CN108004538A - 一种不粘塑模纳米涂层的制备方法 - Google Patents

一种不粘塑模纳米涂层的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于纳米材料技术领域，主要涉及一种不粘塑模纳米涂层的制备方法，包括如下步骤，将软胶模具表面做喷砂处理，增加微金属与软胶模具表面的结合面积；将喷砂后的软胶模具做超声波强清冼，清除表面的微小物质；将清冼后软胶模具放到真空炉中进行涂层处理，待微金属粉粒与软胶模具表面完全粘合使得模具表层形成保护层；将涂层后的软胶模具做15#钻石膏抛光去除表面的微小颗粘减小出模摩擦，得到不粘塑模纳米涂层。本发明采用在塑模模具表层制备纳米涂层，很好的解决了软胶模具沾模问题，降低劳动强度，简化了制备工艺，减少了脱模剂的使用，大大提升了产品的成品率。

Description

一种不粘塑模纳米涂层的制备方法
技术领域
本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种不粘塑模纳米涂层的制备方法。
背景技术
在模具和注塑行业，传统制造工艺往往劳动强度较大，成品率交底，极大的影响该领域产品的成本控制。特别是TPU材料的注塑成型因其材料的固有特性极易粘模而引起出模变形，在传统的技术行业都是用铁氟龙喷涂来改善TPU的粘模问题，但铁氟龙对塑胶模具的应用不大，因其喷涂层太厚且不均匀而影响到产品尺寸精度，同时加工过程会导致模具变形须返工重做，且喷涂表面硬度低寿命短，近年的新型工艺纳米涂层因其表面硬度高，耐磨待优势广泛应用的塑胶模具上，但现有的涂米涂层工艺中没有解决TPU粘模种类。
发明内容
基于上述背景技术中提到的问题，本发明提供了一种不粘塑模纳米涂层的制备方法，利用在塑模模具表层制备纳米涂层，解决软胶模具沾模问题，降低劳动强度，简化工艺，减少了脱模剂的使用，大大提升了产品的成品率。
本发明采用的技术方案如下：
一种不粘塑模纳米涂层的制备方法，包括如下步骤，将软胶模具表面做喷砂处理，增加微金属与软胶模具表面的结合面积；将喷砂后的软胶模具做超声波强清冼，清除表面的微小物质；将清冼后软胶模具放到真空炉中进行涂层处理，待微金属粉粒与软胶模具表面完全粘合使得软胶模具表层形成保护层；将涂层后的软胶模具做抛光去除表面的微小颗粘减小出模摩擦，得到不粘塑模纳米涂层。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步：所述将软胶模具表面做喷砂处理，增加微金属与软胶模具表面的结合面积步骤的具体实现如下：
将颗粒范围为10-50目的铜矿砂、5-10目精致石英砂、50-60目的金刚砂、60-100目的铁砂、100-120目的海沙，按照质量分数比为0.1：0.8：0.05：0.03：0.2进行混合得到喷砂处理的砂源；
采用以上砂源对软胶模具表面进行喷砂处理，喷砂装置与软胶模具表层的有效直线距离为5cm-30cm，喷砂装置从软胶模具最近端匀速移动至软胶模具最远端进行由近及远的喷砂处理，整个喷砂处理过程持续5-10min。
本发明利用喷砂对软胶模具进行处理，主要实现软胶模具表面粗糙度的形成，以增大涂层与软胶模具表层的接触面积，从而提升涂层与软胶模具的粘合力。其中选用不同尺度大小的砂源，主要用于对软胶模具表面处理时，表面粗糙的均匀性、粗糙深度、孔径大小的综合控制，进一步提升软胶模具表层与涂层的结合匹配度。
其中，采用匀速移动由远及近的方式对软胶模具表面进行喷砂处理，有利于软胶模具表面形成不同孔径大小、深度的粗糙面，进一步提升软胶模具表面的接触表面积。
进一步：所述将喷砂后的软胶模具做超声波强清冼，清除表面的微小物质步骤的具体实现如下：
将喷砂后的软胶模具做超声波强清冼，循环清洗2-3周期，以彻底清除表面的微小物质；
其中20-50KHz清洗5-10min，50-100KHz持续清洗20-30min，100-130KHz持续清洗1-5min定义为清洗1周期。
本发明利用不同强度频段对软胶模具进行清洗处理，有利于软胶模具表面的彻底清洗，同时有利于保护软胶模具表面因为长时间高强度波段处理造成损伤。
