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CN115043644B - 一种具有防静电功能的陶瓷手模及其制备工艺 - Google Patents

一种具有防静电功能的陶瓷手模及其制备工艺 Download PDF

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CN115043644B CN202210387573.9A CN202210387573A CN115043644B CN 115043644 B CN115043644 B CN 115043644B CN 202210387573 A CN202210387573 A CN 202210387573A CN 115043644 B CN115043644 B CN 115043644B
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Abstract

本发明涉及一种具有防静电功能的陶瓷手模及其制备工艺，其包括：玻璃粉料、松节油、乙酸丁基卡必醇酯、增稠剂、流度控制剂、CdO、In2O3、Ti2O3、SnO2、MoO3。所述制备工艺包括：(1)将CdO、In2O3、Ti2O3、SnO2、MoO3混合后搅拌均匀，得混合料A。(2)将玻璃粉料、松节油、乙酸丁基卡必醇酯、增稠剂和流度控制剂混合后搅拌均匀，得混合料B。(3)边搅拌边将所述混合料A加入混合料B中使两者充分混合，将得到的湿混料压制成型后进行烧制，即得陶瓷手模。本发明的陶瓷手模通过重新设计配方，制备得到的陶瓷手模不仅防静电性能好，而且表面不容易残留污垢，便于清洗，有效提高了陶瓷手模的品质。

Description

一种具有防静电功能的陶瓷手模及其制备工艺
技术领域
本发明涉及手套生产领域，尤其涉及一种具有防静电功能的陶瓷手模及其制备工艺。
背景技术
手模是用于生产PVC、乳胶、丁腈等手套用的成型模具。生产过程中，长期连续的作业，手模上不免会粘上污垢、同时还会有静电吸附的玉米淀粉，卷边辊调整不当的时候还会有料边粘挂在模具上，这些物料如不及时清理掉就会带入料槽，手套就会出现粘料、针孔和两点等缺陷，严重影响成品率。
为了克服手模在使用过程中容易产生静电的问题，一般采用在手模中掺入导电材料的方法，已将产生的静电及时传导出去，避免静电电荷在手模表面的积累。现有常用的导电材料包括金属、金属氧化物、金属盐类、金属合金等粉末。然而，虽然现有的方法制备的手模的防静电性能仍然不理想，而且存在表面容易粘上污垢的问题，而且不易清洗下来，影响手套生产效率的同时，还会降低手套的成品率。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种具有防静电功能的陶瓷手模及其制备工艺，该陶瓷手模不仅防静电性能好，而且表面不容易残留污垢，便于清洗。为实现上述发明目的，本发明公开了以下的技术方案：
在本发明的第一方面，公开一种具有防静电功能的陶瓷手模，其原料包括如下重量份的组分：玻璃粉料25～35份、松节油10～15份、乙酸丁基卡必醇酯3～6份、增稠剂0.5～1.2份、流度控制剂1～2份、CdO粉1.7～2.1份、In2O3粉1.5～2.8份、Ti2O3粉2～2.5份、SnO2粉2.4～3.6份、MoO3粉0.6～1.3份。
进一步地，所述玻璃粉料包括硼硅铅系玻璃粉、高硼硅玻璃粉等中的任意一种，其作为主要材料经过烧制后可得到强度高、热稳定性好的陶瓷手模。
进一步地，所述增稠剂包括乙基纤维素、硝化纤维等中的任意一种。
进一步地，所述流度控制剂为丙烯类共聚物，如聚丙烯酰胺等。在本发明中，所述流动度起到促进手模表面光洁度，降低污垢附着的作用。
进一步地，所述CdO粉、In2O3粉、Ti2O3粉、SnO2粉、MoO3粉均为纳米粉，以增加手模的防静电功能以及表面光洁度，降低污垢附着。
