本發(fā)明涉及一種模具材料，具體是一種高性能的模具材料。
背景技術(shù)：
模具是用來成型物品的工具，模具作為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)不可缺少的工裝，在生產(chǎn)中起著決定性的作用，目前的模具大多采用金屬材質(zhì)，金屬模具的質(zhì)量和壽命都很高，但其制作成本昂貴，尤其是一些外形復(fù)雜、難成形的金屬模具，制作過程極為復(fù)雜，很多金屬材質(zhì)同時還存在加工困難，加工周期長，金屬合金模具特別容易受到氧化腐蝕，需經(jīng)常進(jìn)行修?；蛑匦麻_模，模具磨損后修復(fù)時間較長的缺陷，大大增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本，削弱了產(chǎn)品或零件的市場競爭力。
隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，聚合物復(fù)合材料強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高，使其制品的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，相對于金屬材料而言，聚合物復(fù)合材料制作成本低廉，易成型，加工周期短，修復(fù)時間短，這些優(yōu)點(diǎn)使得它在模具領(lǐng)域具有巨大的潛力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種高性能的模具材料，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種高性能的模具材料，由以下原料按照重量份組成：殼聚糖0.2-1份、石墨粉末2-8份、聚苯乙烯樹脂3-6份、二氧化硅4-8份、高嶺土13-28份、酚醛樹脂20-34份、尼龍30-48份、玻璃纖維10-17份、竹纖維4-9份、二硫化鉬2-6份、石膏粉末5-10份和羧乙基纖維素鈉0.5-2份。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：尼龍采用尼龍1010、芳香族尼龍和超強(qiáng)尼龍的一種或者幾種的混合物。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：玻璃纖維的粒度為100-150目，竹纖維采用竹漿纖維或者竹炭纖維的一種，石膏粉末采用二水石膏粉末和建筑石膏粉末的一種或者兩種的混合物。
所述高性能的模具材料的制備方法，具體步驟如下：
步驟一，稱取各種原料，備用；
步驟二，將羧乙基纖維素鈉加入到其重量50-65倍的去離子水中并且攪拌均勻，加入二硫化鉬并且超聲處理1-2小時，超聲功率為300-400w，再靜置15-27小時并且過濾，得到過濾液和沉淀，在過濾液中加入聚苯乙烯樹脂、酚醛樹脂和尼龍，攪拌機(jī)在常溫下以1200-1500rpm的轉(zhuǎn)速攪拌10-18分鐘，得到第一混合溶液，將沉淀分別用15-20％的醋酸溶液和無水乙醇洗滌3-4次，在35-50攝氏度下干燥10-16小時，得到改性二硫化鉬；
步驟三，將高嶺土在650-720攝氏度下焙燒30-55分鐘，再將焙燒后的產(chǎn)物放在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45-60％的乙醇溶液中浸泡并且加入表面活性劑，浸泡45-60分鐘后取出并且干燥，即可得到改性高嶺土；
步驟四，將殼聚糖、石墨粉末、二氧化硅、玻璃纖維、竹纖維和石膏粉末加入其重量10-15倍的去離子水中，攪拌機(jī)在35-50攝氏度下以800-1200rpm的轉(zhuǎn)速攪拌5-15分鐘，得到第二混合溶液；
步驟五，將第一混合溶液、第二混合溶液、改性二硫化鉬和改性高嶺土攪拌混合8-15小時，送入60-85攝氏度的烘干箱中干燥5-12小時，升高烘干箱的溫度為110-125攝氏度，繼續(xù)干燥至完全烘干，再將烘干產(chǎn)物粉碎，即可得到成品。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明原料來源廣泛，制備工藝簡單，適用于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)；本發(fā)明中玻璃纖維、竹纖維、二硫化鉬等組分起協(xié)同作用，改性二硫化鉬分散在聚合物基體中，與聚合物分子鏈之間形成了均勻的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得制備的產(chǎn)品具有很好的熱穩(wěn)定性和阻燃性能，材料成型性好，穩(wěn)定性強(qiáng)，且不易變形。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
實(shí)施例1
一種高性能的模具材料，由以下原料按照重量份組成：殼聚糖0.2份、石墨粉末2份、聚苯乙烯樹脂3份、二氧化硅4份、高嶺土13份、酚醛樹脂20份、尼龍30份、玻璃纖維10份、竹纖維4份、二硫化鉬2份、石膏粉末5份和羧乙基纖維素鈉0.5份。尼龍采用尼龍1010。
所述高性能的模具材料的制備方法，具體步驟如下：
步驟一，稱取各種原料，備用；
