一种玻璃纤维/环氧树脂杂化改性硅橡胶模具胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种玻璃纤维/环氧树脂杂化改性硅橡胶模具胶及其制备方法，包括含丙烯基端基的聚硅氧烷96～98重量份；含氢聚硅氧烷2～4重量份；催化剂0.2～0.4重量份；玻璃纤维5～10重量份；环氧树脂5～15重量份；表面改性剂3～5重量份。将玻璃纤维干烧处理，置于表面改性剂中表面处理，制备改性玻璃纤维粉样品；然后与环氧树脂在机械搅拌器下搅拌均匀后制备得到混合物；加入含丙烯基端基的聚硅氧烷中，并加入含氢聚硅氧烷和催化剂，搅拌均匀后，真空抽气以排出其中的气泡，再将其倒入特氟龙模具中，固化，即得到样品。与现有技术相比，本发明专利技术具有不变形，耐高温，不膨胀，收缩率低，强度高，尺寸稳定性好，耐酸碱性等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种模具胶，具体说，是涉及一种不变形，耐高温，不膨胀，收缩率低，强度高，耐酸碱，尺寸稳定性好的模具胶及其制备方法，属于硅橡胶材料

技术介绍
硅橡胶模具胶称为模具胶，一般用室温硫化硅橡胶(简称RTV)制造。RTV是一种高分子弹性体，它是以硅原子和氧原子为骨架的合成材料，每个硅原子上含有1～2个有机基团(主要是甲基)，是一种带有Si-O-Si链带的纤维状高分子聚合物。一般由基胶、交联剂、催化剂、填料等组成，RTV具有以下性质：良好的化学稳定性、无毒、无腐蚀性；流动性好，能自动充满模具；可控制硫化速度，室温常压下硫化，便于操作良好的脱模性；仿真性强，纹饰逼真；制模工艺简单并且固化时间较短，一般20小时内即可制成模具。因此被广泛应用于树脂类工艺品模具的制作；人造皮革压花模具的制作；石膏制品的复制模具的制作；石蜡制品的复制模具；文化石等建材制品模具的制作；水晶工艺品、塑料玩具礼品文具、仿大理石、人体雕像、文物制作等行业的模具制造。但是，硅橡胶模具在长期使用过程中发现，在高温高湿条件下，现有模具胶制造的RTV模具的热收缩率较大，易变形，尺寸稳定性较差，强度低等不足影响了所制造产品的纹饰精细度及外观，且导致模具使用寿命较短，大大提高了企业的生产成本。玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，主要成分为二氧化硅，氧化铝，氧化钙，氧化硼、氧化镁、氧化钠等，根据玻璃中含碱的多少，可分为无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维和高碱玻璃纤维。玻璃纤维具有绝缘性好，耐热性强，抗腐蚀性好，机械强度高等优点，作为填充增强材料被广泛应用与各种热塑性树脂和橡胶中，能提高制品的抗拉强度和耐高温性，降低制品的收缩率以及生产成本等。环氧树脂又称作人工树脂、人造树脂、树脂胶等，是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，是一类重要的热固性塑料。因其具有形式多样，固化方便，粘附力强，收缩性低，化学稳定性，尺寸稳定性好，耐霉菌以及良好的力学性能而广泛应用在粘合剂，涂料，模具材料等领域。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种不变形，耐高温，不膨胀，收缩率低，强度高，尺寸稳定性好，耐酸碱性的玻璃纤维/环氧树脂杂化改性硅橡胶模具胶及其制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种玻璃纤维/环氧树脂杂化改性硅橡胶模具胶，其特征在于，包括以下重量份的组分：所述的催化剂为有机碱、有机锡或含铂催化剂。所述的催化剂为含铂催化剂，所述的含铂催化剂为氯铂酸。所述的玻璃纤维选自无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维和高碱玻璃纤维中的至少一种。所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维。所述的无碱玻璃纤维为无碱玻璃纤维粉，无碱玻璃纤维粉平均粒度为：300～400目。所述的表面改性剂为硅烷偶联剂，钛酸酯偶联剂，铝酸酯偶联剂或硬脂酸中的至少一种；所述的环氧树脂选自缩水甘油醚类环氧树脂，缩水甘油酯类环氧树脂，缩水甘油胺类环氧树脂，线型脂肪族类环氧树脂，脂环族类环氧树脂中的至少一种；所述的表面改性剂为硅烷偶联剂，硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550；所述的环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂，所述的缩水甘油醚类环氧树脂为双酚A型缩水甘油脂类环氧树脂。