一种注射加工成型双组分加成型模具硅橡胶

摘要

一种注射加工成型双组分加成型模具硅橡胶，该硅橡胶由AB两个组分固化成型，其中A组分包含：100质量份的基础硅胶；0.1-0.30质量份的铂络合物催化剂；0.1-2.0质量份阻聚剂，该阻聚剂为炔醇类及乙烯基环体复合物；0-10乙烯基硅油B组分包含：0-100质量份的乙烯基硅油；一种或多种氢基聚硅氧烷4-15质量份，优选5-10质量份；乙烯基硅油0-20质量份。该硅橡胶用于注射成型成为硅胶模具，主要适应于快速注射成型，所得产品挤出性好，成形后容易脱模，力学性能好，硫化过程无挥发性副产物，收缩率低，内外同时硫化，回弹性好，应用广泛，可用于制备各种注射成型制品。例如人工珠宝等，可多次重复使用，重复使用次数越多性能越加优异。

说明书

技术领域

本发明涉及模具硅橡胶，尤其涉及一种注射加工成型双组分加成型模具硅橡胶，用于制备装饰用人工珠宝用模具。

技术背景

随着人们物质生活水平的提高，对美好事物的追求也越来越高，生活用品随处可见人工珠宝的踪影，例如衣衫、鞋子、背包、发卡、各种装饰品等等均镶嵌或粘贴了各种大小、形状的人工钻石，随着人工钻石的加工，也因而衍生了制造人工珠宝的模具制造行业，硅橡胶模具因为粘附性差、模印性好、易脱模，环境及人体无害成为其中常用的一种，专利号为201010528261.2专利提供了液体硅橡胶组合物及其制备方法，也是适应注射成型，但其因工艺和成分不同，只适用于硅橡胶的海绵。

目前市场所用模具硅胶多为半手工半机械制备，力学性能普遍为抗张强度4.0-4.5MPa，抗撕强度为10-20，伸长率为200-300％，硬度为H_A30-40，使用次数为手工脱钻约20-30次，部份可达30次以上，机械脱钻大多在15-20次，进口模具硅胶，如东芝及信越产品手工脱钻可达40次左右，机械脱钻可达30次左右。模具成型条件多为80-90℃×30-60min，因为人工操作，产品往往尺寸不规整，较明显的缺陷是各边缘薄厚不均，同时人工制模时也可能发生局部“透底”现象，模具反复使用过程中，同张模具不同部位受损程度不一，不耐用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种适应快速注射加工成型的双组分加成型液体硅橡胶模具胶，固化成型速度快，成型后易脱模，收缩率小，回弹性好，不形变，易脱模，尤其适合用于制备装饰用人工珠宝用模具。

为解决本发明技术问题，本发明提供的了一种注射加工成型双组分加成型模具硅橡胶，由A、B组分固化成型；

所述的A组分制备方法为：将基础硅胶100质量份、铂络合物催化剂0.10-0.30质量份、炔醇类及乙烯基环体复合物阻聚剂0.1-2.0质量份、羟基聚硅氧烷0.001-0.01质量份、称量后在行星搅拌釜内于60℃以下真空搅拌1-3小时，使搅拌均匀及脱除气泡，过滤去除杂质后得A组分；

所述的B组分制备方法为：将基础硅胶0-100质量份、一种或多种氢基聚硅氧烷4-15质量份、优选5-10质量份，乙烯基硅油0-20质量份，称量后在行星搅拌釜内真空搅拌0.5-3小时，使搅拌均匀及脱除气泡，过滤去除杂质后得B组分；

将所述A组分和B组分固化成型；

所述的基础硅胶的制备方法为：

a将气相法白炭黑100质量份、乙烯基硅油80-140质量份、六甲基二硅氮烷15-30质量份、乙烯基三乙氧基硅烷2-5质量份，蒸馏水2-3质量份投入捏合机，在捏合机内密闭捏合2-4小时，捏合过程保持温度低于120℃；

b往捏合机内加入蒸馏水0-6质量份，在120℃以下捏合1-2小时；

c捏合机搅拌状态下将物料温度升温至150-180℃，真空捏合干燥2-3小时；

d再加入乙烯基硅油85-155质量份、低粘度甲基聚硅氧烷15-25质量份后继续捏合，将混合胶料升温至130-180℃之间，真空捏合干燥1-2小时；

e出料，所得物料在三辊机上碾磨1-3遍得基础硅胶。

进一步的，所述的A组分制备方法中铂络合物催化剂用量优选0.1-0.2质量份、炔醇类及乙烯基环体复合物阻聚剂优选0.3-0.6质量份、羟基聚硅氧烷优选0.001-0.005质量份。

