專利名稱：鑄塑用樹脂及樹脂模具的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以環(huán)氧化物/異氰酸酯混合物為基礎(chǔ)的含有特定填料的可交聯(lián)組合物和一種樹脂模具的制造方法。
在家用、汽車、航海、航空和航天工業(yè)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域中，高性能樹脂的需求正在日益增長和提高，其中要求用由高強(qiáng)度、輕質(zhì)聚合物樹脂和復(fù)合材料制造的模塑件替代昂貴的金屬部件。
同時，由CAD系統(tǒng)提供的數(shù)字設(shè)計能力應(yīng)用于模塑件的快速更新和小批量(特殊制品)的生產(chǎn)的需求也正在日益增長。
制備模塑件的傳統(tǒng)而費(fèi)力的鑄塑對象除了其他東西之外還包括木材(雕刻)、金屬(例如鑄鋁)和含有金屬的環(huán)氧樹脂/混凝土。由于這些模具制造方法的工序很長，同時又產(chǎn)生大量廢料，因此現(xiàn)有方法主要用于成本有效、長期應(yīng)用領(lǐng)域，即用這些模具能形成1000或更多的部件。
由于在更加流水線化的生產(chǎn)線上通過CAD控制，將這些樹脂加工制造成模具成為可能，因此人們對得到具有耐高溫、耐強(qiáng)化學(xué)和高機(jī)械強(qiáng)度并伴有低脆性的高性能樹脂的期望正在受到極大的關(guān)注。
利用各種模塑方法如注塑、壓塑、金屬成型、真空發(fā)泡、高壓模塑或鑄塑將這些樹脂加工成所需的形狀后，然后可以使用這些樹脂部件(一種聚苯乙烯泡沫塑料為模腔的凈尺寸鑄塑)來制備泡沫塑料部件，該部件用于超尺寸型材的設(shè)計和造型中。
模塑件的工業(yè)化生產(chǎn)正朝著操作周期短、周轉(zhuǎn)快的方向發(fā)展，因此，上述由高性能樹脂制造模塑件的期望受到高度重視。
對于用于制備有效的模具樹脂來說，非常重要的是該樹脂或復(fù)合材料能夠承受周期性的高溫和高壓以滿足重復(fù)成型操作的需要。盡管有報導(dǎo)稱樹脂組合物能夠模塑制備一種具有高沖擊強(qiáng)度和高溫穩(wěn)定性的模塑件，關(guān)于樹脂模具的實(shí)際生產(chǎn)技術(shù)仍然是有限的，這種技術(shù)可以特別用于能生產(chǎn)200～500個部件的模具。
美國專利No5，156，754中公開了由環(huán)氧樹脂和分散在環(huán)氧樹脂中的金屬粉末制備的具有緊密而無空隙結(jié)構(gòu)的模具。這種環(huán)氧樹脂模具特別適合用于注塑，因為注塑模具要承受很高的注塑壓力，這種環(huán)氧樹脂模具展示出較高的耐熱性，但是在脆性和加工性方面表現(xiàn)得不夠理想。
美國專利No.4，564，651描述了含有噁唑烷酮(oxazolidinone)和異氰酸脲酯環(huán)的反應(yīng)型樹脂模塑材料，其中噁唑烷酮(oxazolidinone)和異氰酸脲酯環(huán)由聚環(huán)氧化物和聚異氰酸酯的混合物制成，該材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能，并適合于浸漬電氣線圈、鑄塑和電氣電子元件的包覆。
WO93/12170公開了含有環(huán)氧化物-異氰酸酯樹脂和金屬填料的樹脂組合物。這些組合物用于耐熱收縮的鑄塑用樹脂，并可得到高耐熱性和硬度的獨(dú)立應(yīng)用的產(chǎn)品。
目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，假定使用合適的處理過的填料，含有由聚環(huán)氧化物和聚異氰酸酯混合物(EPIC樹脂)制備的噁唑烷酮(oxazolidinone)和異氰酸酯環(huán)的樹脂混合物，是用于制造高性能模具的合適材料。