进一步地，所述陶瓷手模的原料中还包括表面活性剂1.5～3重量份。可选地，所述表面活性剂包括：硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、单硬脂酸甘油酯等中的任意一种。
在本发明的第二方面，公开所述具有防静电功能的陶瓷手模的制备工艺，包括如下步骤：
(1)将所述CdO粉、In2O3粉、Ti2O3粉、SnO2粉、MoO3粉混合后搅拌均匀，得混合料A，备用。
(2)将所述玻璃粉料、松节油、乙酸丁基卡必醇酯、增稠剂和流度控制剂混合后搅拌均匀，得混合料B。
(3)边搅拌边将所述混合料A加入混合料B中使两者充分混合，将得到的湿混料压制成型后进行烧制，即得陶瓷手模。
进一步地，步骤(1)中，所述搅拌时间为10～30min，以使各物料充分混合均匀。
进一步地，步骤(2)中，所述搅拌时间为35～60min，以使各物料充分混合均匀。
进一步地，步骤(3)中，所述烧制的温度为1250～1380℃，时间为2.5～4小时。
现有技术相比，本发明取得的有益效果包括：本发明的陶瓷手模通过重新设计配方，制备得到的陶瓷手模不仅防静电性能好，而且表面不容易残留污垢，便于清洗，有效提高了陶瓷手模的品质。其中，本发明以CdO、In2O3、Ti2O3、SnO2、MoO3组成的复配物为复合导电剂，这些金属氧化物组分相互协同配合，在保障陶瓷手模优良的防静电性能的同时，还使陶瓷手模使用过程中表面不易与污垢粘接，提高了陶瓷手模的自洁净功能。另外，通过乙酸丁基卡必醇酯的加入确保陶瓷手模表面光洁，降低表面粗糙度，提高陶瓷手模的自洁净功能。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。现通过具体实施对本发明进一步说明。
实施例1
一种具有防静电功能的陶瓷手模的制备工艺，包括如下步骤：
(1)原料准备：用天平精确称量如下重量份的组分：硼硅铅系玻璃粉30份、松节油13份、乙酸丁基卡必醇酯5份、乙基纤维素0.8份、聚丙烯酰胺1.4份、CdO纳米粉2.0份、In2O3纳米粉2.2份、Ti2O3纳米粉2.5份、SnO2纳米粉3.0份、MoO3纳米粉1.1份。
(2)将所述CdO纳米粉、In2O3纳米粉、Ti2O3纳米粉、SnO2纳米粉、MoO3纳米粉置于混料机中搅拌25min，使各物料搅拌均匀，得混合料A。
(3)将所述玻璃粉料、松节油、乙酸丁基卡必醇酯、增稠剂和流度控制剂置于混料机搅拌50min，得混合料B。
(4)边搅拌边将所述混合料A加入混合料B中使两者充分混合，将得到的湿混料置于手模模具中，然后施加40MPa的压力压制成型后转入加热炉，在1300℃烧制3小时，完成后随炉冷却至室温，得陶瓷手模。
实施例2
一种具有防静电功能的陶瓷手模的制备工艺，包括如下步骤：
(1)原料准备：用天平精确称量如下重量份的组分：高硼硅玻璃粉35份、松节油15份、乙酸丁基卡必醇酯3份、硝化纤维1.2份、聚丙烯酰胺2.0份、CdO纳米粉2.1份、In2O3纳米粉2.8份、Ti2O3纳米粉2.0份、SnO2纳米粉2.4份、MoO3纳米粉1.3份。
(2)将所述CdO纳米粉、In2O3纳米粉、Ti2O3纳米粉、SnO2纳米粉、MoO3纳米粉置于混料机中搅拌30min，使各物料搅拌均匀，得混合料A。
(3)将所述玻璃粉料、松节油、乙酸丁基卡必醇酯、增稠剂和流度控制剂置于混料机搅拌60min，得混合料B。
(4)边搅拌边将所述混合料A加入混合料B中使两者充分混合，将得到的湿混料置于手模模具中，然后施加40MPa的压力压制成型后转入加热炉，在1380℃烧制2.5小时，完成后随炉冷却至室温，得陶瓷手模。
实施例3
一种具有防静电功能的陶瓷手模的制备工艺，包括如下步骤：
(1)原料准备：用天平精确称量如下重量份的组分：高硼硅玻璃粉25份、松节油10份、乙酸丁基卡必醇酯6份、硝化纤维0.5份、聚丙烯酰胺1.0份、CdO纳米粉1.7份、In2O3纳米粉1.5份、Ti2O3纳米粉2.3份、SnO2纳米粉3.6份、MoO3纳米粉0.6份。
(2)将所述CdO纳米粉、In2O3纳米粉、Ti2O3纳米粉、SnO2纳米粉、MoO3纳米粉置于混料机中搅拌10min，使各物料搅拌均匀，得混合料A。