进一步：所述将清冼后软胶模具放到真空炉中进行涂层处理，待微金属粉粒与软胶模具表面完全粘合使得软胶模具表层形成保护层步骤的具体实现如下：
将清冼后软胶模具放到真空炉中，采用微金属粉粒在100-300℃及氮气保护条件下对进行清冼后软胶模具涂层，涂层厚度为0.1-1mm；
其中微金属粉粒为铁粉粒、铝粉粒按照质量分数比为0.5：1进行混合的混合粉粒，所述铁粉粒、铝粉粒纳米尺度小于500nm。
进一步：所述将涂层后的软胶模具做抛光去除表面的微小颗粘减小出模摩擦，得到塑模不粘纳米涂层步骤具体实现如下：
将涂层后的软胶模具做15#钻石膏抛光去除表面的微小颗粘减小出模摩擦；
抛光处理时，用浓度为30％的无水乙醇溶液对抛光表面进行冲洗，以保持抛光平整度。
本发明采用浓度为30％的无水乙醇溶液对抛光表面进行冲洗，以传统冲洗处理相比，用 30％的无水乙醇溶液对抛光表面进行冲洗可以改变溶液张力，从而改善抛光效果。
本发明的有益效果：利用在塑模模具表层制备纳米涂层，解决软胶模具沾模问题，降低劳动强度，简化工艺，减少了脱模剂的使用，大大提升了产品的成品率。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明技术方案进一步说明。
一种不粘塑模纳米涂层的制备方法，包括如下步骤，将软胶模具表面做喷砂处理，增加微金属与软胶模具表面的结合面积；将喷砂后的软胶模具做超声波强清冼，清除表面的微小物质；将清冼后软胶模具放到真空炉中进行涂层处理，待微金属粉粒与软胶模具表面完全粘合使得软胶模具表层形成保护层；将涂层后的软胶模具做抛光去除表面的微小颗粘减小出模摩擦，得到不粘塑模纳米涂层。
将颗粒范围为10-50目的铜矿砂、5-10目精致石英砂、50-60目的金刚砂、60-100目的铁砂、100-120目的海沙，按照质量分数比为0.1：0.8：0.05：0.03：0.2进行混合得到喷砂处理的砂源；
采用以上砂源对软胶模具表面进行喷砂处理，喷砂装置与软胶模具表层的有效直线距离为5cm-30cm，喷砂装置从软胶模具最近端匀速移动至软胶模具最远端进行由近及远的喷砂处理，整个喷砂处理过程持续5-10min。
本发明利用喷砂对软胶模具进行处理，主要实现软胶模具表面粗糙度的形成，以增大涂层与软胶模具表层的接触面积，从而提升涂层与软胶模具的粘合力。其中选用不同尺度大小的砂源，主要用于对软胶模具表面处理时，表面粗糙的均匀性、粗糙深度、孔径大小的综合控制，进一步提升软胶模具表层与涂层的结合匹配度。
其中，采用匀速移动由远及近的方式对软胶模具表面进行喷砂处理，有利于软胶模具表面形成不同孔径大小、深度的粗糙面，进一步提升软胶模具表面的接触表面积。
将喷砂后的软胶模具做超声波强清冼，循环清洗2-3周期，以彻底清除表面的微小物质；
其中20-50KHz清洗5-10min，50-100KHz持续清洗20-30min，100-130KHz持续清洗1-5min定义为清洗1周期。
本发明利用不同强度频段对软胶模具进行清洗处理，有利于软胶模具表面的彻底清洗，同时有利于保护软胶模具表面因为长时间高强度波段处理造成损伤。
将清冼后软胶模具放到真空炉中，采用微金属粉粒在100-300℃及氮气保护条件下对进行清冼后软胶模具涂层，涂层厚度为0.1-1mm；
其中微金属粉粒为铁粉粒、铝粉粒按照质量分数比为0.5：1进行混合的混合粉粒，所述铁粉粒、铝粉粒纳米尺度小于500nm。
将涂层后的软胶模具做15#钻石膏抛光去除表面的微小颗粘减小出模摩擦；
抛光处理时，用浓度为30％的无水乙醇溶液对抛光表面进行冲洗，以保持抛光平整度。
本发明采用浓度为30％的无水乙醇溶液对抛光表面进行冲洗，以传统冲洗处理相比，用 30％的无水乙醇溶液对抛光表面进行冲洗可以改变溶液张力，从而改善抛光效果。
实施例1：
将颗粒范围为10目的铜矿砂、5目精致石英砂、50目的金刚砂、60目的铁砂、100目的海沙，按照质量分数比为0.1：0.8：0.05：0.03：0.2进行混合得到喷砂处理的砂源；采用以上砂源对软胶模具表面进行喷砂处理，喷砂装置与软胶模具表层的有效直线距离为 5cm-30cm，喷砂装置从软胶模具最近端匀速移动至软胶模具最远端进行由近及远的喷砂处理，整个喷砂处理过程持续5-10min。将喷砂后的软胶模具做超声波强清冼，循环清洗2-3 周期，以彻底清除表面的微小物质；其中20-50KHz清洗5-10min，50-100KHz持续清洗 20-30min，100-130KHz持续清洗1-5min定义为清洗1周期。
