一種精密模具用硅橡膠印模材料制造技術

本發明專利技術公開了一種精密模具用硅橡膠印模材料，所述印模材料的制備原料包括基質組分和催化組分，基質組分按重量份包括：乙烯基硅油10

【技術實現步驟摘要】
一種精密模具用硅橡膠印模材料


[0001]本專利技術屬于硅橡膠
，尤其涉及一種精密模具用硅橡膠印模材料。

技術介紹

[0002]儀器儀表、通訊產品、家用電器、光學器材、辦公用具、汽車零件、玩具等行業的產品大量應用塑料制作外形殼體，不僅幾何造型復雜，而且其內壁常因安裝零部件的關系而對尺寸與形位精度要求很高。因此，新產品圖紙設計好后，一般要驗證設計圖紙的正確性，同時又希望制造出數十至數百件樣品，以滿足新產品設計定型的要求。此時就有這樣一些問題：(1)面對形狀復雜、尺寸較大、精度較高的塑料件圖紙，在未驗證其正確性之前，立即制造金屬模具，設計師往往擔心在模具制造完畢后再作修改將致使新模具遭到損壞，較大的修改甚至造成模具的報廢；(2)由于金屬模具的制造周期長，所以直接影響新產品的開發速度，過去曾使用鋅合金模、鈹銅合金模作為試樣模具，與鋼模相比雖然加工要方便些，成本也低，便于修改，但機械加工量相差不多，還不理想。
[0003]硅橡膠材料具有優異的仿真性、脫模性和極低的收縮率，并具有加工成型方便以及耐熱老化等特點，因此成為一種優良的印模材料。印模是用于記錄或重現物體外形的陰模，取制印模時選用的材料稱為印模材料。因此，印模材料需要具備足夠的壓縮強度和撕裂強度，細節再現性和尺寸穩定性，與模型配伍性好，有合適充足的操作時間和凝固時間。
[0004]根據硫化溫度的不同，硅橡膠材料可分為高溫硫化硅橡膠和室溫硫化硅橡膠兩大類。其中，室溫硫化硅橡膠已經廣泛應用于各個領域，如玻璃密封膠、粘結劑、印模材料等。這其中，加成型室溫硫化硅橡膠又是以乙烯基硅油為基礎膠料，用含Si
?
H鍵的含氫硅油作交聯劑，在金屬鉑催化劑的參與下，進行硅氫化加成反應，交聯成為彈性體的一種室溫硫化的硅橡膠印模材料。
[0005]多數室溫硫化的硅橡膠印模材料在固化時，由于分子間的交聯都會引起輕微地收縮形變，影響了印模精度。同時為了能夠在不同情況下完整的取出印模，印模材料通常還都要求具有一定的彈性，但實際的彈性印模材料在受力使其超過彈性恢復臨界點時，會發生永久形變，進一步影響了印模精度。因此為了獲得一種精密模具用的硅橡膠印模材料，除了要求保證尺寸穩定以外，還要求有極好的彈性恢復能力，同時要求具有良好的機械性能。

