聚氨酯模具胶的研制及应用

　　对目前制作模具胶的材料进行了简述及比较，并介绍一种双组分浇注型聚氨酯模具胶的研制及简单的应用。
　　自从人类有文字记载以来，人们就已经开始使用模具了。最早使用模具的是古埃及人，距今已有几千年之久。 经过多年的应用，人们从实践经验中找到了很多材料可以用于模具的制作，如沙子，木材，蜡质，石膏，金属，还有塑料，橡胶等天然的和合成的高分子材料等。
　　对于今天的模具制造行业来说，虽然有些材料仍然在使用，但是越来越多的功能型高分子材料的应用为其带来了从未有过的发展前景。乳胶、环氧树脂、不饱和树脂、聚酯、聚硫橡胶、硅橡胶、聚氨酯等材料的应用已经得到普及，因为这些材料在加工上具有很好的可重复性，还有很好的拉伸强度和伸长率，而且材料价格低廉，制作过程简单，所以这些都是理想的模具材料。
　　在这些材料中，因其性能上的差异，也使得在模具应用上有着不同的有缺点。
　　乳胶是从橡胶树中提取的天然橡胶，耐磨性、回弹和伸长性能很好，在经过加工处理后可以作为模具胶。乳胶可能也是人们最早使用的模具材料。但是用乳胶制造模具比较费事，为了达到模具要求的厚度和抗拉强度，一般的乳胶模具要涂刷20次左右1，而且每次刷完要干燥4小时左右。这样的话制造一个乳胶模具所需时间大概是一周左右。而且有的乳胶产品处理后还有一定的氨味。制成的模具硬度较低，不利于定型。
　　应用于制造模具的聚硫橡胶材料一般都为双组分。优点是用这种材料制作的模具柔韧性好，也适合用于制作有精密纹路的产品，使用起来比较方便。缺点是耐磨性较差，而且还有一定的气味，耐污性较差。
　　硅橡胶是目前在模具领域应用最广的材料。硅橡胶模具材料也采用双组分形式。模具制造方法可以涂刷也可以浇注。在催化剂的作用下可以室温固化，成品硬度较低，有很好的抗化学品性能和耐高温性能（最高可耐250℃）2。最难能可贵的是硅橡胶制成的模具脱模性很好，不需要对模具内部预涂脱模剂，所以适合用于各种可浇注型的树脂材料，而不必对浇注后的成品进行表面清理。很好的耐化学品性和耐高温性也使得硅橡胶模具可以用于一些低融点的金属混合物材料的浇铸。但是硅橡胶材料的粘度较高，使用前必须进行真空脱泡处理，以防止由气泡引起的产品表面的缺陷。另外，硅橡胶材料的价格较高。
　　聚氨酯材料是近些年才发展起来的一种高分子材料。因其原材料品种繁多，配方和加工方法多种多样，可调范围极大，性能介于从塑料到橡胶材料整个范围3，所以是近几年发展最快的材料之一。
　　用聚氨酯材料制作模具也是分为两个组分，可以涂刷或浇注，也可以根据施工需要进行喷涂。模具硬度调整方便，可以从邵氏A15度至邵氏D85度。材料的粘度也较低，不用进行预先脱泡处理，使用方便，价格低于硅橡胶材料。缺点是聚氨酯材料的黏附性很好，模具内部要预先涂好脱模剂，才会不致使浇注的产品粘附模具。另外，因聚氨酯材料对湿气很敏感，所以在使用时也要避免空气中的水分对聚氨酯材料的影响，否则产品在固化过程中会与潮气反应生成气泡。
　　这里我们简单的介绍一种可以用来制作聚氨酯模具的模具胶。
　　一、原料
　　1.B组分（异氰酸酯组分）
　　聚醚二元醇（分子量1000）       75份
　　聚醚二元醇（分子量2000）       85份
　　聚醚三元醇（分子量3000）       85份
　　甲苯二异氰酸酯                    56份
　　二苯基甲烷二异氰酸酯            35份
　　2.A组分（多元醇胺组分）
　　聚醚二元醇（分子量2000）        68份
　　聚醚三元醇（分子量1000）        12份
　　二氯——二胺基二苯甲烷             15份
　　催化剂                                 2份助剂                                  13份二、模具胶的制作
　　1.B组分
　　将配方中聚醚多元醇经高温脱水与异氰酸酯反应，制得端-NCO基团的预聚物，分析检测NCO基团的百分含量，密封备用。
　　2.A组分
　　将配方中二氯——二胺基二苯甲烷溶化于聚醚多元醇中，加入助剂，催化剂，密封。
　　三、模具的制作
　　1.处理模型表面，涂好脱模剂，最好可以烘干，避免因潮湿而使模具胶固化时产生气泡。
　　2.将模型放入容器中，摆放好位置，固定。容器内仔细涂好脱模剂。
　　3.将A、B组分按一定比例称量好（要求尽量准确），混合。搅拌均匀，注意在搅拌过程中尽量避免产生较多的气泡。
　　4.将混合好的胶导入容器中，倾倒时注意最好从容器的一边注入，使其自然流淌至另一边，或从容器低端流淌至高端。
　　5.注满容器（或达到要求）后，静止放置1——2小时即可脱模。脱模后将作好模具的模具放入硫化箱中进行后硫化，大约6——10小时即为成品。也可以常温放置，但要放置一周以后使用。