(3)将所述玻璃粉料、松节油、乙酸丁基卡必醇酯、增稠剂和流度控制剂置于混料机搅拌35min，得混合料B。
(4)边搅拌边将所述混合料A加入混合料B中使两者充分混合，将得到的湿混料置于手模模具中，然后施加40MPa的压力压制成型后转入加热炉，在1250℃烧制4小时，完成后随炉冷却至室温，得陶瓷手模。
实施例4
一种具有防静电功能的陶瓷手模的制备工艺，包括如下步骤：
(1)原料准备：用天平精确称量如下重量份的组分：高硼硅玻璃粉28份、松节油11份、乙酸丁基卡必醇酯5份、硝化纤维1.0份、聚丙烯酰胺1.3份、十二烷基苯磺酸钠1.5份、CdO纳米粉1.8份、In2O3纳米粉2.1份、Ti2O3纳米粉2.0份、SnO2纳米粉3.3份、MoO3纳米粉1.0份。
(2)将所述CdO纳米粉、In2O3纳米粉、Ti2O3纳米粉、SnO2纳米粉、MoO3纳米粉置于混料机中搅拌20min，使各物料搅拌均匀，得混合料A。
(3)将所述玻璃粉料、松节油、乙酸丁基卡必醇酯、增稠剂和流度控制剂置于混料机搅拌40min，得混合料B。
(4)边搅拌边将所述混合料A加入混合料B中使两者充分混合，将得到的湿混料置于手模模具中，然后施加40MPa的压力压制成型后转入加热炉，在1350℃烧制3.5小时，完成后随炉冷却至室温，得陶瓷手模。
实施例5
一种具有防静电功能的陶瓷手模的制备工艺，包括如下步骤：
(1)原料准备：用天平精确称量如下重量份的组分：高硼硅玻璃粉32份、松节油14份、乙酸丁基卡必醇酯4.5份、硝化纤维1.1份、聚丙烯酰胺2.0份、单硬脂酸甘油酯3.0份、CdO纳米粉1.9份、In2O3纳米粉2.5份、Ti2O3纳米粉2.5份、SnO2纳米粉3.5份、MoO3纳米粉0.7份。
(2)将所述CdO纳米粉、In2O3纳米粉、Ti2O3纳米粉、SnO2纳米粉、MoO3纳米粉置于混料机中搅拌25min，使各物料搅拌均匀，得混合料A。
(3)将所述玻璃粉料、松节油、乙酸丁基卡必醇酯、增稠剂和流度控制剂置于混料机搅拌45min，得混合料B。
(4)边搅拌边将所述混合料A加入混合料B中使两者充分混合，将得到的湿混料置于手模模具中，然后施加40MPa的压力压制成型后转入加热炉，在1350℃烧制3.5小时，完成后随炉冷却至室温，得陶瓷手模。
实施例6
一种具有防静电功能的陶瓷手模的制备工艺，包括如下步骤：
(1)原料准备：用天平精确称量如下重量份的组分：硼硅铅系玻璃粉30份、松节油13份、乙酸丁基卡必醇酯5份、乙基纤维素0.8份、聚丙烯酰胺1.4份、CdO纳米粉2.0份、Ti2O3纳米粉2.5份、SnO2纳米粉3.0份、MoO3纳米粉1.1份。
(2)将所述In2O3纳米粉、Ti2O3纳米粉、SnO2纳米粉、MoO3纳米粉置于混料机中搅拌25min，使各物料搅拌均匀，得混合料A。
(3)将所述玻璃粉料、松节油、乙酸丁基卡必醇酯、增稠剂和流度控制剂置于混料机搅拌50min，得混合料B。
(4)边搅拌边将所述混合料A加入混合料B中使两者充分混合，将得到的湿混料置于手模模具中，然后施加40MPa的压力压制成型后转入加热炉，在1300℃烧制3小时，完成后随炉冷却至室温，得陶瓷手模。
实施例7
一种具有防静电功能的陶瓷手模的制备工艺，包括如下步骤：
(1)原料准备：用天平精确称量如下重量份的组分：硼硅铅系玻璃粉30份、松节油13份、乙酸丁基卡必醇酯5份、乙基纤维素0.8份、聚丙烯酰胺1.4份、CdO纳米粉2.0份、Ti2O3纳米粉2.5份、SnO2纳米粉3.0份、MoO3纳米粉1.1份。
(2)将所述CdO纳米粉、Ti2O3纳米粉、SnO2纳米粉、MoO3纳米粉置于混料机中搅拌25min，使各物料搅拌均匀，得混合料A。
(3)将所述玻璃粉料、松节油、乙酸丁基卡必醇酯、增稠剂和流度控制剂置于混料机搅拌50min，得混合料B。
(4)边搅拌边将所述混合料A加入混合料B中使两者充分混合，将得到的湿混料置于手模模具中，然后施加40MPa的压力压制成型后转入加热炉，在1300℃烧制3小时，完成后随炉冷却至室温，得陶瓷手模。
