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硅橡胶模具胶由于复模精度高,而且具有良好的仿真性、脱模性、优异的柔韧性、制模简单且价格便宜等优势而迅速崛起,大量替代石膏、金属和木材,成为模具制作的重要材料之一。被广泛应用于文化石、光电器材、家用电器、汽车零件、玩具等领域。但生产应用过程中,尤其是在高温高湿条件下,模具胶存在收缩率较大,拐角偏差大以及强度较差、尺寸稳定性较低等不足,导致模具使用寿命较短。本文采用有机/无机杂化改性技术,运用橡塑共混、等离体子-涂层复合改性和热塑性弹性体替代技术来提高模具胶的尺寸稳定性、耐热性以及机械强度,以实现延长模具胶的使用寿命。本文的主要研究内容包括以下四个方面:(1)采用双(2-羟乙基)甲基十二烷基氯化铵对钠基蒙脱土(Na-MMT)改性制备有机蒙脱土(OMMT),并与水性聚氨酯(WPU)进行复配改性制备硅橡胶模具胶,并对模具胶物理机械性能进行测试。结果表明,与Na-MMT相比,OMMT层间距增大到原来的1.4-3.6倍,与共混胶的相容性较好。当WPU/OMMT质量分数都为3%时,模具胶的尺寸稳定性,热稳定性等物理机械性能有一定的提高。与空白RTV模具胶相比,RTV/WPU/OMMT-3模具胶的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别提高了175%、164%、133%,在室温~120℃范围内的线膨胀系数和体膨胀系数分别降低了59%~75%和68%~92%。(2)采用硅烷偶联剂(KH560)对磨碎玻璃纤维粉(MG)进行有机化改性,制备有机改性磨碎玻璃纤维粉(OMG),并与环氧树脂(EP)复配改性制备模具胶,并对模具胶物理机械性能进行测试。结果表明,KH560对MG表面改性效果明显;当加入EP/OMG质量分数为3%时,模具胶的尺寸稳定性、热稳定性能等物理机械性能有一定的提升。与空白RTV模具胶相比,RTV/EP/OMG-3模具胶拉伸强度增加150%,断裂伸长率增加140%,撕裂强度增加152%,在室温~120℃范围内的线膨胀系数和体膨胀系数分别降低37%~52%和55%~73%,同时耐酸碱性能也得到提升。(3)采用不同等离子体对硅橡胶模具胶进行表面处理,并喷涂氟硅防污闪涂料得到新型模具胶,比较了O2、N2和空气三种不同等离子的表面改性效果,并对模具胶的物理机械性能进行了测试。结果表明,氧气等离子亲水性改性效果优于N2、空气,处理最佳时间为3min;相比空白RTV模具胶,P-RTV/OMG-3模具胶的尺寸稳定性、耐热稳定性能有一定的提高。表现为:拉伸强度为4.7MPa,断裂伸长率为1020%,撕裂强度为44k N/m;在室温~120℃范围内,线膨胀系数和体膨胀系数分别1.12×10-3K-1~1.48×10-3 K-1和0.81×10-3K-1~5.4×10-3K-1,分别降低了13%~41%和27%~80%。(4)通过熔融共混制备TPE/OMMT复合材料,并测试了复合材料的物理机械性能。结果表明,OMMT在聚合物TPE基体中出现剥离现象,复合材料由热收缩模式转为热膨胀模式,尺寸稳定性优异。当加入1%的OMMT时,复合材料的拉伸强度为10.9MPa,断裂伸长率为1313.6%,撕裂强度为73k N/m,力学性能远远优于RTV,可替代RTV作为模具胶。