耐酸碱模具硅橡胶的制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及硅橡胶，特别是涉及耐酸碱模具硅橡胶的制备方法。
【背景技术】：
[0002] 硅橡胶（港台地区称为砂胶）是一种用途十分广泛的模具专用材料，硅橡胶具 有其他模具材料不能比拟的优良性能和广泛用途：（1)硅橡胶具有良好的仿真性、强度和 极低的收缩率；（2)模具制作方法简单易行，可以在常温下固化，硅橡胶模具具有很好的弹 性，对凸凹部分浇注成型后可直接取出；（3)硅橡胶模具能经受重复使用，保持制件原型， 可小批量生产产品，模具修改也很方便；(4)模具中还可以加入金属镶件等零件，制件成品 还可以进行电镀和喷漆处理；（5)不需要脱模剂，减少成本；(6)耐高温性能非常好。因此， 在装饰建材、工艺美术、精密铸造，玻璃钢行业、石膏水泥制品以及水暖密封、聚氨脂硬发泡 装饰品等需使用模具的行业都可以用硅橡胶制作模具。
[0003] 例如，公开号为CN104744943A、公开日为2015. 07. 01、申请人为成都拓利化工实 业有限公司的中国专利公开了 "一种注射加工成型双组分加成型模具硅橡胶"，由A、B组分 固化成型；所述的A组分包括基础硅胶100质量份、铂络合物催化剂0. 10-0. 30质量份、炔 醇类及乙烯基环体复合物阻聚剂0. 1-2. 0质量份、羟基聚硅氧烷0. 001-0. 01质量份；所述 的B组分包括基础硅胶0-100质量份、一种或多种氢基聚硅氧烷4-15质量份、优选5-10质 量份，乙烯基硅油0-20质量份。该模具硅橡胶固化成型速度快，成型后易脱模，收缩率小， 回弹性好，不形变，易脱模，不过其与现有的模具硅橡胶一样存在耐酸碱性能不好的缺陷， 在酸性或碱性的工作场合中容易出现质量问题。
【发明内容】
：
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种耐酸碱模具硅橡胶的制备方法，制备出的模 具硅橡胶具有较好的耐酸碱性能，适用于酸性或碱性的工作场合。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0006] 耐酸碱模具硅橡胶的制备方法，其步骤如下：
[0007] (1)将油酸溶于乙醇中搅拌至完全溶解，加入去离子水搅拌至分散均匀得到改性 溶液，将纳米氧化锆粉体加入去离子水中超声分散30分钟，移至恒温水浴槽中，同时加入 改性溶液90°C下搅拌3小时，陈化24小时后取出沉淀物，置于真空干燥器中100°C下干燥 2小时，研磨后过筛，得到改性纳米氧化锆，其中油酸、纳米氧化锆粉体的重量比为1:4 ;
[0008] (2)将100重量份硅橡胶加入开炼机在辊距为Imm条件下混炼，包辊后加入16-21 重量份PTFE微粉、6-9重量份步骤（1)得到的改性纳米氧化锆，混炼均匀后薄通3次，将辊 距调节为3mm，出片、停放，得到基料；
[0009] (3)将10-16重量份填料、0. 5-1重量份偶联剂以及步骤（2)所得基料加入真空捏 合机内捏合20分钟，升温至180°C，加入3-5重量份硫化剂、0. 5-1重量份阻聚剂、1-2重量 份促进剂、5-8重量份阻燃剂、6-7重量份增塑剂以及1-1. 5重量份防老剂捏合2小时，抽真 空至真空度为0. 〇8MPa，1小时后出胶，得到耐酸碱模具硅橡胶。
[0010] 优选地，本发明所述硅橡胶为甲基乙烯基苯基硅橡胶。
[0011] 优选地，本发明所述填料为玻璃微球或氧化铝。
[0012] 优选地，本发明所述偶联剂为KH560。
[0013] 优选地，本发明所述硫化剂为2, 4-二氯过氧化苯甲酰。
[0014] 优选地，本发明所述阻聚剂为炔醇。
[0015] 优选地，本发明所述促进剂为二硫化二苯并噻唑。
[0016] 优选地，本发明所述阻燃剂为纳米氢氧化镁。
[0017] 优选地，本发明所述增塑剂为二甲基硅油。
[0018] 优选地，本发明所述防老剂为防老剂4010NA。
[0019] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0020] 1)纳米氧化锆是一种两性氧化物无机粉体，其表面不亲油，与硅橡胶基体相容性 不佳，因此本发明通过油酸对其进行改性处理，油酸中的羧基与纳米氧化锆表面的活性羟 基发生共价键结合，油酸的长链分子接枝于纳米氧化锆的表面形成单分子层，有效阻挡了 纳米氧化锆的团聚，有机的油酸将纳米氧化锆表面的亲水性转变为亲油性，使其与硅橡胶 基体之间的相容性以及二者之间的界面结合得到了较大改善，在硅橡胶基体中由于纳米氧 化锆为两性氧化物，所以在硅橡胶遇到酸碱环境时纳米氧化锆可分别与酸或碱发生反应， 大大降低了硅橡胶基体受到的酸碱破坏作用，从而有效提高硅橡胶的耐酸碱性能。