实施例8
一种具有防静电功能的陶瓷手模的制备工艺，包括如下步骤：
(1)原料准备：用天平精确称量如下重量份的组分：硼硅铅系玻璃粉30份、松节油13份、乙酸丁基卡必醇酯5份、乙基纤维素0.8份、聚丙烯酰胺1.4份、CdO纳米粉2.0份、In2O3纳米粉2.2份、SnO2纳米粉3.0份、MoO3纳米粉1.1份。
(2)将所述CdO纳米粉、In2O3纳米粉、SnO2纳米粉、MoO3纳米粉置于混料机中搅拌25min，使各物料搅拌均匀，得混合料A。
(3)将所述玻璃粉料、松节油、乙酸丁基卡必醇酯、增稠剂和流度控制剂置于混料机搅拌50min，得混合料B。
(4)边搅拌边将所述混合料A加入混合料B中使两者充分混合，将得到的湿混料置于手模模具中，然后施加40MPa的压力压制成型后转入加热炉，在1300℃烧制3小时，完成后随炉冷却至室温，得陶瓷手模。
实施例9
一种具有防静电功能的陶瓷手模的制备工艺，包括如下步骤：
(1)原料准备：用天平精确称量如下重量份的组分：硼硅铅系玻璃粉30份、松节油13份、乙酸丁基卡必醇酯5份、乙基纤维素0.8份、聚丙烯酰胺1.4份、CdO纳米粉2.0份、In2O3纳米粉2.2份、Ti2O3纳米粉2.5份、、MoO3纳米粉1.1份。
(2)将所述CdO纳米粉、In2O3纳米粉、Ti2O3纳米粉、SnO2纳米粉、MoO3纳米粉置于混料机中搅拌25min，使各物料搅拌均匀，得混合料A。
(3)将所述玻璃粉料、松节油、乙酸丁基卡必醇酯、增稠剂和流度控制剂置于混料机搅拌50min，得混合料B。
(4)边搅拌边将所述混合料A加入混合料B中使两者充分混合，将得到的湿混料置于手模模具中，然后施加40MPa的压力压制成型后转入加热炉，在1300℃烧制3小时，完成后随炉冷却至室温，得陶瓷手模。
实施例10
一种具有防静电功能的陶瓷手模的制备工艺，包括如下步骤：
(1)原料准备：用天平精确称量如下重量份的组分：硼硅铅系玻璃粉30份、松节油13份、乙酸丁基卡必醇酯5份、乙基纤维素0.8份、聚丙烯酰胺1.4份、CdO纳米粉2.0份、In2O3纳米粉2.2份、Ti2O3纳米粉2.5份、SnO2纳米粉3.0份。
(2)将所述CdO纳米粉、In2O3纳米粉、Ti2O3纳米粉、SnO2纳米粉、MoO3纳米粉置于混料机中搅拌25min，使各物料搅拌均匀，得混合料A。
(3)将所述玻璃粉料、松节油、乙酸丁基卡必醇酯、增稠剂和流度控制剂置于混料机搅拌50min，得混合料B。
(4)边搅拌边将所述混合料A加入混合料B中使两者充分混合，将得到的湿混料置于手模模具中，然后施加40MPa的压力压制成型后转入加热炉，在1300℃烧制3小时，完成后随炉冷却至室温，得陶瓷手模。
实施例11
一种具有防静电功能的陶瓷手模的制备工艺，包括如下步骤：
(1)原料准备：用天平精确称量如下重量份的组分：硼硅铅系玻璃粉30份、松节油13份、乙基纤维素0.8份、聚丙烯酰胺1.4份、CdO纳米粉2.0份、In2O3纳米粉2.2份、Ti2O3纳米粉2.5份、SnO2纳米粉3.0份、MoO3纳米粉1.1份。
(2)将所述CdO纳米粉、In2O3纳米粉、Ti2O3纳米粉、SnO2纳米粉、MoO3纳米粉置于混料机中搅拌25min，使各物料搅拌均匀，得混合料A。
(3)将所述玻璃粉料、松节油、增稠剂和流度控制剂置于混料机搅拌50min，得混合料B。
(4)边搅拌边将所述混合料A加入混合料B中使两者充分混合，将得到的湿混料置于手模模具中，然后施加40MPa的压力压制成型后转入加热炉，在1300℃烧制3小时，完成后随炉冷却至室温，得陶瓷手模。
性能测试
对上述各实施例制备的陶瓷手模的表面电阻(依据标准：ANSI/ESD541-2008)和表面粗糙度进行测试，以衡量陶瓷手模的防静电能力和自洁净能力，结果如表1和表2所示。
表1
实施例序号 1 2 3 4 5 6
