抗撕裂模具硅橡膠的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001 ] 本發(fā)明涉及硅橡膠，特別是涉及抗撕裂模具硅橡膠的制備方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 可用來(lái)做模具的硅橡膠被稱為模具硅橡膠，也可稱為模具硅膠。在模具硅膠被發(fā) 明以前，大量模具的需要同樣存在，如低溶點(diǎn)合金，石蠟，石膏，環(huán)氧樹(shù)脂，不飽和聚脂樹(shù)脂 和聚氨脂等澆注成型時(shí)所需的模具。當(dāng)時(shí)普遍使用金屬或木材制作模具，這類模具不但加 工周期長(zhǎng)，成本高，而且制品難于脫模，壞品率高。上世紀(jì)60年代，有機(jī)硅行業(yè)工開(kāi)始正式 工業(yè)化，硅膠由于其具有操作方便，成本低，復(fù)模精度高等優(yōu)點(diǎn)迅速掘起，大量替代金屬和 木材，成為模具制作的重要材料之一，廣泛用于皮革壓花，文物復(fù)制，機(jī)械測(cè)繪，塑料成型， 精密鑄造，以及工藝品，建筑用品等行業(yè)中。最初，縮合型液體模具硅膠是市場(chǎng)上模具硅膠 的主體，現(xiàn)在加成型液體模具硅膠也得到越來(lái)越廣泛的使用。
[0003] 例如，公開(kāi)號(hào)為CN103333499A、公開(kāi)日為2013. 10. 02、申請(qǐng)人為江蘇天辰硅材料 有限公司的中國(guó)專利公開(kāi)了"一種耐高溫模具用硅橡膠及其制備方法"，在甲基乙烯基硅橡 膠生膠中加入耐高溫的甲基乙烯基苯基硅橡膠生膠，同時(shí)配合使用硅樹(shù)脂和納米氧化鈰作 為耐熱劑，從而可以更好地抑制分子鏈的氧化老化，減緩了硅橡膠的高溫老化速度。該發(fā)明 所述硅橡膠具有很好的耐高溫特性，由其制備的磨具的翻模次數(shù)大大增加，提高了磨具的 使用效率，磨具的使用壽命也大大延長(zhǎng)。不過(guò)其與現(xiàn)有的模具硅橡膠一樣具有抗撕裂性能 尤其是高溫下的抗撕裂性能不佳的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種抗撕裂模具硅橡膠的制備方法，制備出的模 具硅橡膠具有較好的抗撕裂性能。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0006]抗撕裂模具硅橡膠的制備方法，其步驟如下：
[0007] (1)將烏拉草纖維用粉碎機(jī)粉碎，加入質(zhì)量濃度為9%的氨水，70°C下水浴攪拌80 分鐘，取出后用無(wú)水乙醇洗滌至中性，置于真空干燥箱中85°C下干燥至恒重，得到堿化烏拉 草纖維，其中，烏拉草纖維與氨水的重量比為1:25 ;
[0008] (2)將重量比為1:1:4的氨基硅油、無(wú)水乙醇、十六烷基苯磺酸鈉混合攪拌1小時(shí) 制得改性乳液，將該改性乳液與步驟（1)得到的堿化烏拉草纖維一起加入反應(yīng)釜，通氮?dú)?后150°C下反應(yīng)4小時(shí)，取出后用去離子水洗滌5次，置于真空干燥箱75°C下干燥至恒重， 得到改性烏拉草纖維；
[0009] (3)將硅氧烷100重量份、BR10-15重量份以及步驟⑵得到的改性烏拉草纖維 15-20重量份一起加入開(kāi)煉機(jī)，170°C下混煉10分鐘，移至單螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，得到 基料；
[0010] (4)將補(bǔ)強(qiáng)劑10-20重量份、耐熱劑4-5重量份、交聯(lián)劑1. 5-2重量份、觸變劑7-8 重量份、穩(wěn)定劑0.l-o. 2重量份、增重填料5-10重量份加入步驟（3)得到的基料中，用捏合 機(jī)混合均勻，加入硫化劑1-2重量份、促進(jìn)劑0. 5-1重量份后混合均勻，真空排氣后倒入模 具，室溫下固化12小時(shí)，得到抗撕裂模具硅橡膠。
