CN112126088B - 一种eps泡沫-环氧树脂复合模具及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种EPS泡沫‑环氧树脂复合模具,由厚度为1‑5mm的环氧树脂加强板粘贴在EPS泡沫模起模部位的型面上复合而成,所述的环氧树脂加强板由包括以下重量份的原料制备而成:双酚F型环氧树脂3‑8份、双酚A型环氧树脂10‑20份、E‑51环氧树脂5‑10份、间苯型不饱和聚酯树脂10‑15份、灯芯草纤维粉1‑5份、壳聚糖1‑3份、乙二酸1‑3份、麦秆粉0.5‑1.4份、催化剂0.01‑0.05份、有机溶剂10‑20份、石材粉5‑10份、固化剂5‑10份。本发明的复合模具由EPS泡沫板和环氧树脂加强板复合而成,能够平衡起模及加强受力点,提高模具整体强度,解决EPS模具起模时容易变形且起模困难的问题。
Description
技术领域
本发明属于复合模具制备技术领域,具体涉及一种EPS泡沫-环氧树脂复合模具及其制备方法。
背景技术
砂型铸造是一种在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺。
目前用于铸造生产高锰钢等耐磨损铸件的模具材质主要有铸铁、木质。金属模具和木模使用寿命长,铸件产品表面光滑,后期处理方便;起模时可保护模具和型腔不破坏;但制作周期长,前期投入成本高,适用范围有限。EPS泡沫模具制造周期短,成本低,但表面光洁度较低,起模时模具和型腔易遭到破坏,属于一次性使用模具。
在对模具新材料探索过程中,不少企业提出了用EPS泡沫代替传统模具的构想,但单纯的EPS泡沫模具,表面粗糙,强度较低,在实际的生产过程中,模具容易变形,且起模困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种EPS泡沫-环氧树脂复合模具,采用环氧树脂与EPS泡沫进行复合,能够弥补泡沫模单独使用时,起模困难,且模具容易变形的问题,能够平衡起模及加强受力点,提高模具整体强度。
为了解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种EPS泡沫-环氧树脂复合模具,在EPS泡沫模起模部位的型面上粘贴厚度为1-5mm的环氧树脂加强板复合而成,所述的环氧树脂加强板由包括以下重量份的原料制备而成:
双酚F型环氧树脂3-8份、双酚A型环氧树脂10-20份、E-51环氧树脂5-10份、间苯型不饱和聚酯树脂10-15份、灯芯草纤维粉1-5份、壳聚糖1-3份、乙二酸1-3份、麦秆粉0.5-1.4份、催化剂0.01-0.05份、有机溶剂10-20份、石材粉5-10份、固化剂5-10份。
进一步,所述的步骤a中的石材粉包括以下重量份的原料:石英粉3-4份、氢氧化铝粉1-2份、大理石粉0.5-1.5份。
进一步,所述的固化剂包括以下重量份的原料:偏苯三酸酐1-3份、甲基四氢苯酐1-3份、N-(3,4-二氯苯基)-N′,N′-二甲基脲2-5份;
所述的催化剂为三苯基膦;
所述的有机溶剂为二甲基亚砜。
进一步,所述的环氧树脂加强板的制备方法包括以下步骤:
a.将乙二酸、麦秆粉、双酚F型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、E-51环氧树脂、间苯型不饱和聚酯树脂混合,在超声条件下搅拌,然后加入催化剂,搅拌回流反应2-4h,得混料A;
b.将壳聚糖、有机溶剂混合均匀,加入灯芯草纤维粉混合均匀,然后超声处理10-50min,得混料B;将混料B加入到混料A中,在真空条件下搅拌30-50min,然后加入石材粉和固化剂,继续搅拌10-30min,得混料C;
