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CN112194900A - 一种复合裙整体成型用硅橡胶模具及其制备方法 - Google Patents

一种复合裙整体成型用硅橡胶模具及其制备方法 Download PDF

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CN112194900A
CN112194900A CN202011085797.1A CN202011085797A CN112194900A CN 112194900 A CN112194900 A CN 112194900A CN 202011085797 A CN202011085797 A CN 202011085797A CN 112194900 A CN112194900 A CN 112194900A
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composite skirt
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邹永超
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Hefei Kunqing Machinery Co ltd
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Hefei Kunqing Machinery Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：甲基乙烯基苯基硅橡胶30‑50份、磺酸盐型超支化水性聚氨酯乳液6‑10份、端氨基超支化聚硅氧烷HPSi‑NH2 8‑12份、4‑(2‑呋喃基)‑1‑丁烯‑4‑醇/烯丙基五氟苯/1,3‑双(环氧乙烷基甲基)‑5‑(2‑丙烯基)‑1,3,5‑三嗪‑2,4,6(1H,3H,5H)‑三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3‑三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物5‑10份、五氧化二磷1‑2份、引发剂0.5‑0.8份、纳米硼纤维3‑5份、堇青石纤维4‑6份。本发明还提供了一种所述复合裙整体成型用硅橡胶模具的制备方法。本发明提供的复合裙整体成型用硅橡胶模具综合性能优异，机械力学性能、耐油、耐溶剂性、耐高温性、耐候性能佳，成型工艺简单易行。

