CN109749462A - 一种高模量有机硅模具胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种高模量有机硅模具胶，由以下原料制备而成：白炭黑、硅烷偶联剂、催化剂、阻聚剂、含氢硅油、乙烯基硅油和脱模剂；所述含氢硅油的氢含量为0.5％，所述乙烯基硅油为500CS‑50000CS的端乙烯基硅油复配而成，所述脱模剂为粘度为50CS‑1000CS的长链烷基硅油，添加量为2wt％‑4wt％，所述硅烷偶联剂选自硅氮烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或几种。本发明制备的有机硅模具胶收缩率好，复模次数明显高；可适应不同固化时间和条件，满足不同客户固化方式，产品适用面广；不容易烧模，大大提高了模具的使用寿命，易脱模且原料易得，成本低廉。

Description

一种高模量有机硅模具胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高模量有机硅模具胶及其制备方法。

背景技术

有机硅模具胶多为加成型聚二甲基硅氧烷橡胶，在硫化前为流动性较好的液体胶料，使用时，只需在胶料中加入适当比例的交联剂、硫化剂，混匀后在室温下即可固化成高强度弹性体。有机硅模具胶适用于树脂工艺品、仿玛瑙、仿翡翠、仿红木、仿象牙、雕刻工艺品、石膏制品、文物复制等成品的模具制作,还可用于人造革、塑料加工、精密铸造、艺术造型、封装绝缘的材料，能够就地成型，工艺简单，模具仿真性强和永久脱模的效果等优良性能。同时，有机硅模具胶具有不变形、耐高温、不膨胀的特点，机械性能好，低温-50℃不发脆，广泛应用于各行业的模具制造，用于快速复制产品。目前市场上有机硅模具胶在使用方面存在的主要问题是复模次数少，容易烧模。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种高模量有机硅模具胶及其制备方法，其目的在于，提供一种高模量有机硅模具胶，通过利用特殊的硅烷偶联剂处理白炭黑，提高产品物理性能的同时，保证产品的收缩率低，增强产品的复模次数；为了保证产品的脱模性，添加了合适的硅油，再使用新型阻聚剂，使得产品可高温固化，也可中温固化，能适应不同的操作时间和环境。

本发明提供一种高模量有机硅模具胶，由以下原料制备而成：白炭黑、硅烷偶联剂、催化剂、阻聚剂、含氢硅油、乙烯基硅油和脱模剂；

所述含氢硅油的氢含量为0.5％，所述乙烯基硅油由粘度为500CS-50000CS的端乙烯基硅油复配而成，所述脱模剂为粘度为50CS-1000CS的长链烷基硅油，添加量为2wt％-4wt％；

所述硅烷偶联剂选自硅氮烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或几种。

作为本发明进一步的改进，所述乙烯基硅油由10000CS和1000CS的端乙烯基硅油复配，所述脱模剂为500CS的长链烷基硅油。

作为本发明进一步的改进，所述硅烷偶联剂选自硅氮烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或几种。

作为本发明进一步的改进，所述硅烷偶联剂为硅氮烷和乙烯基三乙氧基硅烷的混合物，质量比为5:1至15:1。

作为本发明进一步的改进，所述硅烷偶联剂的添加量为20wt％。

作为本发明进一步的改进，所述催化剂选自氯铂酸-异丙醇催化剂、氯铂酸-乙酰丙酮和铂-乙烯基络合物中的一种或几种。

作为本发明进一步的改进，所述催化剂为铂-乙烯基络合物，添加量为3ppm-4ppm。

作为本发明进一步的改进，所述阻聚剂选自乙烯基双封头、乙烯基环体、甲基丁炔醇和乙炔基环己醇中的一种或几种。

作为本发明进一步的改进，所述阻聚剂为甲基丁炔醇和乙炔基环己醇的混合物，添加量为20ppm。

作为本发明进一步的改进，所述高模量有机硅模具胶的收缩率小于2‰。

本发明进一步保护一种上述高模量有机硅模具胶的制备方法，按照以下方法制备：

S1.将白炭黑加入硅烷偶联剂的乙醇溶液中，搅拌混合，制得表面经硅烷偶联剂处理的白炭黑；

S2.将乙烯基硅油和白炭黑搅拌混合，加热至100℃-120℃反应2-3小时后，降温至50℃后加入含氢硅油、脱模剂、阻聚剂，搅拌反应0.5-1小时，脱泡，加入催化剂进行共混，100℃下硫化成型20分钟，制得高模量有机硅模具胶。

本发明具有如下有益效果：本发明利用特殊的硅烷偶联剂处理白炭黑，提高产品物理性能的同时，保证产品的收缩率低，增强产品的复模次数；为了保证产品的脱模性，添加了合适的硅油，再使用新型阻聚剂，使得产品可高温固化，也可室温固化，能适应不同的操作时间和环境；