实施例2：
将颗粒范围为20目的铜矿砂、8目精致石英砂、55目的金刚砂、70目的铁砂、110目的海沙，按照质量分数比为0.1：0.8：0.05：0.03：0.2进行混合得到喷砂处理的砂源；采用以上砂源对软胶模具表面进行喷砂处理，喷砂装置与软胶模具表层的有效直线距离为 5cm-30cm，喷砂装置从软胶模具最近端匀速移动至软胶模具最远端进行由近及远的喷砂处理，整个喷砂处理过程持续5-10min。将喷砂后的软胶模具做超声波强清冼，循环清洗2-3 周期，以彻底清除表面的微小物质；其中20-50KHz清洗5-10min，50-100KHz持续清洗 20-30min，100-130KHz持续清洗1-5min定义为清洗1周期。
实施例3：
将颗粒范围为50目的铜矿砂、10目精致石英砂、60目的金刚砂、100目的铁砂、120目的海沙，按照质量分数比为0.1：0.8：0.05：0.03：0.2进行混合得到喷砂处理的砂源；采用以上砂源对软胶模具表面进行喷砂处理，喷砂装置与软胶模具表层的有效直线距离为5cm-30cm，喷砂装置从软胶模具最近端匀速移动至软胶模具最远端进行由近及远的喷砂处理，整个喷砂处理过程持续5-10min。将喷砂后的软胶模具做超声波强清冼，循环清洗2-3周期，以彻底清除表面的微小物质；其中20-50KHz清洗5-10min，50-100KHz持续清洗 20-30min，100-130KHz持续清洗1-5min定义为清洗1周期。
实施例4：
将颗粒范围为10-50目的铜矿砂、5-10目精致石英砂、50-60目的金刚砂、60-100目的铁砂、100-120目的海沙，按照质量分数比为0.1：0.8：0.05：0.03：0.2进行混合得到喷砂处理的砂源；采用以上砂源对软胶模具表面进行喷砂处理，喷砂装置与软胶模具表层的有效直线距离为5cm-30cm，喷砂装置从软胶模具最近端匀速移动至软胶模具最远端进行由近及远的喷砂处理，整个喷砂处理过程持续5-10min。将喷砂后的软胶模具做超声波强清冼，循环清洗2-3周期，以彻底清除表面的微小物质；其中20-50KHz清洗5-10min，50-100KHz持续清洗20-30min，100-130KHz持续清洗1-5min定义为清洗1周期。将清冼后软胶模具放到真空炉中，采用微金属粉粒在100℃及氮气保护条件下对进行清冼后软胶模具涂层，涂层厚度为0.1-1mm；其中微金属粉粒为铁粉粒、铝粉粒按照质量分数比为0.5：1进行混合的混合粉粒，所述铁粉粒、铝粉粒纳米尺度小于500nm。将涂层后的软胶模具做15#钻石膏抛光去除表面的微小颗粘减小出模摩擦；抛光处理时，用浓度为30％的无水乙醇溶液对抛光表面进行冲洗，以保持抛光平整度。
实施例5：
将颗粒范围为10-50目的铜矿砂、5-10目精致石英砂、50-60目的金刚砂、60-100目的铁砂、100-120目的海沙，按照质量分数比为0.1：0.8：0.05：0.03：0.2进行混合得到喷砂处理的砂源；采用以上砂源对软胶模具表面进行喷砂处理，喷砂装置与软胶模具表层的有效直线距离为5cm-30cm，喷砂装置从软胶模具最近端匀速移动至软胶模具最远端进行由近及远的喷砂处理，整个喷砂处理过程持续5-10min。将喷砂后的软胶模具做超声波强清冼，循环清洗2-3周期，以彻底清除表面的微小物质；其中20-50KHz清洗5-10min，50-100KHz持续清洗20-30min，100-130KHz持续清洗1-5min定义为清洗1周期。将清冼后软胶模具放到真空炉中，采用微金属粉粒在200℃及氮气保护条件下对进行清冼后软胶模具涂层，涂层厚度为0.1-1mm；其中微金属粉粒为铁粉粒、铝粉粒按照质量分数比为0.5：1进行混合的混合粉粒，所述铁粉粒、铝粉粒纳米尺度小于500nm。将涂层后的软胶模具做15#钻石膏抛光去除表面的微小颗粘减小出模摩擦；抛光处理时，用浓度为30％的无水乙醇溶液对抛光表面进行冲洗，以保持抛光平整度