[0011] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述硅氧烷為聚甲基乙烯基硅氧烷。
[0012] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述補(bǔ)強(qiáng)劑為石英粉或滑石粉。
[0013] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述耐熱劑為氧化鈰。
[0014] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述交聯(lián)劑為正硅酸乙酯。
[0015] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述觸變劑為羥基硅油。
[0016] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述穩(wěn)定劑為硬脂酸鋅。
[0017] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述增重填料為輕質(zhì)碳酸鈣。
[0018] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述硫化劑為過(guò)氧化二叔丁基。
[0019] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述促進(jìn)劑為二月桂酸二丁基錫。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0021] 1)烏拉草纖維是一種力學(xué)性能較好的植物纖維，可用于增強(qiáng)高分子材料，不過(guò)其 成分復(fù)雜且表面呈現(xiàn)較強(qiáng)的親水性，與硅橡膠基體的相容性和結(jié)合不佳，因此本發(fā)明先通 過(guò)氨水對(duì)烏拉草纖維進(jìn)行堿化處理，去除了烏拉草纖維表面的果膠、水溶物等，提高了強(qiáng) 度，使得烏拉草纖維束更加松散，增加了其與硅橡膠基體之間的結(jié)合點(diǎn)，再通過(guò)改性液對(duì)烏 拉草纖維表面進(jìn)行改性，氨基硅油與烏拉草纖維表面發(fā)生羥基反應(yīng)形成了接枝，減少了極 性羥基的數(shù)量，再加上接枝的硅油大分子鏈呈疏水性，因此大大降低了烏拉草纖維表面的 親水性和極性，而且氨基硅油可與硅橡膠基體發(fā)生反應(yīng)，使得烏拉草纖維與硅橡膠基體之 間形成了因化學(xué)鍵產(chǎn)生的強(qiáng)度很高的界面結(jié)合，從而對(duì)硅橡膠基體產(chǎn)生了很好的增強(qiáng)作 用，在基體中起到交聯(lián)點(diǎn)的作用，可有效消除撕裂應(yīng)力，大大提高硅橡膠的抗撕裂性能；此 外，烏拉草纖維是一種天然環(huán)保纖維，因此可有效提高硅橡膠的環(huán)保性能。
[0022] 2)BR是聚丁二烯橡膠的英文簡(jiǎn)稱，其具有非常優(yōu)異的抗撕裂性能，而且高溫下的 抗撕裂性能同樣優(yōu)異，在橡膠中數(shù)一數(shù)二，與硅橡膠可形成很好的界面共混，進(jìn)一步提高硅 橡膠的抗撕裂性能尤其是高溫下的抗撕裂性能。
【具體實(shí)施方式】：
[0023] 下面將結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說(shuō)明 用來(lái)解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0024] 實(shí)施例1
[0025] 抗撕裂模具硅橡膠的制備方法，其步驟如下：