本发明制备的有机硅模具胶收缩率好，复模次数明显高于市场产品；可适应不同固化时间和条件，满足不同客户固化方式，产品适用面广；不容易烧模，大大提高了模具的使用寿命，易脱模且使用原料易得，成本低廉。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例只是本发明的部分具有代表性的实施例，而不是全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例都属于本发明的保护范围。

实施例1

一种高模量有机硅模具胶，由以下原料制备而成：白炭黑、硅烷偶联剂、催化剂、阻聚剂、含氢硅油、乙烯基硅油和脱模剂；

所述含氢硅油的氢含量为0.5％，所述乙烯基硅油由粘度为500CS-50000CS的端乙烯基硅油复配而成，所述脱模剂为800CS的长链烷基硅油，添加量为2wt％。

所述硅烷偶联剂为硅氮烷，添加量为20wt％。

所述催化剂为氯铂酸-异丙醇催化剂，添加量为3ppm。

所述阻聚剂为乙烯基双封头，添加量为20ppm。

一种高模量有机硅模具胶的制备方法，按照以下方法制备：

S1.将白炭黑加入硅烷偶联剂的乙醇溶液中，搅拌混合，制得表面经硅烷偶联剂处理的白炭黑；

S2.将乙烯基硅油和白炭黑搅拌混合，加热至100℃反应2小时后，降温至50℃后加入含氢硅油、脱模剂、阻聚剂，搅拌反应0.5小时，脱泡，加入催化剂进行共混，100℃下硫化成型20分钟，制得高模量有机硅模具胶。

实施例2

一种高模量有机硅模具胶，由以下原料制备而成：白炭黑、硅烷偶联剂、催化剂、阻聚剂、含氢硅油、乙烯基硅油和脱模剂；

所述含氢硅油的氢含量为0.5％，所述乙烯基硅油由粘度为500CS-50000CS的端乙烯基硅油复配而成，所述脱模剂为1000CS的长链烷基硅油，添加量为4wt％。

所述硅烷偶联剂为二甲基二乙氧基硅烷，添加量为20wt％。

所述催化剂为氯铂酸-乙酰丙酮，添加量为4ppm。

所述阻聚剂为甲基丁炔醇，添加量为20ppm。

一种高模量有机硅模具胶的制备方法，按照以下方法制备：

S1.将白炭黑加入硅烷偶联剂的乙醇溶液中，搅拌混合，制得表面经硅烷偶联剂处理的白炭黑；

S2.将乙烯基硅油和白炭黑搅拌混合，加热至120℃反应3小时后，降温至50℃后加入含氢硅油、脱模剂、阻聚剂，搅拌反应1小时，脱泡，加入催化剂进行共混，100℃下硫化成型20分钟，制得高模量有机硅模具胶。

实施例3

一种高模量有机硅模具胶，由以下原料制备而成：白炭黑、硅烷偶联剂、催化剂、阻聚剂、含氢硅油、乙烯基硅油和脱模剂；

所述含氢硅油的氢含量为0.5％，所述乙烯基硅油由粘度为10000CS和1000CS的端乙烯基硅油复配而成，所述脱模剂为500CS的长链烷基硅油，添加量为3wt％。

所述硅烷偶联剂为硅氮烷和乙烯基三乙氧基硅烷的混合物，质量比为5：1，添加量为20wt％。

所述催化剂为铂-乙烯基络合物，添加量为3ppm。

所述阻聚剂为甲基丁炔醇和乙炔基环己醇的混合物，添加量为20ppm。

一种高模量有机硅模具胶的制备方法，按照以下方法制备：

S1.将白炭黑加入硅烷偶联剂的乙醇溶液中，搅拌混合，制得表面经硅烷偶联剂处理的白炭黑；

S2.将乙烯基硅油和白炭黑搅拌混合，加热至105℃反应2小时后，降温至50℃后加入含氢硅油、脱模剂、阻聚剂，搅拌反应0.5小时，脱泡，加入催化剂进行共混，100℃下硫化成型20分钟，制得高模量有机硅模具胶。

实施例4

一种高模量有机硅模具胶，由以下原料制备而成：白炭黑、硅烷偶联剂、催化剂、阻聚剂、含氢硅油、乙烯基硅油和脱模剂；

所述含氢硅油的氢含量为0.5％，所述乙烯基硅油由粘度为10000CS和1000CS的端乙烯基硅油复配而成，所述脱模剂为500CS的长链烷基硅油，添加量为3wt％。

所述硅烷偶联剂为硅氮烷和乙烯基三乙氧基硅烷的混合物，质量比为15：1，添加量为20wt％。

所述催化剂为铂-乙烯基络合物，添加量为4ppm。

所述阻聚剂为甲基丁炔醇和乙炔基环己醇的混合物，添加量为20ppm。

一种高模量有机硅模具胶的制备方法，按照以下方法制备：

S1.将白炭黑加入硅烷偶联剂的乙醇溶液中，搅拌混合，制得表面经硅烷偶联剂处理的白炭黑；

S2.将乙烯基硅油和白炭黑搅拌混合，加热至115℃反应3小时后，降温至50℃后加入含氢硅油、脱模剂、阻聚剂，搅拌反应1小时，脱泡，加入催化剂进行共混，100℃下硫化成型20分钟，制得高模量有机硅模具胶。