[0021] 2)PTFE是聚四氟乙烯的英文简称，其由四氟乙烯单体聚合而成，具有高熔点、高结 晶度，而且分子结构中由氟原子构成了外"壳"使其能耐各种酸碱，因此与硅橡胶基体形成 共混结构后，能进一步提尚娃橡胶的耐酸喊性能。
【具体实施方式】：
[0022] 下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明 用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0023] 实施例1
[0024] 耐酸碱模具硅橡胶的制备方法，其步骤如下：
[0025] (1)将油酸溶于乙醇中搅拌至完全溶解，加入去离子水搅拌至分散均匀得到改性 溶液，将纳米氧化锆粉体加入去离子水中超声分散30分钟，移至恒温水浴槽中，同时加入 改性溶液90°C下搅拌3小时，陈化24小时后取出沉淀物，置于真空干燥器中100°C下干燥 2小时，研磨后过筛，得到改性纳米氧化锆，其中油酸、纳米氧化锆粉体的重量比为1:4;
[0026] (2)将100重量份甲基乙烯基苯基硅橡胶加入开炼机在辊距为Imm条件下混炼，包 辊后加入18重量份PTFE微粉、7. 5重量份步骤（1)得到的改性纳米氧化锆，混炼均匀后薄 通3次，将辊距调节为3mm，出片、停放，得到基料；
[0027](3)将10重量份玻璃微球、0. 6重量份KH560以及步骤（2)所得基料加入真空捏合 机内捏合20分钟，升温至180°C，加入5重量份2, 4-二氯过氧化苯甲酰、0. 6重量份炔醇、 1. 4重量份二硫化二苯并噻唑、5. 5重量份纳米氢氧化镁、6. 6重量份二甲基硅油以及1. 2重 量份防老剂4010NA捏合2小时，抽真空至真空度为0. 08MPa，1小时后出胶，得到耐酸碱模 具硅橡胶。
[0028] 实施例2
[0029] 耐酸碱模具硅橡胶的制备方法，其步骤如下：
[0030] (1)将油酸溶于乙醇中搅拌至完全溶解，加入去离子水搅拌至分散均匀得到改性 溶液，将纳米氧化锆粉体加入去离子水中超声分散30分钟，移至恒温水浴槽中，同时加入 改性溶液90°C下搅拌3小时，陈化24小时后取出沉淀物，置于真空干燥器中100°C下干燥 2小时，研磨后过筛，得到改性纳米氧化锆，其中油酸、纳米氧化锆粉体的重量比为1:4;
[0031] (2)将100重量份甲基乙烯基苯基硅橡胶加入开炼机在辊距为Imm条件下混炼，包 辊后加入20重量份PTFE微粉、7重量份步骤（1)得到的改性纳米氧化锆，混炼均匀后薄通 3次，将辊距调节为3mm，出片、停放，得到基料；
[0032] (3)将12重量份玻璃微球、0.8重量份KH560以及步骤（2)所得基料加入真空捏 合机内捏合20分钟，升温至180°C，加入3. 5重量份2, 4-二氯过氧化苯甲酰、0. 9重量份炔 醇、1. 2重量份二硫化二苯并噻唑、8重量份纳米氢氧化镁、7重量份二甲基硅油以及1. 4重 量份防老剂4010NA捏合2小时，抽真空至真空度为0. 08MPa，1小时后出胶，得到耐酸碱模 具硅橡胶。
[0033] 实施例3
[0034] 耐酸碱模具硅橡胶的制备方法，其步骤如下：
[0035] (1)将油酸溶于乙醇中搅拌至完全溶解，加入去离子水搅拌至分散均匀得到改性 溶液，将纳米氧化锆粉体加入去离子水中超声分散30分钟，移至恒温水浴槽中，同时加入 改性溶液90°C下搅拌3小时，陈化24小时后取出沉淀物，置于真空干燥器中100°C下干燥 2小时，研磨后过筛，得到改性纳米氧化锆，其中油酸、纳米氧化锆粉体的重量比为1:4;
[0036] (2)将100重量份甲基乙烯基苯基硅橡胶加入开炼机在辊距为Imm条件下混炼，包 辊后加入16重量份PTFE微粉、9重量份步骤（1)得到的改性纳米氧化锆，混炼均匀后薄通 3次，将辊距调节为3mm，出片、停放，得到基料；
[0037] (3)将16重量份氧化铝、0. 5重量份KH560以及步骤⑵所得基料加入真空捏合 机内捏合20分钟，升温至180°C，加入3重量份