表面电阻 3.6×10<sup>6</sup> 4.4×10<sup>6</sup> 4.9×10<sup>6</sup> 6.1×10<sup>6</sup> 5.8×10<sup>6</sup> 8.8×10<sup>7</sup>
粗糙度/μm 0.27 0.33 0.31 0.23 0.26 0.54
表2
实施例序号 7 8 9 10 11
表面电阻 1.4×10<sup>8</sup> 6.6×10<sup>7</sup> 2.4×10<sup>8</sup> 3.7×10<sup>8</sup> 6.9×10<sup>6</sup>
粗糙度/μm 0.72 0.58 0.69 0.63 0.47
从表1和表2的测试结果可以看出，实施例6～10得到的陶瓷手模的表面电阻普遍高于实施例1～5，这说明以CdO、In2O3、Ti2O3、SnO2、MoO3组成的复配物为复合导电剂后，这些金属氧化物组分相互协同配合，能够显著提高陶瓷手模的防静电性能，使该陶瓷手模能够优良的防静电体。同时，该复合导电剂、乙酸丁基卡必醇酯的加入还显著降低了陶瓷手模表面的粗糙度，提高了陶瓷手模的自洁净功能。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种具有防静电功能的陶瓷手模，其特征在于，所述陶瓷手模的原料包括如下重量份的组分：玻璃粉料25~35份、松节油10~15份、乙酸丁基卡必醇酯3~6份、增稠剂0.5~1.2份、流度控制剂1~2份、CdO 粉1.7~2.1份、In2O3粉 1.5~2.8份、Ti2O3粉2~2.5份、 SnO2粉2.4~3.6份、MoO3粉0.6~1.3份。
2.根据权利要求1所述的具有防静电功能的陶瓷手模，其特征在于，所述玻璃粉料包括硼硅铅系玻璃粉、高硼硅玻璃粉中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的具有防静电功能的陶瓷手模，其特征在于，所述增稠剂包括乙基纤维素、硝化纤维中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的具有防静电功能的陶瓷手模，其特征在于，所述流度控制剂为丙烯类共聚物。
5.根据权利要求4所述的具有防静电功能的陶瓷手模，其特征在于，所述丙烯类共聚物为聚丙烯酰胺。
6.根据权利要求1所述的具有防静电功能的陶瓷手模，其特征在于，所述CdO粉、In2O3粉、Ti2O3粉、SnO2粉、MoO3粉均为纳米粉。
7.根据权利要求1-6任一项所述的具有防静电功能的陶瓷手模，其特征在于，所述陶瓷手模的原料中还包括表面活性剂1.5~3重量份。
8.根据权利要求7所述的具有防静电功能的陶瓷手模，其特征在于，所述表面活性剂包括：硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠、单硬脂酸甘油酯中的任意一种。
9.权利要求1-7任一项所述的具有防静电功能的陶瓷手模的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将所述CdO粉、In2O3粉、Ti2O3粉、SnO2粉、MoO3粉混合后搅拌均匀，得混合料A，备用；
（2）将所述玻璃粉料、松节油、乙酸丁基卡必醇酯、增稠剂和流度控制剂混合后搅拌均匀，得混合料B；
（3）边搅拌边将所述混合料A加入混合料B中使两者充分混合，将得到的湿混料压制成型后进行烧制，即得陶瓷手模。
10.权利要求9所述的具有防静电功能的陶瓷手模的制备工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述搅拌时间为10~30min。
11.权利要求9所述的具有防静电功能的陶瓷手模的制备工艺，其特征在于，步骤（2）中，所述搅拌时间为35~60min。
12.权利要求9-11任一项所述的具有防静电功能的陶瓷手模的制备工艺，其特征在于，步骤（3）中，所述烧制的温度为1250~1380℃，时间为2.5~4小时。
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