CN103740111B - 一种用于制作水晶钻的加成型模具胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于制作水晶钻的加成型模具胶及其制备方法，该加成型模具胶的原料配方安重量份数计，是由80～95份组份A、5～8份组份B、0.5～1.5份催化剂、0.05～0.1份抑制剂1和10～25份抑制剂2组成。本发明的加成型模具胶，其拉伸强度、抗撕裂强度和硬度均非常适合用于制作水晶钻，且翻模次数高达35～40次，使用寿命长，制备方法简单、成本低廉、具有很高的经济价值。

Description

一种用于制作水晶钻的加成型模具胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及模具胶技术领域，尤其涉及加成型模具胶，具体涉及一种可用于制作水晶钻的加成型模具胶及其制备方法。

背景技术

模具胶分为加成型模具胶和缩合型模具胶，缩合型模具胶具有优越的流动性和脱模性，容易操作，模具尺寸稳定，耐热，耐化学品，物理性能好和抗撕强度高等特点，特别用于不饱和聚酯制品，耐用性好，模具使用寿命长，但是缩合型模具胶在生产过程中会产生低分子物质，如甲醇等，会带来污染，不环保；加成型模具具有透明度好，容易深层固化，收缩率小的特点，主要用于精密模具和精致复制品的生产。

目前，水晶钻常用的模具胶为加成型模具硅胶，因为加成型模具硅胶具有透明性高、脱模性好等优点，可看到模具内灌铸材料是否有气泡等缺陷，而且与缩合型模具胶相比，加成型模具胶尺寸稳定性更好，线收缩率小于0.1%，耐热可达250℃以上，在密封环境中加热不还原。

但是，本发明人在研究中发现，现有的用于制作水晶钻的加成型模具胶，其使用寿命短，因为在高温下，模具胶会与产品（如环氧树脂等）发生反应，因此影响了模具胶的使用寿命，导致现有模具胶的翻模次数仅有20次左右；此外，采用现有加成型模具胶制备的水晶钻其光亮度也比较低。

水晶钻的市场非常广，因此，研发新型的制作水晶钻用模具胶，尤其是研发能够提高水晶钻光亮度，且自身使用寿命长的模具胶具有很高的经济价值。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种可用于制作水晶钻的加成型模具胶，该加成型模具胶复合材料可大大延长模具胶使用寿命，并能提高产品光亮度，且胶体的拉伸强度高、硬度高。

本发明的另一个目的是提供上述加成型模具胶的制备方法。

本发明的上述目的是通过如下方案予以实现的：

一种用于制作水晶钻的加成型模具胶，该模具胶的原料配方是由如下重量份数的各组份组成的：

上述组份A为本发明模具胶原料配方中的基料，其结构式如通式（Ⅰ）所示：

上述式（Ⅰ）中，n=95～100；

上述组份A的粘度（cps）在室温下为90000～100000mPa.S。

上述组份B在本发明模具胶原料配方中起到交联剂的作用，本发明人通过研究发现，针对本发明组份A的结构和性能特点，交联剂采用含氢硅油交联剂能够起到最好的实验效果；组份B的结构式如通式（Ⅱ）所示：

上述式（Ⅱ）中，m=25～30。

上述催化剂采用任何一种市售的铂金催化剂均可实现本发明；优选卡斯特铂金催化剂【化学名称为铂(O)二乙烯基四甲基二硅氧烷溶液】，铂金含量为3000pmm；因为本发明人通过对多种铂金催化剂进行类别实验后发现，卡斯特铂金催化剂的活性最高，且与本发明的组分A和组分B的相容性最好。

本发明配方中的组份A、组份B和催化剂在混合过程中就会发生固化反应，导致最终产品就很难得到所需的形状和性状，且固化不均匀，因此，在固化温度未达到前，必须通过加入抑制剂来抑制室温下固化反应的发生，上述配方中抑制剂1就是起到这种抑制作用的，抑制剂1能够与铂金催化剂生成一定形式的络合体从而实现抑制作用；本发明人针对本发明配方的特点，对多种可选择的抑制剂进行优化，最终抑制剂1选择采用炔醇类抑制剂，因为炔醇类抑制剂是一类可挥发性的抑制剂，在本发明的固化温度下，能够很好地挥发掉，从而固化反应进行，而抑制剂本身不会对产品最终性能造成影响；本发明抑制剂1采用市售的任何一种炔醇类抑制剂均可实现本发明，优选1-丁炔-3-醇或3-甲基-1-戊炔-3-醇。