因此，一方面，本發(fā)明涉及一種組合物，它包括(a)一種含有聚環(huán)氧化物和聚異氰酸酯的樹脂，和(b)一種處理過的填料，它或者是一種用硅烷處理過的填料，或者是一種粉化填料。
由于交聯(lián)產(chǎn)品具有優(yōu)良的室溫鑄塑性能和力學(xué)性能，因此，EPIC樹脂迄今已用作鑄塑用樹脂，特別是用于浸漬和包覆電氣和電子元件。
可以用來制備EPIC樹脂的聚環(huán)氧化物是粘度相對較低的脂肪族、環(huán)脂族或芳香族環(huán)氧化物及它們的混合物。合適的聚環(huán)氧化物的例子是雙酚-A-二環(huán)氧甘油醚、雙酚-F-二環(huán)氧甘油醚、氫化的雙酚-A-二環(huán)氧甘油醚、氫化的雙酚-F-二環(huán)氧甘油醚、3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3′，4′-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯、苯酚/甲醛線性酚醛清漆的聚縮水甘油醚或甲酚/甲醛線性酚醛清漆的聚縮水甘油醚、苯二甲酸的二環(huán)氧甘油酯、間苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿岬亩h(huán)氧甘油酯、乙內(nèi)酰脲環(huán)氧樹脂、三縮水甘油基異氰酸酯、三縮水甘油基-對-氨基苯酚、四縮水甘油基二氨基二苯基甲烷、四縮水甘油基二氨基二苯基醚和四(4-縮水甘油基氧苯基)-乙烷。
優(yōu)選地，本發(fā)明組合物含有作為組分(a)的樹脂，其中聚環(huán)氧化物是一種二環(huán)氧甘油醚或一種二環(huán)氧甘油酯。
特別優(yōu)選的聚環(huán)氧化物為雙酚A和雙酚F的二環(huán)氧甘油醚。
本發(fā)明的組合物中有用的聚異氰酸酯包括低粘度的脂肪族、環(huán)脂族或芳香族異氰酸酯及其混合物。
優(yōu)選二異氰酸酯，特別是通式OCN-X-NCO的二異氰酸酯，其中X代表二價芳基、環(huán)脂基或脂肪族-環(huán)脂基。
合適的聚異氰酸酯的例子是2，4-二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯、己烷-1，6-二異氰酸酯、環(huán)己烷-1，2-二異氰酸酯、環(huán)己烷-1，3-二異氰酸酯、環(huán)己烷-1，4-二異氰酸酯、4，4’-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、亞苯基二異氰酸酯、二苯基二異氰酸酯、甲苯-2，4-二異氰酸酯、甲苯-2，6-二異氰酸酯、萘-1，4-二異氰酸酯、4，4’-二苯基醚二異氰酸酯、4，4’-二苯基砜二異氰酸酯、2，2-雙(4-異氰酸根合苯基)丙烷和3，3’，4，4’-二苯基甲烷四異氰酸酯。
也可以應(yīng)用多元醇改性的聚異氰酸酯以及含有較大分子的聚異氰酸酯或碳化二亞胺聚異氰酸酯的液體聚二異氰酸酯的混合物。
其他合適的聚異氰酸酯是上述多價異氰酸酯的二聚物或三聚物；這種聚異氰酸酯的末端含有異氰酸酯游離基并且含有一個或多個脲二酮(uretdione)和/或異氰脲酸酯環(huán)。
特別優(yōu)選的聚異氰酸酯是亞苯基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、2，2’-雙(4-異氰酸根合苯基)丙烷和二苯基甲烷二異氰酸酯。
最優(yōu)選的聚異氰酸酯是二苯基甲烷2，4’-二異氰酸酯和二苯基甲烷4，4’-二異氰酸酯。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方案中，使用一種含有專用多元醇成分的低粘度EPIC樹脂的混合物，由此獲得了交聯(lián)和脫模時間短的鑄塑用樹脂。這種組合物在工業(yè)上有售，如由Bayer公司提供的BlendurI。