进一步的，所述的A组分制备中还添加有乙烯基硅油。

进一步的，所述的B组分制备方法中一种或多种氢基聚硅氧用量优选5-10质量份。

进一步的，所述的低粘度甲基聚硅氧烷为500cs—1000cs粘度。

进一步的，所述将所述A组分和B组分固化成型是指将A、B组分分别在高压下注入成型模具内，在90-180℃高温下经过1-10min压铸热固化成型。

进一步的，将所述A组分和B组分固化成型时，A、B组分按体积计量混合，按照体积比注射成型，比例为：10:100～100：10。

进一步的，A、B组分按体积计量混合，按照100：100体积比注射成型。

该注射加工成型双组分加成型模具硅橡胶该产品可常温下操作时间长，大于3天常温下不固化，高温下固化快，一般几分钟内固化；易脱模，对注射机模具没有粘附力，固化后容易从模具上取下来，避免硅胶撕拉损坏，没有有残胶留在模具上，避免一旦胶残留在模具上，随后产品均为不合格产品的问题；因为容易脱模，具备持续量产的生产能力；有较高的力学强度，硅胶模可反复使用，避免强度低易损坏，使用次数少的问题；硅胶模表面平整光亮，避免粗糙表面所制备人工宝石缺乏光泽，欠缺美观性的问题；该硅胶在常温下产品易脱模且脱模次数高。

附图说明

图1为各实施例的硅橡胶在自然条件下放置时的粘度变化情况曲线图。

具体实施方式：

实施例一

1、以粘度5000cs乙烯基硅油为主体油份的基础胶料的制备

aA200气相法白炭黑质量份100份，将粘度5000cs乙烯基硅油(乙烯基含量约0.23％))质量份140份，六甲基二硅氮烷质量份15份，乙烯基三乙氧基硅烷质量份2份，蒸馏水质量份2份在捏合机内捏合2小时，捏合过程保持温度低于120℃；

b捏合机搅拌状态下将物料温度升温至150℃，真空捏合干燥3小时，期间温度逐渐升至176℃；

c再加入5000cs乙烯基硅油85质量份，粘度500cs的甲基聚硅氧烷15(质量份)后继续捏合，将混合胶料升温至130℃，真空捏合干燥1小时；

d出料，所得物料在三辊机上碾磨1遍得基础胶料。

2、A组分的制备

将基础胶料质量份100份，铂络合物催化剂质量份0.10份，炔醇阻聚剂质量份0.10份， 乙烯基环体阻聚剂质量份0.50份，粘度700cs的羟基硅油质量份0.001份称量后在行星釜内真空搅拌2小时得A组分。

3、B组分的制备

将基础胶料质量份100份，含氢硅油(含氢量0.45％)质量份10份，称量后在行星釜内真空搅拌2小时得B组分。

4、A、B组分固化成型

将A、B组分分别放入注射机的位置上，在压力120KG压力下按体积比100:100注入成型模具内，在140℃下经过300s可固化成型。

实施例二

1、以粘度10000cs乙烯基硅油为主体油份的基础胶料的制备

a将A380气相法白炭黑质量份100份，粘度10000cs乙烯基硅油(乙烯基含量约0.19％)质量份100份，六甲基二硅氮烷质量份25份，乙烯基三乙氧基硅烷质量份3份，蒸馏水质量份2.5份在捏合机内捏合3小时，捏合过程保持温度低于120℃；

b往捏合机内加入蒸馏水4质量份，在120℃以下捏合1.5小时；

c捏合机搅拌状态下将物料温度升温至160℃，真空捏合干燥3小时；

d再加入10000cs乙烯基硅油130质量份，粘度500cs的甲基聚硅氧烷20质量份)后继续捏合，将混合胶料升温至150℃，真空捏合干燥2小时；

e出料，所得物料在三辊机上碾磨2遍得基础硅胶。

2、A组分的制备

将基础胶料质量份100份，铂络合物催化剂质量份0.15份，炔醇阻聚剂质量份0.04份，乙烯基环体阻聚剂质量份0.5份，粘度700cs的羟基硅油质量份0.005份称量后在行星釜内真空搅拌2小时得A组分。

