技术领域
[0001] 本
发明属于模具技术领域,具体是一种塑料模具材料及其加工方法。
背景技术
[0002] 模具是工业产品批量生产的
基础工艺装备,机械制造工业零件粗加工的70%,精加工的5%都需要模具来完成。塑料模具
钢是重要的模具材料,广泛应用于
家用电器、
电子及通讯设备、塑料制品、
汽车摩托车等各类行业。模具,简单地说,就是用来成型产品或零件的工具。根据成型产品的不同,将模具分为金属模具和非金属模具。而根据制造所述模具使用的材料不同,将所述模具分为砂型模具、金属模具、
石蜡模具、塑料模具等等。
[0003] 金属模具的金属材料通常为
合金,如镍镍铬
合金钢。众所周知,生产所述合金模具的周期通常较长,且成本很高、使用寿命短,因此,在需要大批量成型产品或零件时,合金模具需要经常修模、或重新开模,造成生产所述产品或零件的生产成本增加,不利于提高产品或零件的市场竞争
力。塑料模具具有优异的性能,例如重量轻、韧弹性好、机械性能好等,能进行车、铣、刨、磨、钻、粘接等各种操作,适用于各种成型工艺。但现有的塑料模具存在耐候性较差、强度较低、耐
腐蚀性较差等
缺陷,缩短了使用寿命及限制了其应用。
[0004] 以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案,其并不必然属于本
专利申请的
现有技术,在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下,上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
[0005] 本发明针对现有塑料模具存在的不足,提供一种耐候性好、耐腐蚀、较高强度、防潮防霉性良好的塑料模具及其制备。
[0006] 为了实现以上目的,本发明采用的技术方案如下:一种塑料模具材料,所述模具材料包括如下重量份数的原料:丁苯
橡胶15-25份、聚苯乙烯30-50份、三元乙丙橡胶10-20份、聚丙烯
纤维5-10份、
氧化锌1-2份、
碳酸
钙1-3份、蒙脱石0.5-1.5份、麦饭石0.5-1.5份、
硬脂酸0.5-1份、辛烷基酚聚氧化乙烯醚0.5-1份、硬脂酸
铝-锆
偶联剂0.1-0.5份、橡胶促进剂0.5-1.0份和硫磺0.1-0.5份。
[0007] 本发明还提供所述塑料模具材料的制备方法,包括如下步骤:(1)按照上述比例称取各原料,将上述各组分原料投入密炼机密炼,从出料口排料,排出的物料在室温下冷却,得混合物料;
(2)将混合物料加入聚合塔,控制
温度为150-180℃,再送入脱挥器脱除
可挥发组分后成型为具有规则形状的毛坯;
(3)对毛坯件进行预烧,再根据所述需要制造的模具的确切尺寸对预烧完成的毛坯进行车坯,使车坯后的初级模具的尺寸较需要制造的模具的尺寸大,得初级成型模具;
(4)将成型模具放入程序控制干燥箱中进行高温处理,分别在100℃、150℃、180℃和
200℃保温时间分别为1h、1h、2h、2h,再将其冷却至室温,得成型模具;
(5)将成型模具放入电
镀溶液中进行
电镀处理,所述电镀包括如下成分:
硫酸钴30-
50g/L、硫酸镍40-60g/L、钨酸钠10-20g/L、
磷酸钠10-20g/L、
硼酸三丁酯30-50m/L和
乙二胺四乙酸二钠5-10m/L。
[0008] 优选的,所述密炼是在温度为50-70℃下密炼30-60min。
[0009] 优选的,所述电镀处理是温度为 60-80℃,
电流的
密度为5-10A/dm2与20-40A/dm2之间交替,交替时间为3-5min交替一次,电镀时间为20min-30min。
[0010] 与现有技术相比,本发明的优点及有益效果为:1、本发明由于各组分的协调作用,制得的塑料模具具有高韧性、重量轻、成本低廉、耐候性好、耐腐蚀、
耐腐蚀性好、使用寿命长、防潮防霉效果好等优点,市场前景广阔。
[0011] 2、本发明在模具材料以丁苯橡胶、聚苯乙烯、三元乙丙橡胶和聚丙烯纤维为主要材料,提高了塑料的
耐磨性、强度及耐腐蚀性。