包括一種聚環(huán)氧化物和一種聚異氰酸酯的該組合物還可以有目的地包含作為組分(C)的催化劑，它可以加速噁唑烷酮(oxazolidinone)和異氰脲酸酯環(huán)的生成。
合適的催化劑例如有叔胺和咪唑。
優(yōu)選的叔胺包括四甲基亞乙基二胺、二甲基辛胺、二甲基氨乙醇、二甲基苯甲胺、2，4，6-三(二甲基氨甲基)苯酚、N，N’-四甲基二氨基二苯基甲烷、N，N’-二甲基哌嗪、N-甲基嗎啉、N-甲基哌啶、N-乙基吡咯烷、1，4-二氮雙雜環(huán)-(2，2，2)-辛烷(1，4-diazabicyclo-(2，2，2)-octane)和喹啉。
優(yōu)選的咪唑包括1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、1，2-二甲基咪唑、1，2，4，5-四甲基咪唑、1-苯甲基-2-苯基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑和1-(4，6)-二氨基-S-三吖嗪基-2-乙基)-2-苯基咪唑。
在組分(a)的樹脂中，聚環(huán)氧化物和聚異氰酸酯優(yōu)選以如下數(shù)量使用，即環(huán)氧基與異氰酸酯基之比率為1∶1～1∶5，特別為1.0∶1.5～1.0∶4.0。
以100份重量的組分(a)計，催化劑(c)的用量有利范圍為0.01份重量～5.0份重量，優(yōu)選0.25份重量～2.5份重量。
填料對于提高強(qiáng)度、耐沖擊性以及經(jīng)濟(jì)因素來說是重要的。在本發(fā)明范圍內(nèi)對填料進(jìn)行專門處理是很有必要的。填料的簡單干燥是不夠的。
例如從美國專利No.4，357，271中已知，經(jīng)硅烷處理后的填料可以用于熱塑性樹脂的增強(qiáng)添加劑。美國專利No.5，932，625中公開了其表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的無機(jī)填料可以與基于丙烯酸酯的光交聯(lián)樹脂相結(jié)合。
例如，在ISBN 0-442-26024-5的“塑料填料手冊”第248頁中，描述了粉化填料的制備方法。根據(jù)這種方法，該填料通過高速空氣分解(粉化)成微小的球狀顆粒，它可特別用作金屬化填料。這些顆粒在球磨機(jī)中可以被進(jìn)一步磨細(xì)直到得到所希望的細(xì)度。這樣可產(chǎn)生一種不會與環(huán)氧-異氰酸酯混合物發(fā)生相互作用的表面，從而避免了鼓泡和發(fā)泡問題。
可以用作本發(fā)明組合物中組分(b)的合適的填料包括無機(jī)填料，如金屬粉末、金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬碳酸鹽、金屬硫酸鹽、金屬硅酸鹽、二氧化硅、碳和玻璃，以及有機(jī)填料如三聚氰胺/甲醛樹脂。
這類填料的例子有氧化鋁、氫氧化鈣、氫氧化鎂、水合氧化鋁、二氧化鈦、白云石、白堊、碳酸鈣、重晶石、石膏、滑石、云母、高嶺土、硅灰石、皂土、(高度分散的)硅膠、石英、石英粉、煅燒二氧化硅、玻璃粉、玻璃珠、木粉、碳黑和鋁、青銅、紫銅、鐵、鋼、鉛和鋅的粉末。
優(yōu)選的填料是金屬粉末。
合適的金屬填料例如是鋁、紫銅、鐵和鋼；特別優(yōu)選鋁粉。人們發(fā)現(xiàn)，粉化的鋁顆粒對于提供可與聚環(huán)氧樹脂-聚異氰酸酯混合物相容的處理后的表面非常有效。未經(jīng)處理的鋁會引起鼓泡和發(fā)泡問題，從而導(dǎo)致形成空隙和非均相結(jié)構(gòu)。
許多合適的鋁粉工業(yè)上有售，例如Alu＜63/96％(Eckart)、Alu350TL(Pechiney)、Alu250TV(pechiney)、Alu416(Alcan Toyo)和Alu415N(Alcan Toyo)。
在前述填料的EPIC體系中，要求有優(yōu)良的貯存穩(wěn)定性，優(yōu)選使用Alu415N(Alcan Toyo)。
優(yōu)選的填料的平均粒徑為1～75μm，特別為3～40μm。