[0026] (1)將烏拉草纖維用粉碎機(jī)粉碎，加入質(zhì)量濃度為9%的氨水，70°C下水浴攪拌80 分鐘，取出后用無(wú)水乙醇洗滌至中性，置于真空干燥箱中85°C下干燥至恒重，得到堿化烏拉 草纖維，其中，烏拉草纖維與氨水的重量比為1:25 ;
[0027] (2)將重量比為1:1:4的氨基硅油、無(wú)水乙醇、十六烷基苯磺酸鈉混合攪拌1小時(shí) 制得改性乳液，將該改性乳液與步驟（1)得到的堿化烏拉草纖維一起加入反應(yīng)釜，通氮?dú)?后150°C下反應(yīng)4小時(shí)，取出后用去離子水洗滌5次，置于真空干燥箱75°C下干燥至恒重， 得到改性烏拉草纖維；
[0028] (3)將聚甲基乙烯基硅氧烷100重量份、BR12重量份以及步驟⑵得到的改性烏 拉草纖維15份一起加入開(kāi)煉機(jī)，170°C下混煉10分鐘，移至單螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，得到 基料；
[0029] (4)將滑石粉12重量份、氧化鈰4重量份、正硅酸乙酯1. 6重量份、羥基硅油8重 量份、硬脂酸鋅〇. 1重量份、輕質(zhì)碳酸鈣7重量份加入步驟（3)得到的基料中，用捏合機(jī)混 合均勻，加入過(guò)氧化二叔丁基1. 2重量份、二月桂酸二丁基錫0. 5重量份后混合均勻，真空 排氣后倒入模具，室溫下固化12小時(shí)，得到抗撕裂模具硅橡膠。
[0030] 實(shí)施例2
[0031] 抗撕裂模具硅橡膠的制備方法，其步驟如下：
[0032] (1)將烏拉草纖維用粉碎機(jī)粉碎，加入質(zhì)量濃度為9%的氨水，70°C下水浴攪拌80 分鐘，取出后用無(wú)水乙醇洗滌至中性，置于真空干燥箱中85°C下干燥至恒重，得到堿化烏拉 草纖維，其中，烏拉草纖維與氨水的重量比為1:25 ;
[0033] (2)將重量比為1:1:4的氨基硅油、無(wú)水乙醇、十六烷基苯磺酸鈉混合攪拌1小時(shí) 制得改性乳液，將該改性乳液與步驟（1)得到的堿化烏拉草纖維一起加入反應(yīng)釜，通氮?dú)?后150°C下反應(yīng)4小時(shí)，取出后用去離子水洗滌5次，置于真空干燥箱75°C下干燥至恒重， 得到改性烏拉草纖維；
[0034] (3)將聚甲基乙烯基硅氧烷100重量份、BR10重量份以及步驟⑵得到的改性烏 拉草纖維17份一起加入開(kāi)煉機(jī)，170°C下混煉10分鐘，移至單螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，得到 基料；
[0035] (4)將石英粉14重量份、氧化鈰4. 2重量份、正硅酸乙酯1. 5重量份、羥基硅油7. 5 重量份、硬脂酸鋅〇. 2重量份、輕質(zhì)碳酸鈣10重量份加入步驟（3)得到的基料中，用捏合機(jī) 混合均勻，加入過(guò)氧化二叔丁基1重量份、二月桂酸二丁基錫0. 9重量份后混合均勻，真空 排氣后倒入模具，室溫下固化12小時(shí)，得到抗撕裂模具硅橡膠。
[0036] 實(shí)施例3
[0037] 抗撕裂模具硅橡膠的制備方法，其步驟如下：
[0038] (1)將烏拉草纖維用粉碎機(jī)粉碎，加入質(zhì)量濃度為9%的氨水，70°C下水浴攪拌80 分鐘，取出后用無(wú)水乙醇洗滌至中性，置于真空干燥箱中85°C下干燥至恒重，得到堿化烏拉 草纖維，其中，烏拉草纖維與氨水的重量比為1:25 ;
[0039] (2)將重量比為1:1:4的氨基硅油、無(wú)水乙醇、十六烷基苯磺酸鈉混合攪拌1小時(shí) 制得改性乳液，將該改性乳液與步驟（1)得到的堿化烏拉草纖維一起加入反應(yīng)釜，通氮?dú)?后150°C下反應(yīng)4小時(shí)，取出后用去離子水洗滌5次，置于真空干燥箱75°C下干燥至恒重， 得到改性烏拉草纖維；
[0040] (3)將聚甲基乙烯基硅氧烷100重量份、BR14重量份以及步驟⑵得到的改性烏 拉草纖維19份一起加入開(kāi)煉機(jī)，170°C下混