c.将混料C放置在平板模具上,再将平板模具放置在高速微波振动台上振动处理,然后停机静置10-20h;将平板模具送入高温房内,缓慢升温到190-210℃,固化保温8-12h,从高温房中取出并在常温下固化5-8天,得到环氧树脂板材料;
d.根据模具实样分型面的具体形状和尺寸要求,对环氧树脂板材料进行切割、抛光、砂光之后得到环氧树脂加强板。
进一步,所述的步骤a中超声功率为200-800W,搅拌转速为1000-3000r/min,搅拌温度为130-150℃下,待温度降到90-110℃时加入催化剂。
进一步,所述的步骤b中超声功率为200-500W,搅拌转速为500-1500r/min。
进一步,所述的步骤c中微波功率为100-500W,振动处理时间为10-60min。
一种EPS泡沫-环氧树脂复合模具的制备方法,包括以下步骤:
S1:用EPS泡沫板人工拼接出模具所需的最大尺寸的模型,整体进入雕刻机加工,获得模具实样;
S2:用胶粘剂将环氧树脂加强板贴附于模具起模部位,即得。
进一步,所述的胶粘剂由包括以下重量份的原料制备而成:双酚A型环氧树脂30-50份、聚乙烯醇3-5份、硫酸亚铁0.1-0.5份、凹凸棒石粘土20-50份、羧甲基纤维素钠10-16份、尿素1.5-3.5份、氯化镁1-5份、氢氧化铝超细粉1-5份、十二烷基苯磺酸钠5-10份、有机锡稳定剂0.1-0.3份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.3-0.8份、柠檬酸酯0.4-0.9份、丙基三甲氧基硅烷0.3-0.6份、碳酸锂0.1-0.2份、双氧水0.01-0.07份、可溶性过硫酸盐0.2-0.8份。
进一步,所述的胶粘剂的制备方法包括以下步骤:
A.将聚乙烯醇热溶;
B.将双酚A型环氧树脂、硫酸亚铁、凹凸棒石粘土、羧甲基纤维素钠、尿素、氯化镁、氢氧化铝超细粉、十二烷基苯磺酸钠、有机锡稳定剂、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、柠檬酸酯、丙基三甲氧基硅烷、碳酸锂、双氧水、可溶性过硫酸盐按比例混合,得混合物;
C.向步骤B混合物中加入碳酸锂,然后边搅拌边滴加聚乙烯醇,搅拌均匀后,即得。
本发明具有以下有益效果:
1.本发明的复合模具在EPS泡沫的型面上增加环氧树脂加强板,能够平衡起模及加强受力点,提高模具整体强度,解决起模时模具容易变形,且起模困难的问题。
2.本发明的环氧树脂加强板的制备原料中添加了灯芯草纤维粉、壳聚糖、麦秆粉三种成分,灯芯草多孔纤维材料是天然的纤维素低密度多孔材料其具有优异的比表面积和孔隙率,具有优异的吸附性能,能够有效地吸附液体、微小颗粒等物质;而且灯芯草植株很有弹性,增强了板材的强度;壳聚糖作为一种天然高分子吸附材料,一方面与灯芯草共同发挥吸附作用;另一方面灯芯草纤维对壳聚糖具有吸附作用,壳聚糖对灯芯草纤维进行了改性,增强了灯芯草的吸附效果;麦秆作为农业废弃物,来源丰富,且其具有较强的韧性和较好的刚性,在板材中起到骨架支撑作用。灯芯草、壳聚糖的吸附效果,一方面能够减少有害气体对操作人员的伤害,另一方面能够增强各组分之间的聚合力,从而增强板材强度。石材粉的添加,为板材提供了一定的刚度,合理控制石材粉的加入量,能够控制板材的密度,使得环氧树脂加强板内部结构紧致而又不会过于硬脆。本发明的环氧树脂加强板具有优异的强度和合适的刚度,其与EPS泡沫复合,能够弥补EPS泡沫模单独使用时强度低、模具容易变形、起模困难的缺陷。
3.由表1的数据可见,灯芯草纤维粉、壳聚糖、麦秆粉均有提高板材抗拉强度、弯曲强度、粘结强度的效果,但灯芯草纤维粉、壳聚糖、麦秆粉一起作用时的作用效果更优于灯芯草纤维粉、壳聚糖、麦秆粉分别单独作用效果的叠加,因此灯芯草纤维粉、壳聚糖、麦秆粉之间具有协同提高抗拉强度、弯曲强度、粘结强度的效果。
附图说明