[0012] 3、本发明加入蒙脱石和麦饭石,提高了模具的防霉防潮性能。
[0013] 4、在材料中加入辛烷基酚聚氧化乙烯醚和硬脂酸铝-锆偶联剂,提高了模具的耐候性和耐冲击性,使得模具不易老化及黄变。
[0014] 5、本发明通过在模具表面镀钴、镍、钨,可以显著提高模具的耐腐蚀、耐腐蚀性和强度,镀层表面平整,不易产生裂纹。
具体实施方式
[0015] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是,下述说明仅仅是示例性的,而不是为了限制本发明的范围及其应用。
[0016]
实施例1一种塑料模具材料,所述模具材料包括如下重量份数的原料:丁苯橡胶20份、聚苯乙烯
40份、三元乙丙橡胶15份、聚丙烯纤维8份、氧化锌1.5份、碳酸钙2份、蒙脱石1份、麦饭石0.8份、硬脂酸1份、辛烷基酚聚氧化乙烯醚0.5份、硬脂酸铝-锆偶联剂0.3份、橡胶促进剂0.3份和硫磺0.3份。
[0017] 其制备方法,包括如下步骤:(1)按照上述比例称取各原料,将上述各组分原料投入密炼机在温度为60℃下密炼
50min,从出料口排料,排出的物料在室温下冷却,得混合物料;
(2)将混合物料加入聚合塔,控制温度为160℃,再送入脱挥器脱除
可挥发组分后成型为具有规则形状的毛坯;
(3)对毛坯件进行预烧,再根据所述需要制造的模具的确切尺寸对预烧完成的毛坯进行车坯,使车坯后的初级模具的尺寸较需要制造的模具的尺寸大,得初级成型模具;
(4)将成型模具放入程序控制干燥箱中进行高温处理,分别在100℃、150℃、180℃和
200℃保温时间分别为1h、1h、2h、2h,再将其冷却至室温,得成型模具;
(5)将成型模具放入电镀溶液中进行电镀处理,所述电镀包括如下成分:硫酸钴40g/L、硫酸镍50g/L、钨酸钠15g/L、磷酸钠10g/L、硼酸三丁酯40m/L和乙二胺四乙酸二钠8m/L。所述电镀处理是温度为 70℃,电流的密度为5A/dm2与25A/dm2之间交替,交替时间为5min交替一次,电镀时间为25min。
[0018] 实施例2一种塑料模具材料,所述模具材料包括如下重量份数的原料:丁苯橡胶15份、聚苯乙烯
45份、三元乙丙橡胶12份、聚丙烯纤维6份、氧化锌1份、碳酸钙2份、蒙脱石0.8份、麦饭石1份、硬脂酸0.5份、辛烷基酚聚氧化乙烯醚0.5份、硬脂酸铝-锆偶联剂0.2份、橡胶促进剂0.5份和硫磺0.2份。
[0019] 其制备方法,包括如下步骤:(1)按照上述比例称取各原料,将上述各组分原料投入密炼机在温度为70℃下密炼
40min,从出料口排料,排出的物料在室温下冷却,得混合物料;
(2)将混合物料加入聚合塔,控制温度为180℃,再送入脱挥器脱除
可挥发组分后成型为具有规则形状的毛坯;
(3)对毛坯件进行预烧,再根据所述需要制造的模具的确切尺寸对预烧完成的毛坯进行车坯,使车坯后的初级模具的尺寸较需要制造的模具的尺寸大,得初级成型模具;
(4)将成型模具放入程序控制干燥箱中进行高温处理,分别在100℃、150℃、180℃和
200℃保温时间分别为1h、1h、2h、2h,再将其冷却至室温,得成型模具;
(5)将成型模具放入电镀溶液中进行电镀处理,所述电镀包括如下成分:硫酸钴50g/L、硫酸镍40g/L、钨酸钠18g/L、磷酸钠15g/L、硼酸三丁酯30m/L和乙二胺四乙酸二钠5m/L。所述电镀处理是温度为 60℃,电流的密度为10A/dm2与30A/dm2之间交替,交替时间为3min交替一次,电镀时间为10min。
[0020] 实施例3一种塑料模具材料,所述模具材料包括如下重量份数的原料:丁苯橡胶20份、聚苯乙烯
40份、三元乙丙橡胶15份、聚丙烯纤维8份、氧化锌1.5份、碳酸钙2份、蒙脱石1.2份、麦饭石1份、硬脂酸1份、辛烷基酚聚氧化乙烯醚0.5份、硬脂酸铝-锆偶联剂0.5份、橡胶促进剂1份和硫磺0.3份。
[0021] 其制备方法,包括如下步骤:(1)按照上述比例称取各原料,将上述各组分原料投入密炼机在温度为60℃下密炼
