注入模具中制做模件的典型生产系统。

图2为沿图1中2-2线所作的平面剖视图，图示了成型后得本发明的材料组分。

图3为另一具体模件，图示了一个几何形状不同的模制件。

图4为垂直剖面图，图示一种将树脂注入模具中的方法。

图5与图4类似，图示了另外一种注入树脂的方法。

图6比较了包括花岗岩和玄武岩在内的火成岩的某些性能。