一种玻璃纤维/环氧树脂杂化改性硅橡胶模具胶的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：a)将玻璃纤维400℃～500℃干烧处理90min～120min，将处理后的玻璃纤维置于质量浓度为3～5％的表面改性剂中表面处理150min～180min，制备改性玻璃纤维粉样品；b)将改性玻璃纤维粉样品与环氧树脂在机械搅拌器下搅拌均匀后制备得到混合物；c)将以上制备得到的混合物加入含丙烯基端基的聚硅氧烷中，并加入含氢聚硅氧烷和催化剂，搅拌均匀后，真空抽气以排出其中的气泡，再将其倒入特氟龙模具中，在室温下固化12小时，即制备得到本专利技术的RTV模具胶样品。步骤c所述的搅拌速率为1500～2000rpm/min，搅拌时间为5min～10min，抽真空度为150Pa。与现有技术相比，本专利技术通过先采用有硅烷偶联剂对玻璃纤维粉进行表面改性制备改性玻璃纤维，并与环氧树脂共混均匀后加入到硅橡胶中对其进行有机-无机杂化复合改性，制备得到的模具胶具有不变形，耐高温，不膨胀，收缩率低，强度高，尺寸稳定性好等优点，可改善所制造产品的纹饰精细度和外观，并可以延长模具的使用寿命，降低生产成本，具有实用价值和应用前景。具体实施方式下面结合实施例和对比例对本专利技术技术方案作进一步详细、完整地说明。实施例中所用的环氧树脂涂料为市购产品，由深圳市庚申贸易有限公司生产，牌号为CYD-118；所用的玻璃纤维粉为市购产品，由山东玻纤集团股份有限公司生产；硅烷偶联剂KH550为市购产品，由日本信越化学工业株式会社生产，牌号为KBM-403。实施例1往96克含乙烯基端基的聚硅氧烷中，并加入2克含氢聚硅氧烷和0.2克氯铂酸，在1500rpm/min转速下搅拌5分钟，然后于150Pa的真空度下抽气以排出其中的气泡；再将其倒入特氟龙模具中，室温下固化12小时，制备得到原始模具胶样品。对比例1将玻璃纤维粉放置在400℃的马弗炉里干烧90min，后置于浓度为3％的硅烷偶联剂的酒精溶液中表面处理150min，制备改性玻璃纤维粉样品。将改性玻璃纤维与环氧树脂按照重量比为1∶1混合，并在机械搅拌器下搅拌均匀后制备得到混合物。将以上制备得到的混合物加入96克丙烯基端基的聚硅氧烷中，并加入含2克氢聚硅氧烷和0.2克氯铂酸催化剂，在1500rpm/min转速下搅拌5min，搅拌均匀后置于150pa的真空度的真空干燥箱中抽气排出气泡，再将其倒入特氟龙模具中，在室温下固化12小时，即制备得到本专利技术的RTV模具胶样品一；对比例2将玻璃纤维粉放置在450℃的马弗炉里干烧105min，后置于浓度为4％的硅烷偶联剂的酒精溶液中表面处理165min，制备改性玻璃纤维粉样品。将改性玻璃纤维与环氧树脂按照重量比为1∶1.2混合，并在机械搅拌器下搅拌均匀后制备得到混合物。将以上制备得到的混合物加入96克丙烯基端基的聚硅氧烷中，并加入含2克氢聚硅氧烷和0.2克氯铂酸催化剂，在1500rpm/min转速下搅拌5min，搅拌均匀后置于150pa的真空度的真空干燥箱中抽气排出气泡，再将其倒入特氟龙模具中，在室温下固化12小时，即制备得到本专利技术的RTV模具胶样品二；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃纤维/环氧树脂杂化改性硅橡胶模具胶，其特征在于，包括以下重量份的组分： 
2.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维/环氧树脂杂化改性硅橡胶模具胶，其特征在于，所述的催化剂为有机碱、有机锡或含铂催化剂。 
3.根据权利要求1或2所述的一种玻璃纤维/环氧树脂杂化改性硅橡胶模具胶，其特征在于，所述的催化剂为含铂催化剂，所述的含铂催化剂为氯铂酸。 
4.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维/环氧树脂杂化改性硅橡胶模具胶，其特征在于，所述的玻璃纤维选自无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维和高碱玻璃纤维中的至少一种。 
5.根据权利要求1或4所述的一种玻璃纤维/环氧树脂杂化改性硅橡胶模具胶，其特征在于，所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维。 
6.根据权利要求5所述的一种玻璃纤维/环氧树脂杂化改性硅橡胶模具胶，其特征在于，所述的无碱玻璃纤维为无碱玻璃纤维粉，无碱玻璃纤维粉平均粒度为：300～400目。 
7.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维/环氧树脂杂化改性硅橡胶模具胶，其特征在于，所述的表面改性剂为硅烷偶联剂，钛酸酯偶联剂，铝酸酯偶联剂或硬脂酸中的至少一种；所述的环氧树脂选自缩水甘油醚类环氧树脂，缩水甘油酯类环氧树脂，缩水甘油胺类环氧树脂，线型脂肪族类环氧树脂，脂环族类环...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军华，王锦成，赵雯，袁章林，张广建，曹付海，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：