填料的硅烷處理可以在填料與樹脂相結(jié)合之前用一種單獨(dú)涂覆的方法完成，也可以在化合過程中用聚合物基質(zhì)作為一種溶劑就地完成。
不含反應(yīng)基團(tuán)的硅烷一般有很大的揮發(fā)性，而填料的涂覆通常是使填料暴露于硅烷蒸汽中在氣相中完成。這樣可保證與填料表面的最充分反應(yīng)并保證最低程度的自凝聚。
另一方面，含有反應(yīng)基團(tuán)的如乙烯基或氨基的硅烷沒有揮發(fā)性，因而通常在某種溶液中涂覆。
在本發(fā)明的組合物中，用于填料處理的硅烷優(yōu)選通式Ⅰ的化合物 其中R是含有2～100個碳原子的單價有機(jī)基團(tuán)，其中一個或一個以上的碳原子可以被O、S、N或Si原子代替，Y1、Y2和Y3是彼此無關(guān)的C1～C20烷基、C5～C20芳基、C6～C20芳烷基、C5～C12環(huán)烷基、C2～C20烷氧烷基或C1～C20?；?br> 通式Ⅰ中的硅烷是已知的，并可用已知的方法制備。某些硅烷在工業(yè)上有售。
優(yōu)選的硅烷是通式Ⅰ中的硅烷，其中含有2～100個碳原子的單價有機(jī)基團(tuán)R是C1～C20烷基、C5～C20芳基、C6～C20芳烷基、C5～C12環(huán)烷基、C2～C20烷氧烷基、C2～C20鏈烯基、C4～C25丙烯酰氧烷基、C4～C25甲基丙烯酰氧烷基、C2～C20氨烷基、C4～C25縮水甘油氧烷基、C7～C25環(huán)氧環(huán)己基烷基或聚硅氧烷基團(tuán)。
如R、Y1、Y2和Y3中所定義的烷基一般包括甲基、乙基、異丙基、正丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基以及同分異構(gòu)的戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基和二十烷基。
如R、Y1、Y2和Y3中所定義的芳基優(yōu)選含有6～10個碳原子，例如可以是苯基、五氯異烷基、茚基、萘基(naphtyl)、薁基(azulinyl)和蒽基。
如R、Y1、Y2和Y3中所定義的芳烷基優(yōu)選含有7～12個碳原子，特別優(yōu)選7～10個碳原子，例如可以是苯甲基、苯乙基、3-苯基丙基、α-甲基苯甲基、4-苯基丁基和α、α-二甲基苯甲基。
如R、Y1、Y2和Y3中所定義的環(huán)烷基優(yōu)選C5～C8的環(huán)烷基，特別優(yōu)選C5環(huán)烷基或C6環(huán)烷基。某些例子是環(huán)丙基、二甲基環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、甲基環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基和環(huán)辛基。
如R、Y1、Y2和Y3中所定義的烷氧烷基的典型例子是2-甲氧基乙基、2-乙氧基乙基、2-甲氧基丙基、3-甲氧基丙基、2-乙氧基丙基和3-乙氧基丙基。
如R中所定義的鏈烯基通常包括丙烯基、異丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、異丁烯基、正戊-2，4-二烯基、3-甲基-丁-2-烯基、正-辛-2-烯基、正-十二烷-2-烯基、異十二烷烯基、正-十八-2-烯基和正-十八-4-烯基。
丙烯酰氧烷基和甲基丙烯酰氧烷基的典型例子是2-丙烯酰氧乙基、2-甲基丙烯酰氧乙基、3-丙烯酰氧丙基和3-甲基丙烯酰氧丙基。
合適的氨烷基例如是2-氨乙基、3-氨丙基、3-氨丁基和4-氨丁基。
合適的縮水甘油氧烷基例如可以是2-縮水甘油乙基、3-縮水甘油丙基、3-縮水甘油丁基和4-縮水甘油丁基。
環(huán)氧環(huán)己基烷基優(yōu)選為β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基。