实施例5

一种高模量有机硅模具胶，由以下原料制备而成：白炭黑、硅烷偶联剂、催化剂、阻聚剂、含氢硅油、乙烯基硅油和脱模剂；

所述含氢硅油的氢含量为0.5％，所述乙烯基硅油由粘度为10000CS和1000CS的端乙烯基硅油复配而成，所述脱模剂为500CS的长链烷基硅油，添加量为3wt％。

所述硅烷偶联剂为硅氮烷和乙烯基三乙氧基硅烷的混合物，质量比为10：1，添加量为20wt％。

所述催化剂为铂-乙烯基络合物，添加量为3.5ppm。

所述阻聚剂为甲基丁炔醇和乙炔基环己醇的混合物，添加量为20ppm。

一种高模量有机硅模具胶的制备方法，按照以下方法制备：

S1.将白炭黑加入硅烷偶联剂的乙醇溶液中，搅拌混合，制得表面经硅烷偶联剂处理的白炭黑；

S2.将乙烯基硅油和白炭黑搅拌混合，加热至110℃反应2.5小时后，降温至50℃后加入含氢硅油、脱模剂、阻聚剂，搅拌反应0.75小时，脱泡，加入催化剂进行共混，100℃下硫化成型20分钟，制得高模量有机硅模具胶。

测试例1

将本发明实施例1-5制备的高模量有机硅模具胶进行性能测试，结果见表1。

表1

组别	收缩率(‰)	复模次数	60℃以下操作时间(h)	100-150℃固化时间(min)
					实施例1	1.9	120	2-3	10-30
实施例2	1.9	120	2-3	10-30
					实施例3	1.7	120	2-3	10-30
实施例4	1.8	120	2-3	10-30
					实施例5	1.5	120	2-3	10-30

与现有技术相比，本发明利用特殊的硅烷偶联剂处理白炭黑，提高产品物理性能的同时，保证产品的收缩率低，增强产品的复模次数；为了保证产品的脱模性，添加了合适的硅油，再使用新型阻聚剂，使得产品可高温固化，也可室温固化，能适应不同的操作时间和环境；本发明制备的有机硅模具胶收缩率好，复模次数明显高于市场产品；可适应不同固化时间和条件，满足不同客户固化方式，产品适用面广；不容易烧模，大大提高了模具的使用寿命，易脱模且使用原料易得，成本低廉。

本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。

Claims (10)

1.一种高模量有机硅模具胶，其特征在于，由以下原料制备而成：白炭黑、硅烷偶联剂、催化剂、阻聚剂、含氢硅油、乙烯基硅油和脱模剂；

所述含氢硅油的氢含量为0.5％，所述乙烯基硅油由粘度为500CS-50000CS的端乙烯基硅油复配而成，所述脱模剂为粘度为50CS-1000CS的长链烷基硅油，添加量为2wt％-4wt％；

所述硅烷偶联剂选自硅氮烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述一种高模量有机硅模具胶，其特征在于，所述乙烯基硅油由10000CS和1000CS的端乙烯基硅油复配，所述脱模剂为500CS的长链烷基硅油。

3.根据权利要求2所述一种高模量有机硅模具胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂为硅氮烷和乙烯基三乙氧基硅烷的混合物，质量比为5:1至15:1。

4.根据权利要求3所述一种高模量有机硅模具胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂的添加量为20wt％。

5.根据权利要求1所述一种高模量有机硅模具胶，其特征在于，所述催化剂选自氯铂酸-异丙醇催化剂、氯铂酸-乙酰丙酮和铂-乙烯基络合物中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述一种高模量有机硅模具胶，其特征在于，所述催化剂为铂-乙烯基络合物，添加量为3ppm-4ppm。

7.根据权利要求1所述一种高模量有机硅模具胶，其特征在于，所述阻聚剂选自乙烯基双封头、乙烯基环体、甲基丁炔醇和乙炔基环己醇中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述一种高模量有机硅模具胶，其特征在于，所述阻聚剂为甲基丁炔醇和乙炔基环己醇的混合物，添加量为20ppm。

9.根据权利要求1所述一种高模量有机硅模具胶，其特征在于，所述高模量有机硅模具胶的收缩率小于2‰。

10.根据权利要求1所述一种高模量有机硅模具胶的制备方法，其特征在于，按照以下方法制备：

S1.将白炭黑加入硅烷偶联剂的乙醇溶液中，搅拌混合，制得表面经硅烷偶联剂处理的白炭黑；

S2.将乙烯基硅油和白炭黑搅拌混合，加热至100℃-120℃反应2-3小时后，降温至50℃后加入含氢硅油、脱模剂、阻聚剂，搅拌反应0.5-1小时，脱泡，加入催化剂进行共混，100℃下硫化成型20分钟，制得高模量有机硅模具胶。