实施例6：
将颗粒范围为10-50目的铜矿砂、5-10目精致石英砂、50-60目的金刚砂、60-100目的铁砂、100-120目的海沙，按照质量分数比为0.1：0.8：0.05：0.03：0.2进行混合得到喷砂处理的砂源；采用以上砂源对软胶模具表面进行喷砂处理，喷砂装置与软胶模具表层的有效直线距离为5cm-30cm，喷砂装置从软胶模具最近端匀速移动至软胶模具最远端进行由近及远的喷砂处理，整个喷砂处理过程持续5-10min。将喷砂后的软胶模具做超声波强清冼，循环清洗2-3周期，以彻底清除表面的微小物质；其中20-50KHz清洗5-10min，50-100KHz持续清洗20-30min，100-130KHz持续清洗1-5min定义为清洗1周期。将清冼后软胶模具放到真空炉中，采用微金属粉粒在300℃及氮气保护条件下对进行清冼后软胶模具涂层，涂层厚度为0.1-1mm；其中微金属粉粒为铁粉粒、铝粉粒按照质量分数比为0.5：1进行混合的混合粉粒，所述铁粉粒、铝粉粒纳米尺度小于500nm。将涂层后的软胶模具做15#钻石膏抛光去除表面的微小颗粘减小出模摩擦；抛光处理时，用浓度为30％的无水乙醇溶液对抛光表面进行冲洗，以保持抛光平整度
以上对本发明提供的电子烟发生装置进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种不粘塑模纳米涂层的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，将软胶模具表面做喷砂处理，增加微金属与软胶模具表面的结合面积；将喷砂后的软胶模具做超声波强清冼，清除表面的微小物质；将清冼后软胶模具放到真空炉中进行涂层处理，待微金属粉粒与软胶模具表面完全粘合使得软胶模具表层形成保护层；将涂层后的软胶模具做抛光去除表面的微小颗粘减小出模摩擦，得到不粘塑模纳米涂层。
2.根据权利要求1所述的一种不粘塑模纳米涂层的制备方法，其特征在于：所述将软胶模具表面做喷砂处理，增加微金属与软胶模具表面的结合面积步骤的具体实现如下：
将颗粒范围为10-50目的铜矿砂、5-10目精致石英砂、50-60目的金刚砂、60-100目的铁砂、100-120目的海沙，按照质量分数比为0.1：0.8：0.05：0.03：0.2进行混合得到喷砂处理的砂源；
采用以上砂源对软胶模具表面进行喷砂处理，喷砂装置与软胶模具表层的有效直线距离为5cm-30cm，喷砂装置从软胶模具最近端匀速移动至软胶模具最远端进行由近及远的喷砂处理，整个喷砂处理过程持续5-10min。
3.根据权利要求2所述的一种不粘塑模纳米涂层的制备方法，其特征在于：所述将喷砂后的软胶模具做超声波强清冼，清除表面的微小物质步骤的具体实现如下：
将喷砂后的软胶模具做超声波强清冼，循环清洗2-3周期，以彻底清除表面的微小物质；
其中20-50KHz清洗5-10min，50-100KHz持续清洗20-30min，100-130KHz持续清洗1-5min定义为清洗1周期。
4.根据权利要求3所述的一种不粘塑模纳米涂层的制备方法，其特征在于：所述将清冼后软胶模具放到真空炉中进行涂层处理，待微金属粉粒与软胶模具表面完全粘合使得软胶模具表层形成保护层步骤的具体实现如下：
将清冼后软胶模具放到真空炉中，采用微金属粉粒在100-300℃及氮气保护条件下对进行清冼后软胶模具涂层，涂层厚度为0.1-1mm；
其中微金属粉粒为铁粉粒、铝粉粒按照质量分数比为0.5：1进行混合的混合粉粒，所述铁粉粒、铝粉粒纳米尺度小于500nm。
5.根据权利要求4所述的一种不粘塑模纳米涂层的制备方法，其特征在于：所述将涂层后的软胶模具做抛光去除表面的微小颗粘减小出模摩擦，得到塑模不粘纳米涂层步骤具体实现如下：
将涂层后的软胶模具做15#钻石膏抛光去除表面的微小颗粘减小出模摩擦；抛光处理时，用浓度为30％的无水乙醇溶液对抛光表面进行冲洗，以保持抛光平整度。
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