通式Ⅰ中R優(yōu)選為甲基、乙基、正辛基、乙烯基、3-巰基丙基、3-氨丙基、3-縮水甘油基氧丙基、3-烯丙酰氧丙基、3-甲基丙烯酰氧丙基、β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基、N-(β-氨乙基)-3-氨丙基、3-脲丙基(ureidopropyl)、3-異氰酸根合丙基、H2N-CH2CH2NH-CH2CH2NH-CH2CH2CH2-、(CH3O)3Si-CH2CH2CH2NH-CH2CH2CH2-或如下通式的基團(tuán) 特別優(yōu)選的是通式Ⅰ的硅烷，其中R是甲基、乙烯基、3-巰基丙基或3-氨丙基。通式Ⅰ中的Y1、Y2和Y3優(yōu)選為甲基、乙基、乙酰基或2-甲氧乙基。
通式Ⅰ中合適的硅烷的示例有辛基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、三[3-(三甲氧硅基)丙基]異氰脲酸酯、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三-甲氧基硅烷、β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、H2N-CH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2CH2Si(OCH3)3、雙[γ-(三甲氧硅基)丙基]胺、如下通式的有機(jī)改性聚二甲基硅氧烷 其中R和R’是烷基或芳基、γ-脲丙基三甲氧基硅烷、γ-異氰酸根合丙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-三乙氧硅基丙基丁二酸酐、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷、乙烯基三丙烯酰氧基硅烷、3-巰基丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油氧丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨乙基氨)丙基三甲氧基硅烷和3-(2-氨乙基氨)丙基甲基二甲氧基硅烷。
以每100份重量的組分(a)計，本發(fā)明組合物中經(jīng)處理過的填料的數(shù)量有利范圍為30～400份重量，優(yōu)選50～300份重量。
處理后的填料能與EPIC樹脂很好地混合形成沒有空隙或缺陷的均相混合物。這些混合物然后可以在低溫下交聯(lián)不產(chǎn)生放熱。因此聚合物網(wǎng)狀交聯(lián)過程中需要的是低溫，使利用由熱塑性材料如發(fā)泡聚苯乙烯泡沫制造的低價原模成為可能，這種材料在脫模時間內(nèi)為快速而完全脫模帶來其他好處。聚苯乙烯泡沫塑料的密度優(yōu)選為0.01～0.05g/cm3。
因此，本發(fā)明的另一個目的是制造樹脂模具的方法，它包括(A)使一種中間態(tài)的過大尺寸的陰模成型為一種聚苯乙烯泡沫塑料的形狀，(B)用一種聚脲膠衣涂料或另一種不含溶劑的涂料涂覆該陰模，陰模中不加入PS泡沫，(C)室溫下交聯(lián)并在交聯(lián)后的薄膜上涂上一層蠟狀脫模劑，(D)用一種含有EPIC樹脂和處理過的填料的組合物填充該受保護(hù)的陰模，(E)室溫下交聯(lián)，(F)使該鑄塑用樹脂制品脫模并繼續(xù)在較高溫度下交聯(lián)為充分交聯(lián)的狀態(tài)。
用這種方法得到的交聯(lián)產(chǎn)物可以直接是一種模具，它具有耐高溫、耐強(qiáng)化學(xué)及具有較低脆性的機(jī)械強(qiáng)度。
這些杰出的性能進(jìn)一步建立了在流水線生產(chǎn)中用CAD(計算機(jī)輔助設(shè)計)控制制造樹脂模具的方法對這些交聯(lián)樹脂進(jìn)行加工的可能性。
