技术领域
本发明属于模具胶技术领域,特别涉及一种低粘度模具胶及其制备方法。
背景技术
模具硅橡胶是有机硅室温双组份模具胶,是一种双组份化合物,他的硫化是在室温下进行,只要将两组份按照一定的比例混合,两组分化合物发生联反应,形成有柔性、有弹性的胶体,因而适用于玻璃树脂、环氧树脂、PU发泡树脂、石膏、水泥、蜡烛、电子等工艺厂、玩具厂、电子厂、灯具厂、丝印厂、蜡烛厂、生产装饰工艺品及复制产品、制造模具等。
在模具胶成型过程中,高粘度的模具胶在注射过程中由于粘度较高而导致流速慢,流动性差,注射过程中容易固化,容易出现出现注射不足,影响产品精细度及外观,不能满足高精度产品的要求,同时模具胶的硬度和抗撕等物理性能也直接影响着模具的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高硬度、高抗斯、低粘度模具胶。
为了实现上述发明目的,本发明一种低粘度模具胶,包括以下组分,各组分的质量份数为:粘度为20000MPa·s的端乙烯基硅油370—400份、高乙烯基硅油20—30份、水10—15份、硅氮烷25—59份、乙烯基单封头2—3份、白炭黑155—245份、羟基3—4份、粘度为5000MPa·s的端乙烯基硅油110—130份、粘度为500MPa·s的乙烯基硅油17—40份、粘度为5000MPa·s的乙烯基硅油47.6—100份、粘度为100MPa·s二甲基硅油0.34—1.5份、催化剂0.34—1.5份、低含氢硅油34—55份、乙炔环己醇0.068—0.2份。本发明中的端乙烯基硅油作为制备低粘度模具胶的主要组分,端乙烯基硅油的粘度对制备出来的模具胶粘度有着很重要的影响,因而在低粘度模具胶的制备过程中选择粘度略低的端乙烯基硅油可以更好的制备出所需要的粘度模具胶,同时本组分中的高乙烯基硅油、乙烯基单封头、乙烯基硅油起到调节硬度与强度的作用,由本组分制备出来的低粘度模具胶具有高硬度、高抗撕的优点,同时因粘度低,流动性会更好,便于注射成型。
优选的,所述低粘度模具胶的粘度为60000MPa·s—90000MPa·s。
优选的,所述催化剂选用PT5000铂金催化剂。
优选的,所述低含氢硅油的含氢量控制在0.3%—0.4%之间。
本发明的另一目的在于提供一种高硬度、高抗斯、低粘度模具胶的制备方法。
为了实现上述发明目的,本发明一种低粘度模具胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)将粘度为20000MPa·s的端乙烯基硅油188—204份、高乙烯基硅油20—30份、水10—15份、硅氮烷7—9份混合搅拌均匀,搅拌均匀后冲入N2,并投入白炭黑25—35份搅匀,N2作为惰性气体起到防燃防爆的作用;
(2)投硅氮烷4—8份,搅拌2—3分钟,投乙烯基单封头2—3份搅匀后再次投白炭黑25—35份搅匀,乙烯基单封头能够调节硬度;
(3)投硅氮烷2—6份搅匀,再投白炭黑15—25份搅匀,硅氮烷调节白炭黑与端乙烯基硅油的融合,白炭黑作为补强剂能增强粘性、抗撕性和耐热抗老化性能;
(4)再重复步骤(3)6次,分步骤投放硅氮烷和白炭黑一方面粘度越来越粘,另一方面能够让白炭黑与端乙烯基硅油充分融合;
(5)搅拌升温,搅拌升温至140℃后,缓慢投入粘度为20000MPa·s的端乙烯基硅油46—53份,继续搅拌升温,升温到160℃后,通过冷却水调节料温,控制料温在160℃—170℃之间以防料温过高导致烧料;
(6)搅拌升温5小时后,关闭N2,开启真空,保证真空在0.09MPa以上,并持续2个小时;
(7)停止真空,缓慢投入粘度为20000MPa·s端乙烯及硅油136—143份、粘度为5000MPa端乙烯基硅油110—130份、羟基3—4份,搅拌均匀后,保持真空0.08MPa半小时后出料;
(8)将步骤(7)出来的料通过研磨机研磨并均分成两份,对两份物料称重,重量分别为M份和N份;
(9)在重量为M份的料中加入粘度为5000MPa·s乙烯基硅油0.14M—0.18M份、粘度为500MPa·s乙烯基硅油0.05M—0.09M份、粘度为100MPa·s二甲基硅油0.001M—0.003M份、催化剂0.001M—0.003M份,在行星搅拌器中搅拌,并用真空脱泡形成A料;