针对现有水晶钻用模具胶使用寿命短的问题，本发明人通过研究发现，主要是因为模具胶会与产品（如环氧树脂等）发生反应，从而影响了模具胶的使用寿命，因此，本发明人考虑通过添加一种抑制剂来抑制胶体与产品（如环氧树脂等）表面反应，从而实现模具胶使用寿命的延长；为了既能实现模具胶使用寿命的延长，又不会影响模具胶的最终性能，发明人通过研究后，得到一种抑制剂，也就是本发明配方中的抑制剂2，该抑制剂2不但能够有效实现模具使用寿命的延长，其可使得模具胶的翻模次数达到35～40次，而且不会影响模具胶的最终性能，该抑制剂2的结构式如通式（Ⅲ）所示：

上述式（Ⅲ）中，w=15～20。

上述抑制剂2因为取代基含有苯基，所以不但对组份A和组份B的相容性好，而且可以提高整个胶体的耐高温性和热稳定性，可有效地抑制胶体与产品（如环氧树脂等）表面反应。

本发明还提供上述用于制作水晶钻的加成型模具胶的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

按照上述配方，将组分A、组分B、催化剂、抑制剂1和抑制剂2先混合搅拌均匀，再抽真空脱泡后浇灌，然后进行固化处理，则制备得到所需加成型模具胶。

上述制备方法中，抽真空脱泡采用的真空度为-0.095Mpa。

上述制备方法中，固化处理所用的温度为80℃～160℃，优选120℃，因为本发明人通过研究发现，若固化温度低于80℃，则需要更久的固化时间，而固化时间过长不利于最终产能的提高，若固化温度高于160℃，则固化时反应会很剧烈，而剧烈的反应会使得胶体中产生大量的气泡，从而影响产品的质量。

上述制备方法中，固化时间为25min～40min，优选30min。

本发明的加成型模具胶，其拉伸强度、抗撕裂强度和硬度均非常适合用于制作水晶钻，而且该模具胶的翻模次数高达35～40次，使用寿命长，制作的水晶钻光亮度高。

与现有技术相比，本发明具有如下有意效果：

1.本发明的加成型模具胶，其配方中各组份的选择及其用量的优化，均保证了最终模具胶的拉伸强度、抗撕裂强度和硬度均非常适合用于制作水晶钻；

2.本发明的加成型模具胶，其通过抑制剂2的添加，有效地避免了胶体与产品（如环氧树脂等）的表面反应，从而保证了所得加成型模具胶的翻模次数高达35～40次，使用寿命长，而且不会影响胶体的拉伸强度、抗撕裂强度和硬度；

3.本发明的加成型模具胶，其制作的水晶钻光亮度也大大提高；

4.本发明制备方法简单、成本低廉、具有很高的经济价值。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步地描述，但具体实施例并不对本发明做任何限定。