CAD加工方法一般要求含有填料的樹脂沒有空隙或任何其他缺陷。同樣，CAD加工本身不應(yīng)該引入斷裂缺陷，這種斷裂缺陷會限制最終樹脂模具的使用壽命。
此外加工后的沒有裂縫的樹脂模具本身必須承受聚合物或金屬壓片材料的熱壓和快速脫模的重復(fù)周期性作用。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的含有填料的樹脂可以在CAD加工環(huán)境下獨(dú)一無二地操作以制備高分解能力模具，該模具可以得到所希望的可重復(fù)的模塑作用。
因此，本發(fā)明進(jìn)一步涉及上述制造樹脂模具方法，它還包括(G)用CAD加工該交聯(lián)鑄塑形成最終模具。
從前不可能使用低成本易處理的原模來制備高性能的塑料模具。鋁曾經(jīng)被用于制備這種模具，結(jié)果在涉及制備必須承受＞600℃溫度下的原模時會帶來有關(guān)的困難及較高的成本。
本發(fā)明的方法允許應(yīng)用便宜而易于加工的聚苯乙烯。
在申請專利的方法中制備的中間體的易處理模具可以或不可以包含一種母模。
在應(yīng)用一種母模的情況下，并不一定需要交聯(lián)鑄塑的CAD加工。
在步驟(C)之前，可以或不可以包含一種母模的易處理的模具用脫模劑涂覆。
用本發(fā)明的樹脂混合物，特別已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對于步驟(B)中的交聯(lián)聚脲膠衣涂料起到十分有效的保護(hù)劑的作用，它不會與交聯(lián)中的EPIC模樹脂發(fā)生反應(yīng)。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及由上述方法得到的模具。
下列實(shí)施例是本發(fā)明的示例，因此并不限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例11．1鑄塑混合物的制備方法使25kg鑄塑用樹脂C305(以雙酚A二環(huán)氧甘油醚和二異氰酸二苯基甲烷為基礎(chǔ)的EPIC樹脂，用ALCAN TOYO的415N粉化鋁填充)加熱到30℃，在電動攪拌下與0.275kg催化劑D973(叔胺)混合。均相混合物接著準(zhǔn)備鑄塑。
替代地，使未填充的EPIC S301加入高速混合機(jī)或行星式混合機(jī)，并加入干燥劑(分子篩)和鋁粉，然后使混合物攪拌至40℃(通過攪拌自熱)。隨后加入D970催化劑。均相混合物接著準(zhǔn)備鑄塑。
1．2暫時陰模的制造EPS(發(fā)泡聚苯乙烯)泡沫塑料(密度0.01～0.05g/cm3)件成型為一種過大尺寸的陰模。該陰模用含柔性的聚脲膠衣涂料的一種溶劑(Ureol 6118A/B或Urea16435A/B)保護(hù)并在室溫下交聯(lián)。在干燥的保護(hù)膜(1～2mm厚)上涂上一種蠟狀的脫模劑(QZ5111或QV5110)。
1．3填充EPIC鑄塑的形成制成的樹脂混合物倒入用氨基甲酸酯涂覆的并涂有蠟狀脫模劑的陰模中，并在室溫下交聯(lián)過夜。預(yù)鑄件在第二天脫模后放入40～60℃的烘箱中，并在下列條件下充分交聯(lián)2h/80℃；2h/120℃；2h/160℃；4h/200℃。
凈尺寸的鑄塑件在CAD控制下加工成設(shè)計要求的最終模具。
得到了一種優(yōu)秀的400mm(鑄塑層)而沒有任何空隙的高分解能力的模具。
實(shí)施例2重復(fù)實(shí)施例1，只是用一種附加的金屬(鋅合金、3mm厚)噴鍍到模具上。
實(shí)施例3和4重復(fù)實(shí)施例1，只是在實(shí)施例3中使用一種不含任何填料的EPIC樹脂，在實(shí)施例4中使用一種含有未處理鋁顆粒的EPIC樹脂。
使用實(shí)施例1～4中制備的模具和不同類型的聚合物進(jìn)行注塑加工的結(jié)果綜述在表1中。
