[發明專利]金屬飾品澆注成型用硅橡膠模具材料及其應用

無效

• 申請號: 200710069054.3
• 申請日: 2007-06-11
• 公開（公告）號: CN101066552A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發明（設計）人: 申屠寶卿;周曉光;翁志學;陸曉忠;甘滕飛;陶新姚
• 申請（專利權）人: 浙江新光飾品有限公司;浙江大學
• 主分類號: B22C1/00
• 分類號: B22C1/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及一種硅橡膠模具，尤其是一種金屬飾品澆注成型用硅橡膠模具材料及其應用。

背景技術

通常具有特定形狀的金屬飾品，如發夾或胸針，是通過將金屬飾品原料低熔點金屬合金的熔體澆注入具有指定形狀的模具，冷卻固化后制得的。一般，采用金屬材料制作的模具作為金屬飾品澆注成型用模具，這種模具是通過對金屬進行加工使其具有指定形狀，其生產成本高，并存在著重且難以操作的問題。此外，從室溫到金屬澆注溫度的往復變化會使金屬模具變形。

20世紀后半葉研制成功的液體硅橡膠具有優異的仿真性、脫模性和極低的收縮率，且加工成型方便等特點，成為一種優良的模具材料。許多成型加工領域紛紛采用液體硅橡膠代替金屬或其它材料制造工作模具。目前硅橡膠模具已廣泛應用于高頻壓花制革制鞋、文物復制、塑料成型、精密鑄造、機械測繪以及石膏、低熔點金屬合金成型等領域。

但某些金屬合金澆注成型過程中金屬熔體溫度高達350-400℃，液體硅橡膠模具的耐熱性達不到要求。高溫硫化硅橡膠比液體硅橡膠具有更高的耐熱穩定性，同時具有優良的仿真性和脫模性，因此可作為低熔點金屬合金飾品澆注成型模具用材料。

以高溫硫化的聚硅氧烷為主要原料，通過配合補強劑、過氧化物硫化劑及其它添加劑，經混煉、塑形、高溫硫化等過程，即可方便地制成金屬飾品澆注成型用模具，因此，這種模具的生產成本低。

由于硅橡膠模具在反復使用過程中受熱、氧和機械疲勞作用，使其物理機械性能逐漸降低，表面出現變色、硬化變脆，導致裂縫，并產生小碎片，從而影響金屬飾品的美觀，最終模具失去使用價值。

高溫硫化硅橡膠只能在300℃下短期使用，其原因是由于高溫時硅橡膠發生主鏈解扣式降解和側鏈的氧化反應，因此在金屬合金澆注成型過程中高溫硫化硅橡膠模具的使用壽命較短，更換頻率高，生產效率低，且使用后的廢橡膠模具回收再利用困難，造成資源浪費和環境污染。通過添加耐熱助劑，抑制聚硅氧烷主鏈解扣式降解和側鏈的氧化反應，能提高有機硅橡膠的耐熱性，延長硅橡膠模具的使用壽命。

另外，與金屬材料相比，有機硅橡膠的導熱性較差，其導熱系數一般只有0.16W/(m·K)，不能把金屬飾品澆注成型固化過程中放出的熱量有效、快速地散發到周圍環境中，影響飾品的質量和生產效率以及模具的使用壽命。

發明內容

本發明提供一種具有優良的耐熱性、導熱性，輕且易于操作的金屬飾品澆注成型用硅橡膠模具材料。

一種金屬飾品澆注成型用硅橡膠模具材料，原料以重量份計包括：帶有乙烯基的聚硅氧烷100份，補強劑10～80份，導熱助劑5～30份，耐熱助劑0.3～5份，硫化劑0.5～5份。

所述的帶有乙烯基的聚硅氧烷為聚甲基乙烯基硅氧烷和/或聚甲基苯基乙烯基硅氧烷。所述的帶有乙烯基的聚硅氧烷中乙烯基硅氧烷鏈節的摩爾百分比含量為0.05-0.50％，優選0.08-0.40％。

帶有乙烯基的聚硅氧烷可以選用普通市售產品，成都有機硅研究所的110-2甲基乙烯基硅橡膠等均可采用。

未經補強的聚硅氧烷的強度較差，需要加入各種顆粒狀的補強劑。氣相二氧化硅、沉淀二氧化硅、石英粉、硅藻土、玻璃微球、氧化鐵、氧化鋅、二氧化鈦、氧化鎂、滑石、硅酸鋁、氧化鋁、碳酸鈣、碳黑均可用作補強劑或半補強劑。

100重量份的帶有乙烯基的聚硅氧烷使用補強劑10至80重量份、優選15至70重量份，最優選20至60重量份。

硅石填料如氣相二氧化硅或沉淀二氧化硅具有優異的增強效應，用BET吸附法測得其比表面積為50-400m²/g，優選為100-350m²/g，并且其表面是未經處理或用有機硅處理過的，如氯硅烷、烷氧基硅烷、硅氮烷均是理想的有機硅化合物。當使用未經處理的補強劑如沉淀二氧化硅時，可使用結構控制劑在硅橡膠混煉過程中對沉淀二氧化硅進行處理，以改善膠料的工藝性能、儲存穩定性和物理機械性能。二苯基硅二醇、低分子量羥基硅油、含烷氧基的有機硅烷中的至少一種可作為結構控制劑。