技術實現思路

[0006]基于上述技術問題，本專利技術提供了一種精密模具用硅橡膠印模材料，該硅橡膠印模材料具有收縮率小，回彈性好，不形變，細微復制清晰的優點。
[0007]本專利技術提出的一種精密模具用硅橡膠印模材料，其制備原料包括基質組分和催化組分；
[0008]基質組分按重量份包括：乙烯基硅油10
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30份、VQM樹脂5
?
15份、白炭黑1
?
5份、含氫硅油5
?
10份、半補強填料30
?
50份、脫模劑5
?
10份、硫化延遲劑0.1
?
0.5份；
[0009]催化組分按重量份包括：乙烯基硅油10
?
30份、VQM樹脂5
?
15份、白炭黑1
?
5份、鉑金
催化劑0.1
?
0.5份、半補強填料30
?
50份、二甲基硅油2
?
4份、潤滑劑1
?
3份、脫模劑5
?
10份。
[0010]上述印模材料是以乙烯基硅油為基礎膠料，含氫硅油為交聯劑，在金屬鉑催化劑的參與下進行硅氫化加成反應，最終交聯成為一種彈性體印模材料。這其中，將VQM樹脂復配白炭黑作為補強劑，二者可以與硅橡膠形成化學結合，不僅增加交聯密度以便受力時可以更好分散應力，而且可以使所得硅橡膠具有良好的流動性，在獲得良好印模精度的同時，保持優異的固化強度、彈性回復性和尺寸穩定性。
[0011]優選地，所述乙烯基硅油的乙烯基含量為0.2
?
0.8mol％，粘度為1000
?
50000mPa
·
s。
[0012]本專利技術選擇乙烯基含量為0.2
?
0.8mol％，粘度為1000
?
50000mPa
·
s的乙烯基硅油，可以有效改善乙烯基硅油固化后的機械性能。
[0013]優選地，所述乙烯基硅油為包括線性甲基乙烯基硅油和線性甲基苯基乙烯基硅油的混合物，二者的重量配比為1
?
4:1。
[0014]不同取代基的線性乙烯基硅油將使硅橡膠的性質發生很大變化，線性甲基乙烯基硅油，其甲基取代基較小，規整度較高，可以使固化后硅橡膠具有較高的彈性和斷裂伸長率，而線性甲基苯基乙烯基硅油，其苯基取代基的大分子剛性特征則可以增加固化后硅橡膠的硬度。本專利技術中控制二者的重量配比為1
?
4:1，可以使所得硅橡膠印模的機械性能更加優異。
[0015]優選地，所述白炭黑為氣相法白炭黑，比表面積為150
?
300m2/g，所述白炭黑為經過表面疏水處理過的白炭黑。
[0016]優選地，所述VQM樹脂與氣相法白炭黑的重量配比為1:0.2
?
0.4。
[0017]由于白炭黑的用量對硅橡膠流變性能有較大影響，本專利技術通過控制VQM樹脂與白炭黑的重量配比，既使得VQM樹脂與白炭黑的補強作用最佳，又改善了膠料的流動性，使得被印模材料的細微結構都能被清晰印出不變形。
[0018]本專利技術在具體實施方式中，VQM樹脂選擇為VQM 900系列產品，該系列產品是乙烯基QM樹脂和乙烯基硅油的混合物。VQM 903樹脂中，VQM樹脂含量為20wt％，粘度在25℃時為10000mPa.s，乙烯基含量為0.18mmol/g。
[0019]優選地，所述含氫硅油為包括側鏈含氫硅油和端含氫硅油的混合物，其中，所述側鏈含氫硅油的含氫量為0.5
?
1.0％，所述端含氫硅油的含氫量為0.1
?
0.3％；
[0020]優選地，所述側鏈含氫硅油和端含氫硅油的重量配比為1:0.3
?
0.5。
[0021]含氫硅油中的硅氫鍵與乙烯基硅油中的乙烯基進行交聯，使線性硅油交聯成網狀結構，從而其具有一定的機械強度。本專利技術選用側鏈含氫硅油和端含氫硅油的混合物作為含氫硅油，并控制二者的含氫量和配比，如此使得固化速度適中，又能增加固化后硅橡膠的柔韌性和強度，并獲得良好的拉伸強度和撕裂強度。
[0022]優選地，所述半補強填料為硅微粉、石英粉、納米級活性碳酸鈣或滑石粉中的至少一種；
[0023]優選地，所述硅微粉、石英粉或滑石粉的粒徑為3
?
10μm。
[0024]相比于單一填料，多種填料配合使用的力學改進效果更好；本專利技術中同時選擇兩種或者兩種以上的填料，不僅有效提高了固化后硅橡膠印模材料的機械強度以及硬度，而且復制出的模型更加精細。
[0025本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種精密模具用硅橡膠印模材料，其特征在于，其制備原料包括基質組分和催化組分；基質組分按重量份包括：乙烯基硅油10
?
30份、VQM樹脂5
?
15份、白炭黑1
?
5份、含氫硅油5
?
10份、半補強填料30
?
50份、脫模劑5
?
10份、硫化延遲劑0.1
?
0.5份；催化組分按重量份包括：乙烯基硅油10
?
30份、VQM樹脂5
?
15份、白炭黑1
?
5份、鉑金催化劑0.1
?
0.5份、半補強填料30
?
50份、二甲基硅油2
?
4份、潤滑劑1
?
3份、脫模劑5
?
10份。2.根據權利要求1所述的精密模具用硅橡膠印模材料，其特征在于，所述乙烯基硅油的乙烯基含量為0.2
?
0.8mol％，粘度為1000
?
50000mPa
·
s；優選地，所述乙烯基硅油為包括線性甲基乙烯基硅油和線性甲基苯基乙烯基硅油的混合物，二者的重量配比為1
?
4:1。3.根據權利要求1或2所述的精密模具用硅橡膠印模材料，其特征在于，所述白炭黑為氣相法白炭黑，比表面積為150
?
300m2/g；優選地，所述VQM樹脂與氣相法白炭黑的重量配比為1:0.2
?
0.4。4.根據權利要求1
?
3任一項所述的精密模具用硅橡膠印模材料，其特征在于，所述含氫硅油為包括側鏈含氫硅油和端含氫硅油的混合物，其中，所述側鏈含氫硅油的含氫量為0.5
?
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【專利技術屬性】
技術研發人員：朱聰，
申請(專利權)人：合肥凱蒙新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：