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加成型液体硅橡胶模具胶


加成型液体硅橡胶模具胶

加成型液体硅橡胶不仅具有像缩合型 RTV 硅橡胶同样好的脱模性(离型性),而且还由于其硫化时不放出 副产物、表层与内层同时硫化等特性使其兼备了线收缩性低、尺寸稳定性高的特点。此外,在组成及其 相互配合方面还具有以下特征。 ①加成型模具胶的适用期及硫化速度可通过选用或调节铂系催化剂及加 成反应抑制剂的种类和用量加以控制。这点对设计和筛选

具有实用性的模具胶配方是非常重要的。 ②经 疏水性表面处理的二氧化硅对体系的补强作用是明显的,特别是拉伸强度和撕裂强度的提高更为突出。 在通常的情况下,经表面处理白炭黑的用量在 0 到相当于基础聚合量的 45%的范围内,将会随着白炭黑 用量的增加而使体系的拉伸强度和撕裂强度明显提高。但当其用量超过相当于基础聚合物量的 45%的量 时,上述两种强度性能呈现下降趋势。此外,体系的粘度亦随着经表面处理白炭黑用量的增加而明显提 高。这样根据上述的关系,将可筛选出一个对体系的强度和粘度均较适合的白炭黑的最佳用量。 ③在体 系中通过加入适量的 MQ 树脂作补强填加剂,就可制得透明或半透明的模具。加在型液体硅橡胶模具胶和 缩合型 RTV 硅橡胶模具胶的基本组分类型及其差异如表所示。加成型和缩合型液体硅橡胶模具胶的基本 组分及其差异:

组分

加成型

缩合型

基础聚合物

含乙烯基的聚二甲基硅氧烷

含羟基的聚二甲基硅氧烷

交联剂

低聚合度含氢硅油

烷氧基硅烷或烷氧基聚硅氧烷

催化剂

铂系化合物

有机锡化合物

深层固化添加剂 不需要

水、醇、多元醇等

反应抑制剂

炔醇等

低分子含=Si-OH 基化合物

补强剂

白炭黑,含乙烯基的 MQ 硅树脂 白炭黑、石英粉、硅藻土、碳酸钙等

添加剂

颜料、内脱模剂、热稳定剂等 颜料、内脱模剂、热稳剂等

当用缩合型 RTV 硅橡胶制造厚模时,由于缩合交联过程中产生的乙醇难以排出,这样会使模具在受热下 产生降解而影响模具的使用寿命。同时也由乙醇的逐渐排出而使模具产生体积收缩。采用加成型液体硅 橡胶制模时,其硫化交联属氢硅加成反应,理论上不放出副产物,致使由加成型液体硅橡胶制得的模具 具有线收缩性低、尺寸稳定性高、离型性好和精密取型性优良等特点。这样有助于进一步扩大其应用范 围,尤其在汽车零部件、美术工艺品方面用作母型材料,以及在牙科的取型材料和各种橡胶辊筒的被覆 材料等方面均获得广泛的应用。加成型液体硅橡胶的模具胶发展很快。目前已有不同型号、不同品种的 模具胶投放市场。关于吉林化学工业公司研究院研制开发的各种加成型室温硫化制模硅橡胶的牌号和性 能如表所示。吉化院加成型制模硅橡胶牌号及性能 :

牌号性能项目

JHN-1

JHM-350

JHX-205

JHX-405

外观

双组分腻子型 半透明流动 灰色流动

灰色流动

相对密度(20℃)

1.1

1.1

1.2

1.3

粘度(25℃)/Pa·s

20±2

15±2

15±2

固化时间(25℃)/h

24

24

24

24

拉伸强度/MPa

3.0~5.0

4.0~7.0

3.0~5.0

3.0~5.0

撕裂强度/(kN/m)

10~15

>15

10~15

8~12

伸长率/%

≥150

200-400

≥150

≥150

硬度(邵尔 A)

30~50

30~40

40~50

40~50

使用期(20~25℃)/min 60

40~60

40~60

40~60

当用加成型模具胶制模时,首先要注意防止胶料被含有 N、P、S、Sn、As 的化合物所毒化。为此应选用 对加成型模具胶无毒化的浇铸成型柜板和胶粘剂。同时由于缩合型模具胶常用有机锡化合物作催化剂, 所以不能使其与加成型模具胶相接触或混用。

下面选述比较典型的加成型液体硅橡胶的模具胶实例:

①口腔取型用模具胶

口腔取型用加成型液体硅橡胶模具胶除了具有硅橡胶的基本特性外,还要求它对口腔无毒害、安全、而 且具有很高的尺寸精度,经室温固化后的模体弹性好,压缩永久变形小,并能做到精密取型。尤其是经 改性后具有亲水性的取型模具胶,更加适应口腔内的使用。

a.口腔取型用模具胶的主要组分

(a)含乙烯基的液体聚二甲基硅氧烷它是一种粘度(25℃)为 100mPa·s、端基为(CH3)2(CH=CH2)SiO0.5 的聚 二甲基硅氧烷。

(b)含乙烯基的聚二甲基硅氧烷生胶

它是一种乙烯基含量为 0.0025%(摩尔)、在二甲苯溶液中的相对粘度为 2.8、端基为(CH3)2(CH=CH2)SiO0.5 的聚二甲基硅氧烷生胶。

(c)甲基氢聚硅氧烷

是一种粘度(25℃)为 12mPa·s、CH3(H)SiO 链节含量为 33%(摩尔)、端基为(CH3)2(H)SiO0.5 的甲基氢聚硅 氧烷。

(d)氯铂酸辛醇溶液它的铂含量为 1.0%(质量)。

(e)石英粉平均粒径为 4μm。

(f)硅藻土平均粘径为 2μm。

(g)D 成分是一种具有下述分子结构式的硅氧烷化合物。

b.口腔取型用模具胶配方

将 A、B 组分按 1:1 的比例快速混合后,在室温下 10min 即可固化。固化物的表面具有良好的亲水性, 适用于口腔取型。

口腔取型用模具胶配方

双组分型组分

A 组分/质量份 B 组分/质量份

含乙烯基的聚二甲基硅氧烷液体 80

75

含乙烯基的聚二甲基硅氧烷生胶 20

20

甲基氢聚硅氧烷

0

5

氯铂酸辛醇溶液

0.8

0

石英粉

190

190

硅藻土

20

20

液体石蜡

20

20

D 成分

0

4

②脱模性优良的模具胶

该模具胶的主要特点是以它制成的模具具有优良的脱模性(离型性), 特别适用于制作环氧树脂的模制品。 当用这种软模具成型环氧树脂模制品时,在连续使用 18 次后仍具有良好的离型性。其组成特征是一种以 含乙烯基的聚二甲基硅氧烷为基础聚合物, 以甲基氢硅油和端基 Me2HSiO0.5 的低聚二甲基硅氧烷为硫化 交联剂以及以铂系化合物为硫化催化剂的软模具胶。

模具胶的配制方法如下:

将粘度(25℃)为 80000mPa.s ViMe2SiO (Me2SiO)nSiMe2Vi 100 质量份, Me3SiO(Me2SiO)n-(MeViSiO)mSiMe3[n:m=85:15(摩尔);平均聚合度为 10]15 份,含氢量为 0.9%(质量)的甲基氢硅油 2 份, 2SiO(Me2SiO)20SiMe2H1.5 份和适当量的铂系化合物催化剂混合均匀制得软模具胶。 HMe 用此模具胶在 60℃下浇铸成型,再经 8h 硫化后制得硅橡胶模具。用此硅橡胶模具成型环氧树脂模制品, 使用 18 次后仍具有良好的脱模性(离型性)。若将上述配方中不含 HMe2SiO(Me2 SiO)2OSiMe2H 组分的模具 胶制成模具,再用此模具在上述相同条件下成型环氧树脂模制品时,此模具只能用一次就不能再用。

③成型 PU、EP 软模具的模具胶

以此模具胶制作的软模具具有良好的脱模性(离型性)。 尤其用此模具成型聚氨酯和环氧树脂的模制品时, 不仅模制品表面光滑完整,而且模具还具有长的使用寿命。

模具胶的配制方法如下:

将端基为(CH2=CH)(CH3)2SiO0.5 的聚二甲基硅氧烷 100 份,组成比为 Me3SiO0.5:ViMe2SiO0.5:SiO2=3.5:1: 5(摩尔)的含乙烯基 MQ 硅树脂 10 份,比表面积为 200m /卫的气相法二氧化硅 30 份,经六甲基二硅氧烷 处理的二氧化钛 8 份,Si-H 基含量为 0.9%的 Me3SiO[Me(H)SiO]nSiMe3 为 3 份和 Me3SiO (Me2SiO)SiMe3 为 7 份捏混均匀后,再加入适量的铂系化合物催化剂,继续混合均匀,制得模具胶。使用此模具胶制得的
2

模具成型聚氨酯或环氧树脂的模制品时,它具有良好的离型性和长的使用寿命。


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