图1为本发明实施例2的EPS泡沫-环氧树脂复合模具起模后的状态;
图2为对比例5采用普通市售环氧板3240作为加强板的复合模具起模后的状态;
图3为对比例6的EPS泡沫模未采用加强板的起模过程;
图4为对比例6的EPS泡沫模未采用加强板起模后的状态。
具体实施方式
为便于更好地理解本发明,通过以下实例加以说明,这些实例属于本发明的保护范围,但不限制本发明的保护范围。
下面通过更具体实施例对本发明进行说明。
实施例1
一种EPS泡沫-环氧树脂复合模具,由厚度为1mm的环氧树脂加强板粘贴在EPS泡沫模起模部位的型面上复合而成,所述的环氧树脂加强板由包括如下原料:双酚F型环氧树脂3kg、双酚A型环氧树脂10kg、E-51环氧树脂5kg、间苯型不饱和聚酯树脂10kg、灯芯草纤维粉1kg、壳聚糖1kg、乙二酸1kg、麦秆粉0.5kg、三苯基膦0.01kg、二甲基亚砜10kg、石材粉5kg、固化剂5kg;所述的石材粉包括以下重量的原料:石英粉3kg、氢氧化铝粉1kg、大理石粉0.5kg;所述的固化剂包括以下重量的原料:偏苯三酸酐1kg、甲基四氢苯酐1kg、N-(3,4-二氯苯基)-N′,N′-二甲基脲2kg。
所述的环氧树脂加强板的制备方法包括以下步骤:
a.将乙二酸、麦秆粉、双酚F型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、E-51环氧树脂、间苯型不饱和聚酯树脂混合,在超声功率为200W、温度为130℃、搅拌转速为1000r/min条件下搅拌,待温度降到90℃时加入催化剂,搅拌回流反应2h,得混料A;
b.将壳聚糖、有机溶剂混合均匀,加入灯芯草纤维粉混合均匀,然后超声处理10min,超声功率为200W,得混料B;将混料B加入到混料A中,在真空条件下搅拌30min,搅拌转速为500r/min,然后加入石材粉和固化剂,继续搅拌10min,得混料C;
c.将混料C放置在平板模具上,再将平板模具放置在高速微波振动台上振动处理10min,微波功率为100W,然后停机静置10h;将平板模具送入高温房内,缓慢升温到190℃,固化保温8h,从高温房中取出并在常温下固化5天,得到环氧树脂板;
d.根据模具实样分型面的具体形状和尺寸要求,对环氧树脂板材料进行切割、抛光、砂光之后得到环氧树脂加强板。
一种EPS泡沫-环氧树脂复合模具的制备方法,包括以下步骤:
S1:人工拼接模具所需最大尺寸模型,整体进入雕刻机加工,获得模具实样;
S2:用胶粘剂将环氧树脂加强板贴附于模具起模部位,即得。
所述的胶粘剂由包括以下重量份的原料制备而成:双酚A型环氧树脂30g、聚乙烯醇3g、硫酸亚铁0.1g、凹凸棒石粘土20g、羧甲基纤维素钠10g、尿素1.5g、氯化镁1g、氢氧化铝超细粉1g、十二烷基苯磺酸钠5g、有机锡稳定剂0.1g、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.3g、柠檬酸酯0.4g、丙基三甲氧基硅烷0.3g、碳酸锂0.1g、双氧水0.01g、过硫酸钠0.2g。
所述的胶粘剂的制备方法包括以下步骤:
A.将聚乙烯醇热溶;
B.将双酚A型环氧树脂、硫酸亚铁、凹凸棒石粘土、羧甲基纤维素钠、尿素、氯化镁、氢氧化铝超细粉、十二烷基苯磺酸钠、有机锡稳定剂、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、柠檬酸酯、丙基三甲氧基硅烷、碳酸锂、双氧水、过硫酸钠按比例混合,得混合物;
C.向步骤B混合物中加入碳酸锂,然后边搅拌边滴加聚乙烯醇,搅拌均匀后,即得。
实施例2