3、B组分的制备

将基础胶料质量份100份，含氢硅油(含氢量0.56％)质量份8份，称量后在行星釜内真空搅拌2小时得B组分。

4、A、B组分固化成型

将A、B组分分别放入注射机的位置上，在压力140KG压力下按体积比100:100注入成型模具内，在140℃下经过120s可固化成型。

实施例三

1、以粘度15000cs乙烯基硅油为主体油份的基础胶料的制备

a将A380气相法白炭黑质量份100份，粘度15000cs乙烯基硅油(乙烯基含量约0.14％)质量份80份，六甲基二硅氮烷质量份30份，乙烯基三乙氧基硅烷质量份5份，蒸馏水质量份3份在捏合机内捏合4小时，捏合过程保持温度低于120℃；

b往捏合机内加入蒸馏水6质量份，在120℃以下捏合2小时；

c捏合机搅拌状态下将物料温度升温至180℃，真空捏合干燥3小时；

d再加入15000cs乙烯基硅油155质量份，粘度500cs的甲基聚硅氧烷25质量份)后继 续捏合，将混合胶料升温至180℃，真空捏合干燥2小时；

e出料，所得物料在三辊机上碾磨2遍得基础硅胶。

2、A组分的制备

将基础胶料质量份100份，铂络合物催化剂质量份0.20份，炔醇阻聚剂质量份0.10份，乙烯基环体阻聚剂质量份0.5份，粘度700cs的羟基硅油质量份0.01份称量后在行星釜内60℃以下真空搅拌3小时得A组分。

3、B组分的制备

将基础胶料质量份100份，含氢硅油(含氢量0.75％)质量份5份，称量后在行星釜内真空搅拌2小时得B组分。

4、A、B组分固化成型

将A、B组分分别放入注射机的位置上，在压力180KG压力下按体积比100:100注入成型模具内，在90℃下经过600s可固化成型。

实施例四

1、基础胶料的制备

该例按照例一所述制备。

2、A组分的配置

将基础胶料质量份100份，铂络合物催化剂质量份0.30份，炔醇阻聚剂质量份0.06份，乙烯基环体阻聚剂质量份0.5份，粘度700cs的羟基硅油质量份0.005份、粘度为5000cs的乙烯基硅油质量份10份称量后在行星釜内60℃以下真空搅拌1小时得A组分。

3、B组分的配置

将含氢硅油质量份15份，含氢硅油(含氢量约0.46％)质量份20份在行星釜内真空搅拌0.5小时，过滤出料得B组分。

4、A、B组分固化成型

5、将A、B组分分别放入注射机的位置上，在压力180KG压力下按体积比100:10注入成型模具内，在130℃下经过60s可固化成型。

实施例五

1、基础胶料的制备

按照实施例一和例三所述分别制备。

2、A组分的配置

将基础胶料(如实施例一所述制备得到)质量份100份，铂络合物催化剂质量份0.10份，炔醇阻聚剂质量份0.20份，乙烯基环体阻聚剂质量份0.4份，粘度700cs的羟基硅油质量份0.001份、粘度为5000cs的乙烯基硅油质量份10份称量后在行星釜内60℃以下真空搅拌1.5小时得A组分。

3、B组分的配置

将基础胶料(如实施例三所述制备得到)质量份46份，含氢硅油(含氢量0.64％)质量份4份，称量后在行星釜内真空搅拌2小时得B组分。

4、A、B组分固化成型

将A、B组分分别放入注射机的位置上，在压力180KG压力下按体积比100:50注入成型模具内，在180℃下经过100s可固化成型。

各实施例检测结果如下：

自然条件下放置，上述三例的粘度变化情况如图1。

除以上粘度乙烯基硅油外、201硅油、羟基硅油外，可视具体要求对不同粘度及官能团含量的硅油进行复配，也可用其它偶联剂替换，得到不同性能水平的硅橡胶，用于各种注射成型用途。

经该工艺生产所得产品提供给市场应用后，反馈产品易脱模，模具不易开裂，所得人工宝石表面光亮，翻模次数可达40次以上。