步驟二，將羧乙基纖維素鈉加入到其重量50倍的去離子水中并且攪拌均勻，加入二硫化鉬并且超聲處理1小時，超聲功率為300w，再靜置15小時并且過濾，得到過濾液和沉淀，在過濾液中加入聚苯乙烯樹脂、酚醛樹脂和尼龍，攪拌機(jī)在常溫下以1200rpm的轉(zhuǎn)速攪拌12分鐘，得到第一混合溶液，將沉淀分別用16％的醋酸溶液和無水乙醇洗滌3次，在35攝氏度下干燥10小時，得到改性二硫化鉬；
步驟三，將高嶺土在650攝氏度下焙燒34分鐘，再將焙燒后的產(chǎn)物放在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45％的乙醇溶液中浸泡并且加入表面活性劑，浸泡45分鐘后取出并且干燥，即可得到改性高嶺土；
步驟四，將殼聚糖、石墨粉末、二氧化硅、玻璃纖維、竹纖維和石膏粉末加入其重量12倍的去離子水中，攪拌機(jī)在38攝氏度下以900rpm的轉(zhuǎn)速攪拌8分鐘，得到第二混合溶液；
步驟五，將第一混合溶液、第二混合溶液、改性二硫化鉬和改性高嶺土攪拌混合10小時，送入63攝氏度的烘干箱中干燥6小時，升高烘干箱的溫度為105攝氏度，繼續(xù)干燥至完全烘干，再將烘干產(chǎn)物粉碎，即可得到成品。
實(shí)施例2
一種高性能的模具材料，由以下原料按照重量份組成：殼聚糖0.5份、石墨粉末5份、聚苯乙烯樹脂4.5份、二氧化硅6份、高嶺土19份、酚醛樹脂27份、尼龍42份、玻璃纖維12份、竹纖維7份、二硫化鉬4份、石膏粉末8份和羧乙基纖維素鈉1.5份。玻璃纖維的粒度為120目，竹纖維采用竹漿纖維，石膏粉末采用二水石膏粉末。
所述高性能的模具材料的制備方法，具體步驟如下：
步驟一，稱取各種原料，備用；
步驟二，將羧乙基纖維素鈉加入到其重量57倍的去離子水中并且攪拌均勻，加入二硫化鉬并且超聲處理1.5小時，超聲功率為360w，再靜置22小時并且過濾，得到過濾液和沉淀，在過濾液中加入聚苯乙烯樹脂、酚醛樹脂和尼龍，攪拌機(jī)在常溫下以1350rpm的轉(zhuǎn)速攪拌14分鐘，得到第一混合溶液，將沉淀分別用18％的醋酸溶液和無水乙醇洗滌4次，在45攝氏度下干燥13小時，得到改性二硫化鉬；
步驟三，將高嶺土在680攝氏度下焙燒45分鐘，再將焙燒后的產(chǎn)物放在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52％的乙醇溶液中浸泡并且加入表面活性劑，浸泡50分鐘后取出并且干燥，即可得到改性高嶺土；
步驟四，將殼聚糖、石墨粉末、二氧化硅、玻璃纖維、竹纖維和石膏粉末加入其重量13倍的去離子水中，攪拌機(jī)在42攝氏度下以1000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌8分鐘，得到第二混合溶液；
步驟五，將第一混合溶液、第二混合溶液、改性二硫化鉬和改性高嶺土攪拌混合10小時，送入77攝氏度的烘干箱中干燥8小時，升高烘干箱的溫度為115攝氏度，繼續(xù)干燥至完全烘干，再將烘干產(chǎn)物粉碎，即可得到成品。
實(shí)施例3
一種高性能的模具材料，由以下原料按照重量份組成：殼聚糖1份、石墨粉末8份、聚苯乙烯樹脂6份、二氧化硅8份、高嶺土28份、酚醛樹脂34份、尼龍48份、玻璃纖維17份、竹纖維9份、二硫化鉬6份、石膏粉末10份和羧乙基纖維素鈉2份。尼龍采用尼龍1010、芳香族尼龍和超強(qiáng)尼龍的混合物。玻璃纖維的粒度為130目，竹纖維采用竹炭纖維，石膏粉末采用二水石膏粉末和建筑石膏粉末的混合物。
所述高性能的模具材料的制備方法，具體步驟如下：
步驟一，稱取各種原料，備用；
步驟二，將羧乙基纖維素鈉加入到其重量65倍的去離子水中并且攪拌均勻，加入二硫化鉬并且超聲處理1.5小時，超聲功率為400w，再靜置25小時并且過濾，得到過濾液和沉淀，在過濾液中加入聚苯乙烯樹脂、酚醛樹脂和尼龍，攪拌機(jī)在常溫下以1400rpm的轉(zhuǎn)速攪拌15分鐘，得到第一混合溶液，將沉淀分別用20％的醋酸溶液和無水乙醇洗滌4次，在50攝氏度下干燥16小時，得到改性二硫化鉬；
步驟三，將高嶺土在700攝氏度下焙燒50分鐘，再將焙燒后的產(chǎn)物放在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60％的乙醇溶液中浸泡并且加入表面活性劑，浸泡60分鐘后取出并且干燥，即可得到改性高嶺土；
步驟四，將殼聚糖、石墨粉末、二氧化硅、玻璃纖維、竹纖維和石膏粉末加入其重量15倍的去離子水中，攪拌機(jī)在50攝氏度下以1200rpm的轉(zhuǎn)速攪拌15分鐘，得到第二混合溶液；
步驟五，將第一混合溶液、第二混合溶液、改性二硫化鉬和改性高嶺土攪拌混合15小時，送入85攝氏度的烘干箱中干燥12小時，升高烘干箱的溫度為125攝氏度，繼續(xù)干燥至完全烘干，再將烘干產(chǎn)物粉碎，即可得到成品。
對實(shí)施例1-3的產(chǎn)品進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果見表1，沖擊試驗(yàn)的溫度為23-40攝氏度。
表1
從表1中可以看出，實(shí)施例1-3的產(chǎn)品具有良好的性能。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個實(shí)施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。