一种EPS泡沫-环氧树脂复合模具,由厚度为3mm的环氧树脂加强板粘贴在EPS泡沫模起模部位的型面上复合而成,所述的环氧树脂加强板由包括如下原料:双酚F型环氧树脂5kg、双酚A型环氧树脂15kg、E-51环氧树脂8kg、间苯型不饱和聚酯树脂12kg、灯芯草纤维粉3kg、壳聚糖2kg、乙二酸2kg、麦秆粉1kg、三苯基膦0.03kg、二甲基亚砜15kg、石材粉7kg、固化剂8kg;所述的石材粉包括以下重量的原料:石英粉3.5kg、氢氧化铝粉1.5kg、大理石粉1kg;所述的固化剂包括以下重量的原料:偏苯三酸酐2kg、甲基四氢苯酐2kg、N-(3,4-二氯苯基)-N′,N′-二甲基脲3.5kg。
所述的环氧树脂加强板的制备方法包括以下步骤:
a.将乙二酸、麦秆粉、双酚F型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、E-51环氧树脂、间苯型不饱和聚酯树脂混合,在超声功率为500W、温度为140℃、搅拌转速为2000r/min条件下搅拌,待温度降到100℃时加入催化剂,搅拌回流反应3h,得混料A;
b.将壳聚糖、有机溶剂混合均匀,加入灯芯草纤维粉混合均匀,然后超声处理30min,超声功率为350W,得混料B;将混料B加入到混料A中,在真空条件下搅拌40min,搅拌转速为1000r/min,然后加入石材粉和固化剂,继续搅拌20min,得混料C;
c.将混料C放置在平板模具上,再将平板模具放置在高速微波振动台上振动处理35min,微波功率为300W,然后停机静置15h;将平板模具送入高温房内,缓慢升温到200℃,固化保温10h,从高温房中取出并在常温下固化6.5天,得到环氧树脂板;
d.根据模具实样分型面的具体形状和尺寸要求,对环氧树脂板材料进行切割、抛光、砂光之后得到环氧树脂加强板。
一种EPS泡沫-环氧树脂复合模具的制备方法,包括以下步骤:
S1:人工拼接模具所需最大尺寸模型,整体进入雕刻机加工,获得模具实样;
S2:用胶粘剂将环氧树脂加强板贴附于模具起模部位,即得。
所述的胶粘剂由包括以下重量份的原料制备而成:双酚A型环氧树脂40g、聚乙烯醇4g、硫酸亚铁0.3g、凹凸棒石粘土35g、羧甲基纤维素钠13g、尿素2.5g、氯化镁3g、氢氧化铝超细粉3g、十二烷基苯磺酸钠8g、有机锡稳定剂0.2g、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.5g、柠檬酸酯0.6g、丙基三甲氧基硅烷0.45g、碳酸锂0.15g、双氧水0.04g、过硫酸钾0.5g。
所述的胶粘剂的制备方法包括以下步骤:
A.将聚乙烯醇热溶;
B.将双酚A型环氧树脂、硫酸亚铁、凹凸棒石粘土、羧甲基纤维素钠、尿素、氯化镁、氢氧化铝超细粉、十二烷基苯磺酸钠、有机锡稳定剂、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、柠檬酸酯、丙基三甲氧基硅烷、碳酸锂、双氧水、过硫酸钾按比例混合,得混合物;
C.向步骤B混合物中加入碳酸锂,然后边搅拌边滴加聚乙烯醇,搅拌均匀后,即得。
实施例3
一种EPS泡沫-环氧树脂复合模具,由厚度为5mm的环氧树脂加强板粘贴在EPS泡沫模起模部位的型面上复合而成,所述的环氧树脂加强板由包括如下原料:双酚F型环氧树脂8kg、双酚A型环氧树脂20kg、E-51环氧树脂10kg、间苯型不饱和聚酯树脂15kg、灯芯草纤维粉5kg、壳聚糖3kg、乙二酸3kg、麦秆粉1.4kg、三苯基膦0.05kg、二甲基亚砜20kg、石材粉10kg、固化剂10kg;所述的石材粉包括以下重量的原料:石英粉4kg、氢氧化铝粉2kg、大理石粉1.5kg;所述的固化剂包括以下重量的原料:偏苯三酸酐3kg、甲基四氢苯酐3kg、N-(3,4-二氯苯基)-N′,N′-二甲基脲5kg。
所述的环氧树脂加强板的制备方法包括以下步骤:
a.将乙二酸、麦秆粉、双酚F型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、E-51环氧树脂、间苯型不饱和聚酯树脂混合,在超声功率为800W、温度为150℃、搅拌转速为3000r/min条件下搅拌,待温度降110℃时加入催化剂,搅拌回流反应4h,得混料A;
b.将壳聚糖、有机溶剂混合均匀,加入灯芯草纤维粉混合均匀,然后超声处理50min,超声功率为500W,得混料B;将混料B加入到混料A中,在真空条件下搅拌50min,搅拌转速为1500r/min,然后加入石材粉和固化剂,继续搅拌30min,得混料C;
c.将混料C放置在平板模具上,再将平板模具放置在高速微波振动台上振动处理60min,微波功率为500W,然后停机静置20h;将平板模具送入高温房内,缓慢升温到210℃,固化保温12h,从高温房中取出并在常温下固化8天,得到环氧树脂板;
d.根据模具实样分型面的具体形状和尺寸要求,对环氧树脂板材料进行切割、抛光、砂光之后得到环氧树脂加强板。
一种EPS泡沫-环氧树脂复合模具的制备方法,包括以下步骤:
S1:人工拼接模具所需最大尺寸模型,整体进入雕刻机加工,获得模具实样;
S2:用胶粘剂将环氧树脂加强板贴附于模具起模部位,即得。
所述的胶粘剂由包括以下重量份的原料制备而成:双酚A型环氧树脂50g、聚乙烯醇5g、硫酸亚铁0.5g、凹凸棒石粘土50g、羧甲基纤维素钠16g、尿素3.5g、氯化镁5g、氢氧化铝超细粉5g、十二烷基苯磺酸钠10g、有机锡稳定剂0.3g、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.8g、柠檬酸酯0.9g、丙基三甲氧基硅烷0.6g、碳酸锂0.2g、双氧水0.07g、过硫酸铵0.8g。
所述的胶粘剂的制备方法包括以下步骤:
A.将聚乙烯醇热溶;
B.将双酚A型环氧树脂、硫酸亚铁、凹凸棒石粘土、羧甲基纤维素钠、尿素、氯化镁、氢氧化铝超细粉、十二烷基苯磺酸钠、有机锡稳定剂、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、柠檬酸酯、丙基三甲氧基硅烷、碳酸锂、双氧水、过硫酸铵按比例混合,得混合物;
C.向步骤B混合物中加入碳酸锂,然后边搅拌边滴加聚乙烯醇,搅拌均匀后,即得。
对比例1
与实施例2基本相同,唯有不同的是环氧树脂加强板的制备原料缺少灯芯草纤维粉、壳聚糖、麦秆粉。
对比例2
与实施例2基本相同,唯有不同的是环氧树脂加强板的制备原料中缺少灯芯草纤维粉。
对比例3
与实施例2基本相同,唯有不同的是环氧树脂加强板的制备原料中缺少壳聚糖。
对比例4
与实施例2基本相同,唯有不同的是环氧树脂加强板的制备原料中缺少麦秆粉。
对比例5
复合板由普通市售环氧板3240作为加强板粘贴在EPS泡沫模起模部位的型面上复合而成。
对比例6
EPS泡末模未使用环氧树脂加强板。
实施例4
1.机械强度的测定
在板材面积、夹距相同的基础上,采用QT-1136PC万能材料试验机(广东高泰检测仪器有限公司)对实施例1-3制备的环氧树脂加强板及对比例1-5的制备的板材进行机械强度测试。结果如表3所示。
表1各板材的机械强度测试结果
板材 | 抗拉强度(MPa) | 弯曲强度(MPa) | 粘结强度(kN) |
实施例1 | 333.2 | 520.1 | 9.6 |
实施例2 | 351.3 | 544.6 | 10.0 |
实施例3 | 347.4 | 531.7 | 9.8 |
对比例1 | 219.1 | 441.8 | 4.8 |
对比例2 | 308.3 | 504.5 | 8.0 |
对比例3 | 317.2 | 514.3 | 8.5 |
对比例4 | 324.6 | 521.6 | 8.8 |
对比例5 | 265.1 | 353.9 | 6.5 |