30min,从出料口排料,排出的物料在室温下冷却,得混合物料;
(2)将混合物料加入聚合塔,控制温度为160℃,再送入脱挥器脱除
可挥发组分后成型为具有规则形状的毛坯;
(3)对毛坯件进行预烧,再根据所述需要制造的模具的确切尺寸对预烧完成的毛坯进行车坯,使车坯后的初级模具的尺寸较需要制造的模具的尺寸大,得初级成型模具;
(5)将成型模具放入程序控制干燥箱中进行高温处理,分别在100℃、150℃、180℃和
200℃保温时间分别为1h、1h、2h、2h,再将其冷却至室温,得成型模具;
(6)将成型模具放入电镀溶液中进行电镀处理,所述电镀包括如下成分:硫酸钴25g/L、硫酸镍50g/L、钨酸钠15g/L、磷酸钠20g/L、硼酸三丁酯50m/L和乙二胺四乙酸二钠10m/L。所述电镀处理是温度为 70℃,电流的密度为10A/dm2与40A/dm2之间交替,交替时间为5min交替一次,电镀时间为25min。
[0022] 实施例4一种塑料模具材料,所述模具材料包括如下重量份数的原料:丁苯橡胶25份、聚苯乙烯
30份、三元乙丙橡胶15份、聚丙烯纤维10份、氧化锌1份、碳酸钙1份、蒙脱石1.5份、麦饭石1份、硬脂酸1份、辛烷基酚聚氧化乙烯醚0.8份、硬脂酸铝-锆偶联剂0.3份、橡胶促进剂1份和硫磺0.5份。
[0023] 其制备方法,包括如下步骤:(1)按照上述比例称取各原料,将上述各组分原料投入密炼机在温度为70℃下密炼
45min,从出料口排料,排出的物料在室温下冷却,得混合物料;
(2)将混合物料加入聚合塔,控制温度为180℃,再送入脱挥器脱除
可挥发组分后成型为具有规则形状的毛坯;
(3)对毛坯件进行预烧,再根据所述需要制造的模具的确切尺寸对预烧完成的毛坯进行车坯,使车坯后的初级模具的尺寸较需要制造的模具的尺寸大,得初级成型模具;
(5)将成型模具放入程序控制干燥箱中进行高温处理,分别在100℃、150℃、180℃和
200℃保温时间分别为1h、1h、2h、2h,再将其冷却至室温,得成型模具;
(6)将成型模具放入电镀溶液中进行电镀处理,所述电镀包括如下成分:硫酸钴50g/L、硫酸镍50g/L、钨酸钠10g/L、磷酸钠15g/L、硼酸三丁酯40m/L和乙二胺四乙酸二钠5m/L。所述电镀处理是温度为 60℃,电流的密度为10A/dm2与25A/dm2之间交替,交替时间为5min交替一次,电镀时间为20min。
[0024] 实施例5一种塑料模具材料,所述模具材料包括如下重量份数的原料:丁苯橡胶15份、聚苯乙烯
50份、三元乙丙橡胶18份、聚丙烯纤维6份、氧化锌2份、碳酸钙3份、蒙脱石1.5份、麦饭石0.8份、硬脂酸1份、辛烷基酚聚氧化乙烯醚0.5份、硬脂酸铝-锆偶联剂0.5份、橡胶促进剂0.5份和硫磺0.3份。
[0025] 其制备方法,包括如下步骤:(1)按照上述比例称取各原料,将上述各组分原料投入密炼机在温度为60℃下密炼
30min,从出料口排料,排出的物料在室温下冷却,得混合物料;
(2)将混合物料加入聚合塔,控制温度为160℃,再送入脱挥器脱除
可挥发组分后成型为具有规则形状的毛坯;
(3)对毛坯件进行预烧,再根据所述需要制造的模具的确切尺寸对预烧完成的毛坯进行车坯,使车坯后的初级模具的尺寸较需要制造的模具的尺寸大,得初级成型模具;
(5)将成型模具放入程序控制干燥箱中进行高温处理,分别在100℃、150℃、180℃和
200℃保温时间分别为1h、1h、2h、2h,再将其冷却至室温,得成型模具;
(6)将成型模具放入电镀溶液中进行电镀处理,所述电镀包括如下成分:硫酸钴40g/L、硫酸镍40g/L、钨酸钠15g/L、磷酸钠20g/L、硼酸三丁酯35m/L和乙二胺四乙酸二钠10m/L。所
2 2
述电镀处理是温度为 60℃,电流的密度为10A/dm 与25A/dm 之间交替,交替时间为5min交替一次,电镀时间为20min。
[0026] 以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型,而这些替代或变型方式都应视为属于本发明的保护范围。