(10)在重量为N份的料中加入粘度为5000MPa·s乙烯基硅油0.13M—0.17N份、低含氢硅油0.10M—0.12N份、乙炔环己醇0.00020M—0.00025N份,在行星搅拌器中搅拌,并用真空脱泡形成B料;
(11)将A料和B料按1:1混合搅匀即可得到低粘度模具胶,混合后低含氢硅油与PT5000铂金催化剂共同作用,起到促进固化的作用。
优选的,所述步骤(1)、(2)、(3)、(4)中的搅拌搅匀速度控制在15r/min—25r/min之间。慢慢搅拌搅匀可以使得内部反应和融合的更加充分,同时防止料温上升过快。
优选的,步骤(5)中的搅拌升温,搅拌速度控制在40r/min—50r/min。速度过快,料温上升的也快,温度难以控制容易引发烧料。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明中的低粘度模具胶成分稳定,粘度低,在注射成型过程中流动性好,能够清晰成型产品的细微处;
(2)本发明中的低粘度模具胶具有高硬度、高抗撕的特点,极大程度的改善模具胶翻模次数和翻模质量,可以用于尺寸精度要求高的模型制作。
具体实施方式
下面具体实施方式,进一步阐明本发明,应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1
一种低粘度模具胶包括以下组分,各组分的质量份数为:粘度为20000MPa·s的端乙烯基硅油370份、高乙烯基硅油20份、水10份、硅氮烷25份、乙烯基单封头2份、白炭黑155份、羟基3份、粘度为5000MPa·s的端乙烯基硅油110份、粘度为500MPa·s的乙烯基硅油17份、粘度为5000MPa·s的乙烯基硅油91.8份、粘度为100MPa·s二甲基硅油0.34份、PT5000铂金催化剂0.34份、低含氢硅油34份、乙炔环己醇0.068份。
采用上述组分制备低粘度模具胶,包括如下步骤:
(1)将粘度为20000MPa·s的端乙烯基硅油188份、高乙烯硅油20份、水10份、硅氮烷7份混合搅拌,搅拌后冲入N2,并投入白炭黑25份搅匀,搅拌搅匀速度为20r/min;
(2)投硅氮烷4份,搅拌2—3分钟,投乙烯基单封头2份搅匀后再次投白炭黑25份搅匀,搅拌搅匀速度为20r/min;
(3)投硅氮烷2份搅匀,再投白炭黑15份搅匀,搅拌搅匀速度为20r/min;
(4)再重复步骤(3)6次;
(5)搅拌升温,搅拌升温至140℃后,缓慢投入粘度为20000MPa·s的端乙烯基硅油46份,继续搅拌升温,升温到160℃后,通过冷却水调节料温,控制料温在160℃—170℃之间,搅拌速度为45r/min,;
(6)搅拌升温5小时后,关闭N2,开启真空,保证真空在0.09MPa以上,并持续2个小时;
(7)停止真空,缓慢投入粘度为20000MPa·s端乙烯及硅油136份、粘度为5000MPa端乙烯基硅油110份、羟基3份,搅拌均匀后,保持真空0.08MPa半小时后出料;
(8)将步骤(7)出来的料通过研磨机研磨并分成两份,对两份物料称重,重量分别为340份和340份;
(9)在重量为340份第一份料中加入粘度为5000MPa·s乙烯基硅油47.6份、粘度为500MPa·s乙烯基硅油17份、粘度为100MPa·s二甲基硅油0.34份、PT5000铂金催化剂0.34份,在行星搅拌器中搅拌,并用真空脱泡形成A料;
(10)在重量为340份第二份料中加入粘度为5000MPa·s乙烯基硅油44.2份、低含氢硅油34份、乙炔环己醇0.068份,在行星搅拌器中搅拌,并用真空脱泡形成B料;
(11)将A料和B料按1:1混合搅匀即可得到低粘度模具胶。
实施例2:
一种低粘度模具胶包括以下组分,各组分的质量份数为:粘度为20000MPa·s的端乙烯基硅油387份、高乙烯基硅油24份、水12份、硅氮烷40份、乙烯基单封头2.2份、白炭黑200份、羟基3.77份、粘度为5000MPa·s的端乙烯基硅油120份、粘度为500MPa·s的乙烯基硅油25.9份、粘度为5000MPa·s的乙烯基硅油59.2份、粘度为100MPa·s二甲基硅油0.74、PT5000铂金催化剂0.74份、低含氢硅油40.7份、乙炔环己醇0.0814份。
采用上述组分制备低粘度模具胶,包括如下步骤:
(1)将粘度为20000MPa·s的端乙烯基硅油197份、高乙烯硅油24份、水12份、硅氮烷6份混合搅拌,搅拌后冲入N2,并投入白炭黑30份搅匀,搅拌搅匀速度为20r/min;
(2)投硅氮烷6份,搅拌2—3分钟,投乙烯基单封头2.2份搅匀后再次投白炭黑30份搅匀,搅拌搅匀速度为20r/min;
(3)投硅氮烷4份搅匀,再投白炭黑20份搅匀,搅拌搅匀速度为20r/min;
(4)再重复步骤(3)6次;
(5)搅拌升温,搅拌升温至140℃后,缓慢投入粘度为20000MPa·s的端乙烯基硅油50份,继续搅拌升温,升温到160℃后,通过冷却水调节料温,控制料温在160℃—170℃之间,搅拌速度控制在45r/min;
(6)搅拌升温5小时后,关闭N2,开启真空,保证真空在0.09MPa以上,并持续2个小时;
(7)停止真空,缓慢投入粘度为20000MPa·s端乙烯及硅油140份、粘度为5000MPa端乙烯基硅油120份、羟基3.77份,搅拌均匀后,保持真空0.08MPA半小时后出料;
(8)将步骤(7)出来的料通过研磨机研磨并分成两半,重量分别为370份和370份;
(9)在第一份重370份的料中加入粘度为5000MPa·s乙烯基硅油59.2份、粘度为500MPa·s乙烯基硅油25.9份、粘度为100MPa·s二甲基硅油0.74份、催化剂0.74份,在行星搅拌器中搅拌,并用真空脱泡形成A料;
(10)在重为370份的第二份料中加入粘度为5000MPa·s乙烯基硅油55.5N份、低含氢硅油40.7份、乙炔环己醇0.0814份,在行星搅拌器中搅拌,并用真空脱泡形成B料;
(11)将步骤(9)和步骤(10)获得的A料与B料按1:1混合搅匀即可得到低粘度模具胶。
实施例3:
一种低粘度模具胶包括以下组分,各组分的质量份数为:粘度为20000MPa·s的端乙烯基硅油400份、高乙烯基硅油30份、水15份、硅氮烷59份、乙烯基单封头3份、白炭黑245份、羟基4份、粘度为5000MPa·s的端乙烯基硅油130份、粘度为500MPa·s的乙烯基硅油39.15份、粘度为5000MPa·s的乙烯基硅油78.3份、粘度为100MPa·s二甲基硅油1.305份、PT5000铂金催化剂1.305份、低含氢硅油52.2份、乙炔环己醇0.109份。
采用上述组分制备低粘度模具胶,包括如下步骤:
(1)将粘度为20000MPa·s的端乙烯基硅油204份、高乙烯硅油30份、水15份、硅氮烷9份混合搅拌,搅拌后冲入N2,并投入白炭黑35份搅匀,搅拌搅匀速度为20r/min;
(2)投硅氮烷8份,搅拌2—3分钟,投乙烯基单封头3份搅匀后再次投白炭黑35份搅匀,搅拌搅匀速度为20r/min;
(3)投硅氮烷6份搅匀,再投白炭黑25份搅匀,搅拌搅匀速度为20r/min;
(4)再重复步骤(3)6次;
(5)搅拌升温,搅拌升温至140℃后,缓慢投入粘度为20000MPa·s的端乙烯基硅油53份,继续搅拌升温,升温到160℃后,通过冷却水调节料温,控制料温在160℃—170℃之间,搅拌搅匀速度为45r/min;
(6)搅拌升温5小时后,关闭N2,开启真空,保证真空在0.09MPa以上,并持续2个小时;
(7)停止真空,缓慢投入粘度为20000MPa·s端乙烯及硅油143份、粘度为5000MPa端乙烯基硅油130份、羟基4份,搅拌均匀后,保持真空0.08MPa半小时后出料;
(8)将步骤(7)出来的料通过研磨机研磨并分成两份,对两份物料称重,重量分别为435份和435份;
(9)在第一份重量为435份的料中加入粘度为5000MPa·s乙烯基硅油78.3M份、粘度为500MPa·s乙烯基硅油39.15份、粘度为100MPa·s二甲基硅油1.305份、PT5000铂金催化剂1.305份,在行星搅拌器中搅拌,并用真空脱泡形成A料;
(10)在第二份重量为435份的料中加入粘度为5000MPa·s乙烯基硅油73.95份、低含氢硅油52.2份、乙炔环己醇0.109份,在行星搅拌器中搅拌,并用真空脱泡形成B料;
(11)将A料和B料按1:1混合搅匀即可得到低粘度模具胶。
针对实施例1—3对粘度、硬度、撕裂强度、抗拉强度、断裂拉伸率进行测定,测试结果如下:
从上表中可以看出,采用上述制备方法将上述组份制备出的模具胶具有高硬度、高抗斯、低粘度的性能。