由表1可知:实施例2为最优实施例;
(1)与实施例2对比,在其他制备条件相同的基础上,对比例1中制备环氧树脂加强板的原料中缺少灯芯草纤维粉、壳聚糖、麦秆粉,制备的环氧树脂加强板抗拉强度降低了132.2MPa,弯曲强度降低了102.8MPa,粘结强度降低了5.2kN;对比例2中制备环氧树脂加强板的原料中缺少灯芯草纤维粉,制备的环氧树脂加强板抗拉强度降低了43.0MPa,弯曲强度降低了40.1MPa,粘结强度降低了2.0kN;对比例3中制备环氧树脂加强板的原料中缺少壳聚糖,制备的环氧树脂加强板抗拉强度降低了34.1MPa,弯曲强度降低了30.3MPa,粘结强度降低了1.5kN;对比例4中制备环氧树脂加强板的原料中缺少麦秆粉,制备的环氧树脂加强板抗拉强度降低了26.7MPa,弯曲强度降低了23.0MPa,粘结强度降低了1.2kN;
(2)由(1)可知,与实施例2对比,灯芯草纤维粉、壳聚糖、麦秆粉一起作用时可将抗拉强度提高132.2MPa,将弯曲强度提高102.8MPa;灯芯草纤维粉单独作用时,可将抗拉强度提高43.0MPa,将弯曲强度提高40.1MPa;壳聚糖单独作用时,可将抗拉强度提高34.1MPa,将弯曲强度提高30.3MPa;麦秆粉单独作用时,可将抗拉强度提高26.7MPa,将弯曲强度提高23.0MPa;由此可以计算灯芯草纤维粉、壳聚糖、麦秆粉一起作用时比灯芯草纤维粉、壳聚糖、麦秆粉分别单独作用时抗拉强度提高率为:[132.2-(43.0+34.1+26.7)]÷(43.0+34.1+26.7)×100%=27.3%>10%;灯芯草纤维粉、壳聚糖、麦秆粉一起作用时比灯芯草纤维粉、壳聚糖、麦秆粉分别单独作用时弯曲强度提高率为:[102.8-(40.1+30.3+23.0)]÷(40.1+30.3+23.0)×100%=10.0%;灯芯草纤维粉、壳聚糖、麦秆粉一起作用时比灯芯草纤维粉、壳聚糖、麦秆粉分别单独作用时粘结强度提高率为:[5.2-(2.0+1.5+1.2)]÷(2.0+1.5+1.2)×100%=10.6%>10%。因此,灯芯草纤维粉、壳聚糖、麦秆粉一起使用时产生了协同作用,协同提高了环氧树脂加强板的抗拉强度、弯曲强度和粘结强度。
(3)对比例5中市售环氧板3240的抗拉强度、弯曲强度、粘结强度均低于本发明实施例1-3的环氧树脂加强板。
实施例5
分别将实施例2、对比例5、对比例6的模具用于模具造型,观察起模状态,结果如下:
如图3-4所示,对比例6中未使用加强板,无法快速起模,只能用自制工具在边缘处破坏、翘松再起模,这个过程不但破坏了模具,砂型也会有不同程度的破坏,砂型和模具都需要修复才能继续使用,且模具变形比较大,使用寿命短;如图2所示,对比例5使用了普通环氧树脂板,抗拉强度、胶合强度不够,环氧树脂板有少许脱落,模具有少量变形;如图1所示,实施例2的使用了环氧树脂加强板,能够快速起模,加强板无脱离,模具无变形,极大程度的保护了模具。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种EPS泡沫-环氧树脂复合模具,其特征在于,由厚度为1-5mm的环氧树脂加强板粘贴在EPS泡沫模起模部位的型面上复合而成,所述的环氧树脂加强板由包括以下重量份的原料制备而成:
双酚F型环氧树脂3-8份、双酚A型环氧树脂10-20份、E-51环氧树脂5-10份、间苯型不饱和聚酯树脂10-15份、灯芯草纤维粉1-5份、壳聚糖1-3份、乙二酸1-3份、麦秆粉0.5-1.4份、催化剂0.01-0.05份、有机溶剂10-20份、石材粉5-10份、固化剂5-10份;
所述的石材粉包括以下重量份的原料:石英粉3-4份、氢氧化铝粉1-2份、大理石粉0.5-1.5份。