实施例1

本实施例的一种加成型模具胶，该模具胶原料配方是由如下重量份数的各组份组成的：

上述组份A的结构式如通式（Ⅰ）所示：

上述式（Ⅰ）中，n=95；

上述组份A的粘度（cps）在室温下为90000～100000mPa.S。

上述组份B的结构式如通式（Ⅱ）所示：

上述式（Ⅱ）中，m=25。

上述催化剂采用卡斯特铂金催化剂，铂金含量为3000pmm；抑制剂1采用1-丁炔-3-醇。

上述抑制剂2的结构式如通式（Ⅲ）所示：

上述式（Ⅲ）中，w=15。

本实施例加成型模具胶的制备方法包括如下步骤：

按照上述配方，将组分A、组分B、催化剂、抑制剂1和抑制剂2先混合搅拌均匀，再抽真空脱泡后浇灌，然后进行固化处理，则制备得到所需加成型模具胶。

上述制备方法中，抽真空脱泡采用的真空度为-0.095Mpa。

上述制备方法中，固化处理所用的温度为120℃，固化时间为30min。

实施例2

本实施例的加成型模具胶，其模具胶原料配方是由如下重量份数的各组份组成的：

上述组份A的结构式如通式（Ⅰ）所示：

上述式（Ⅰ）中，n=97；

上述组份A的粘度（cps）在室温下为90000～100000mPa.S。

上述组份B的结构式如通式（Ⅱ）所示：

上述式（Ⅱ）中，m=27。

上述催化剂为卡斯特铂金催化剂，铂金含量为3000pmm；抑制剂1为3-甲基-1-戊炔-3-醇。

上述抑制剂2的结构式如通式（Ⅲ）所示：

上述式（Ⅲ）中，w=18。

上述加成型模具胶的制备方法包括如下步骤：

按照上述配方，将组分A、组分B、催化剂、抑制剂1和抑制剂2先混合搅拌均匀，再抽真空脱泡后浇灌，然后进行固化处理，则制备得到所需加成型模具胶。

上述制备方法中，抽真空脱泡采用的真空度为-0.095Mpa。

上述制备方法中，固化处理所用的温度为160℃，固化时间为25min。

实施例3

本实施例的加成型模具胶，其模具胶原料配方是由如下重量份数的各组份组成的：

上述组份A的结构式如通式（Ⅰ）所示：

上述式（Ⅰ）中，n=100；

上述组份A的粘度（cps）在室温下为90000～100000mPa.S。

上述组份B的结构式如通式（Ⅱ）所示：

上述式（Ⅱ）中，m=30。

上述催化剂为卡斯特铂金催化剂，铂金含量为3000pmm；抑制剂1为1-丁炔-3-醇。

上述抑制剂2的结构式如通式（Ⅲ）所示：

上述式（Ⅲ）中，w=20。

上述加成型模具胶的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

按照上述配方，将组分A、组分B、催化剂、抑制剂1和抑制剂2先混合搅拌均匀，再抽真空脱泡后浇灌，进行固化处理，则制备得到所需加成型模具胶。

上述制备方法中，抽真空脱泡采用的真空度为-0.095Mpa。

上述制备方法中，固化处理所用的温度为95℃，固化时间为35min。

对比实施例4

本实施例的加成型模具胶，其模具胶原料配方是由如下重量份数的各组份组成的：

上述组份A为本发明复合材料配方中的基料，其结构式如通式（Ⅰ）所示：

上述式（Ⅰ）中，n=100；

上述组份A的粘度（cps）在室温下为90000～100000mPa.S。

上述组份B的结构式如通式（Ⅱ）所示：

上述式（Ⅱ）中，m=30。

上述催化剂为卡斯特铂金催化剂，铂金含量为3000pmm；抑制剂1为1-丁炔-3-醇。

上述加成型模具胶的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

按照上述配方，将组分A、组分B、催化剂和抑制剂1先混合搅拌均匀，再抽真空脱泡后浇灌，然后进行固化处理，则制备得到所需加成型模具胶。

上述制备方法中，抽真空脱泡采用的真空度为-0.095Mpa。

上述制备方法中，固化处理所用的温度为120℃，固化时间为30min。

实施例5性能测试

将实施例1、实施例2、实施例3和对比实施例4制备的加成型模具胶进行性能测试，拉伸强度按GB/T528-1998测试，撕裂强度按GB/T528-1999测试，硬度按GB/T531-1999测试，测试结果如表1所示。

表1性能测试结果

性能测试项目	实施例1	实施例2	实施例3	对比实施例4
					硬度（邵氏A）	45	42	43	42
拉伸强度（MPa）	4.9	4.8	4.6	4.6
					撕裂强度（kN/m）	30	29	29	29
翻模次数（次）	40	38	35	20

从表1可以看出，实施例1、实施例2、实施例3和对比实施例4的加成型模具胶，其拉伸强度、硬度和撕裂强度均不错，都可作为制造水晶钻的模具胶，而实施例1的加成型模具胶的性能更优于其他三个实施例的；并且对比实施例4因为没有添加抑制剂2，所以其翻模次数只有20次，而其他三个实施例因加入了抑制剂2，其翻模次数都达到35次以上，所以寿命明显长于对比实施例4，其中，实施例1的翻模次数最高，达到40次。

综上所述，本发明的加成型模具胶，不但拉伸性能好、撕裂强度高、硬度高，非常适合用于制作水晶钻，而且其翻模次数高，使用寿命长。

Claims (5)

1.一种用于制作水晶钻的加成型模具胶，其特征在于该加成型模具胶的原料配方是由如下重量份数的各组份组成的：

上述组份A的结构式如通式(Ⅰ)所示：

上述式(Ⅰ)中，n＝95～100；

上述组份B的结构式如通式(Ⅱ)所示：

上述式(Ⅱ)中，m＝25～30；

所述催化剂为卡斯特铂金催化剂，铂金含量为3000ppm；

所述抑制剂1为1-丁炔-3-醇或3-甲基-1-戊炔-3-醇；

所述抑制剂2的结构式如通式(Ⅲ)所示：

上述式(Ⅲ)中，w＝15～20。

2.一种权利要求1所述用于制作水晶钻的加成型模具胶的制备方法，其特征在于该制备方法包括如下步骤：将组分A、组分B、催化剂、抑制剂1和抑制剂2先混合搅拌均匀，再抽真空脱泡后浇灌，然后进行固化处理，则制备得到所需加成型模具胶。

3.根据权利要求2所述用于制作水晶钻的加成型模具胶的制备方法，其特征在于所述抽真空脱泡采用的真空度为-0.095MPa。

4.根据权利要求2所述用于制作水晶钻的加成型模具胶的制备方法，其特征在于所述固化处理所用的温度为80℃～160℃，固化时间为25min～40min。

5.根据权利要求4所述用于制作水晶钻的加成型模具胶的制备方法，其特征在于所述固化处理所用的温度为120℃，固化时间为30min。