表1 注塑聚合物類型A聚丙烯PP低熔點(diǎn)Hostalen PPW 1780S2ABPP+30％玻璃纖維(PPGF30)Hostalen PPW1780S2A+HostacomG2UO2C丙烯腈-丁二烯-苯乙烯ABSTerluran 958I，低熔點(diǎn)D聚酰胺66PA66 Ultramid A3K，高熔點(diǎn)E聚酰胺66+30％玻璃纖維PPGF30明顯看出，用處理過的鋁填充的模具使用性能非常好，而不再需要進(jìn)行任何其它的金屬表面處理以助于脫模。
權(quán)利要求
1．一種組合物，包括(a)一種含有聚環(huán)氧化物和聚異氰酸酯的樹脂，和(b)一種經(jīng)過處理的填料，它或者是經(jīng)硅烷處理的填料或者是粉化填料。
2．權(quán)利要求1的組合物，含有作為組分(a)的樹脂，其中該聚環(huán)氧化物是一種二環(huán)氧甘油醚或一種二環(huán)氧甘油酯。
3．權(quán)利要求1的組合物，含有作為組分(a)的樹脂，其中該聚環(huán)氧化物是一種雙酚A或雙酚F的二環(huán)氧甘油醚。
4．權(quán)利要求1的組合物，含有作為組分(a)的樹脂，其中該聚異氰酸酯是一種二異氰酸酯。
5．權(quán)利要求1的組合物，含有作為組分(a)的樹脂，其中該聚異氰酸酯是一種通式OCN-X-NCO的二異氰酸酯，其中X代表一種二價的芳香族、環(huán)脂族或脂肪族-環(huán)脂族基團(tuán)。
6．權(quán)利要求1的組合物，含有作為組分(a)的樹脂，其中該聚異氰酸酯是一種亞苯基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、2，2-雙(4-異氰酸根合苯基)丙烷或二苯基甲烷二異氰酸酯。
7．權(quán)利要求1的組合物，其中該填料是一種金屬粉末。
8．權(quán)利要求1的組合物，其中該填料是一種粉化鋁粉。
9．權(quán)利要求1的組合物，其中用于填料處理的硅烷是一種通式Ⅰ的化合物 其中R是2～100個碳原子的單價有機(jī)基團(tuán)，其中一個或多個碳原子可以被O、S、N或Si原子代替，且其中Y1、Y2和Y3是彼此無關(guān)的C1～C20烷基、C5～C20芳基、C6～C20芳烷基、C5～C12環(huán)烷基、C2～C20烷氧烷基或C1～C20?；?。
10．一種制造樹脂模具的方法，其包括(A)使一種中間態(tài)的過大尺寸的陰模成型為一種聚苯乙烯泡沫塑料，(B)用一種聚脲膠衣涂料或另一種不含溶劑的涂料涂覆該陰模，陰模中不加入PS泡沫塑料，(C)室溫下交聯(lián)并在交聯(lián)后的薄膜上涂上一層蠟狀脫模劑，(D)用一種含有權(quán)利要求1的組合物的組合物填充該保護(hù)的陰模，(E)室溫下交聯(lián)，(F)使該鑄塑用樹脂制品脫模并在逐漸升高的溫度下交聯(lián)為充分交聯(lián)的狀態(tài)。
11．權(quán)利要求10中的方法，進(jìn)一步包括(G)對交聯(lián)鑄塑用CAD加工成一種最終模具。
12．權(quán)利要求10中的方法，其中易處理的模具包含一種母模。
13．一種由權(quán)利要求10中的方法制得的模具。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種組合物,包括:一種組合物,它包括:(a) 一種含有聚環(huán)氧化物和聚異氰酸酯的樹脂,和(b) 一種經(jīng)過處理的填料,它或者是經(jīng)硅烷處理的填料或者是粉化填料,該組合物適于制造高性能的樹脂模具,它然后可被應(yīng)用于各種模塑方法,例如注塑、壓塑、真空模塑、高壓模塑或發(fā)泡模塑。
文檔編號C08L75/04GK1296994SQ0012831
公開日2001年5月30日 申請日期2000年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月22日
發(fā)明者D·阿諾克斯, R·加特倫, P·霍克瓦德 申請人:范蒂科股份公司