2.根据权利要求1所述的EPS泡沫-环氧树脂复合模具,其特征在于,所述的固化剂包括以下重量份的原料:偏苯三酸酐1-3份、甲基四氢苯酐1-3份、N-(3,4-二氯苯基)-N′,N′-二甲基脲2-5份;
所述的催化剂为三苯基膦;
所述的有机溶剂为二甲基亚砜。
3.根据权利要求1所述的EPS泡沫-环氧树脂复合模具,其特征在于:所述的环氧树脂加强板的制备方法包括以下步骤:
a. 将乙二酸、麦秆粉、双酚F型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、E-51环氧树脂、间苯型不饱和聚酯树脂混合,在超声条件下搅拌,然后加入催化剂,搅拌回流反应2-4h,得混料A;
b. 将壳聚糖、有机溶剂混合均匀,加入灯芯草纤维粉混合均匀,然后超声处理10-50min,得混料B;将混料B加入到混料A中,在真空条件下搅拌30-50min,然后加入石材粉和固化剂,继续搅拌10-30min,得混料C;
c. 将混料C放置在平板模具上,再将平板模具放置在高速微波振动台上振动处理,然后停机静置10-20h;将平板模具送入高温房内,缓慢升温到190-210℃,固化保温8-12h,从高温房中取出并在常温下固化5-8天,得到环氧树脂板材料;
d. 根据模具实样分型面的具体形状和尺寸要求,对环氧树脂板材料进行切割、抛光、砂光之后得到环氧树脂加强板。
4.根据权利要求3所述的EPS泡沫-环氧树脂复合模具,其特征在于:所述的步骤a中超声功率为200-800W,搅拌转速为1000-3000r/min,搅拌温度为130-150℃下,待温度降到90-110℃时加入催化剂。
5.根据权利要求3所述的EPS泡沫-环氧树脂复合模具,其特征在于:所述的步骤b中超声功率为200-500W,搅拌转速为500-1500r/min。
6.根据权利要求3所述的EPS泡沫-环氧树脂复合模具,其特征在于:所述的步骤c中微波功率为100-500W,振动处理时间为10-60min。
7.一种根据权利1-6任一项所述的EPS泡沫-环氧树脂复合模具的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:用EPS泡沫板人工拼接出模具所需的最大尺寸的模型,整体进入雕刻机加工,获得模具实样;
S2:用胶粘剂将环氧树脂加强板贴附于模具起模部位,即得。
8.根据权利要求7所述的EPS泡沫-环氧树脂复合模具的制备方法,其特征在于,所述的胶粘剂由包括以下重量份的原料制备而成:双酚A型环氧树脂30-50份、聚乙烯醇3-5份、硫酸亚铁0.1-0.5份、凹凸棒石粘土20-50份、羧甲基纤维素钠10-16份、尿素1.5-3.5份、氯化镁1-5份、氢氧化铝超细粉1-5份、十二烷基苯磺酸钠5-10份、有机锡稳定剂0.1-0.3份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.3-0.8份、柠檬酸酯0.4-0.9份、丙基三甲氧基硅烷0.3-0.6份、碳酸锂0.1-0.2份、双氧水0.01-0.07份、可溶性过硫酸盐0.2-0.8份。
9.根据权利要求8所述的EPS泡沫-环氧树脂复合模具的制备方法,其特征在于,所述的胶粘剂的制备方法包括以下步骤:
A.将聚乙烯醇热溶;
B.将双酚A型环氧树脂、硫酸亚铁、凹凸棒石粘土、羧甲基纤维素钠、尿素、氯化镁、氢氧化铝超细粉、十二烷基苯磺酸钠、有机锡稳定剂、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、柠檬酸酯、丙基三甲氧基硅烷、碳酸锂、双氧水、可溶性过硫酸盐按比例混合,得混合物;
C.向步骤B混合物中加入碳酸锂,然后边搅拌边滴加聚乙烯醇,搅拌均匀后,即得。
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