Description

一种复合裙整体成型用硅橡胶模具及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种复合裙整体成型用硅橡胶模具及其制备方法。
背景技术
近年来，随着科技的进步，我国航空航天技术发展迅速，对高性能复合材料的市场需求量和性能要求也越来越高。轻质化、高强度、高模量已经成为航空航天设备用材料最基本的要求，不同种类的航空航天设备用材料又具有各自特需的性能要求。固体火箭发动机壳体连接裙是壳体的整体延伸，用于实现导弹级间段连接或与其他部件的连接，要经受轴压、弯矩、剪切、内压等多种载荷，受力情况比较复杂，如何在不增加连接裙重量的情况下，简化成型工艺，并提高它的性能，对整个发动机壳体性能的提高至关重要。
现有的固体火箭发动机壳体连接裙用复合材料或多或少存在机械力学性能不够，耐候性和耐高温性能不足，成型工艺为闭模工艺，无法对复合材料制品进行加压，难以实现整体成型，构件性能受连接处强度的制约。
申请号为201310089204.2的中国发明专利公开了一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，由如下重量百分比的原料制成：硅橡胶乳液15-85%、硫化剂1-10%、促进剂0-2%、填料10-75%。所述模具的制备方法包括以下步骤：1）称取硅橡胶本体乳液和硫化剂搅拌均匀并真空脱泡；2）称取促进剂和填料，混入硅橡胶本体乳液和硫化剂并快速搅拌，再次真空脱泡；3）在外膜与刚性模之间注入混合液，在10℃-25℃温度下固化24-48小时，获得软膜制品；4）分别在90-100℃和180-200℃的温度条件下对软膜制品加热1.0-1.5h，最后脱除外模。该发明材料力学性能好、重量轻、成型工艺简单、价格低廉，适于广泛应用于航天复合材料领域。然而，该材料抗张强度和抗撕裂强度等机械性能较差，在常温下的物理机械性能、耐油、耐溶剂性能有待进一步提高。
因此，开发一种综合性能优异，机械力学性能、耐油、耐溶剂性、耐高温性、耐候性能佳，成型工艺简单易行的复合裙整体成型用硅橡胶模具符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进复合材料领域的发展具有非常重要的作用。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，该模具综合性能优异，机械力学性能、耐油、耐溶剂性、耐高温性、耐候性能佳；同时，本发明还提供了一种所述复合裙整体成型用硅橡胶模具的制备方法，该制备方法工艺简单易行，操作控制方便，生产效率和成品合格率高，适合连续规模化生产。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是，一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：甲基乙烯基苯基硅橡胶30-50份、磺酸盐型超支化水性聚氨酯乳液6-10份、端氨基超支化聚硅氧烷HPSi-NH2 8-12份、4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物5-10份、五氧化二磷1-2份、引发剂0.5-0.8份、纳米硼纤维3-5份、堇青石纤维4-6份。
优选的，所述甲基乙烯基苯基硅橡胶的重均分子量为40-80万，型号为IOTA-120，购于安徽艾约塔硅油有限公司。
优选的，所述磺酸盐型超支化水性聚氨酯乳液的制备方法参见申请号为201210529993.2的中国发明专利实施例1；所述端氨基超支化聚硅氧烷HPSi-NH2的制备方法参见申请号为201910338290.3的中国发明专利实施例一。
优选的，所述4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物的制备方法，包括如下步骤：将4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇、烯丙基五氟苯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、烯丙基三苯基溴化磷、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、偶氮二异丁腈加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，65-75℃下搅拌反应4-6小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物3-6次，后置于真空干燥箱中85-95℃下干燥至恒重，得到4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物。
优选的，所述4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇、烯丙基五氟苯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、烯丙基三苯基溴化磷、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、偶氮二异丁腈、高沸点溶剂的质量比1:(2-3):2:0.5:1:(0.05-0.07):(20-30)。
优选的，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
优选的，所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。
优选的，所述纳米硼纤维的直径为100-200nm，长径比为(15-17):1。
优选的，所述堇青石纤维的长度1-3mm，直径为4-8μm。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述复合裙整体成型用硅橡胶模具的制备方法，包括如下步骤：将各原料混合均匀后，加入至熔融状态，得到熔体，将熔体注入根据复合裙的内型面尺寸设计好的成型用外膜与刚性模之间，加热固化后，脱出外模，获得硅橡胶模具。
优选的，所述加热固化具体为：在185-210℃的温度条件下加热2-4小时，后在25-35℃时固化10-15小时，最后在15-20℃下固化20-30小时。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
（1）本发明提供的一种复合裙整体成型用硅橡胶模具的制备方法，该制备方法工艺简单易行，操作控制方便，生产效率和成品合格率高，适合连续规模化生产。
（2）本发明提供的一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，克服了现有的固体火箭发动机壳体连接裙用复合材料或多或少存在机械力学性能不够，耐候性和耐高温性能不足，成型工艺为闭模工艺，无法对复合材料制品进行加压，难以实现整体成型，构件性能受连接处强度的制约的缺陷，通过各原料及配方的合理选取，制备方法的合理选择，协同作用，使得制成的复合裙整体成型用硅橡胶模具综合性能优异，机械力学性能、耐油、耐溶剂性、耐高温性和耐候性能佳，使用寿命长。
（3）本发明提供的一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，添加的甲基乙烯基苯基硅橡胶上的苯环在五氧化二磷为催化剂的作用下与磺酸盐型超支化水性聚氨酯乳液上的磺酸根反应，甲基乙烯基苯基硅橡胶在引发剂的作用下发生共聚交联反应，端氨基超支化聚硅氧烷HPSi-NH2上的氨基与4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物上的环氧基发生开环反应，4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物上的甲氧基硅烷与纳米硼纤维、堇青石纤维发生架桥，使得各原料均以化学键连接紧密，形成有机统一整体，有效改善了其综合性能，使得其耐久性更好。
（4）本发明提供的一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，在模具分子链结构中同时引入硅橡胶、聚氨酯、超支化聚硅氧烷、呋喃、五氟苯、三嗪酮、三苯基溴化磷结构，协同作用，在电子效应、位阻效应和共轭效应的多重作用下，使得制成的模具耐候性好，机械力学性能和性能稳定性优异，使用寿命长。
（5）本发明提供的一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，通过各原料配合作用，使得制成的模具具有的合适的热膨胀率和膨胀力，可在加热条件下受热膨胀对纤维复合材料施加压力，获得满足力学性能且质量更轻的复合材料制品。
具体实施方式
下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明；所述甲基乙烯基苯基硅橡胶的重均分子量为60万，型号为IOTA-120，购于安徽艾约塔硅油有限公司；所述磺酸盐型超支化水性聚氨酯乳液的制备方法参见申请号为201210529993.2的中国发明专利实施例1；所述端氨基超支化聚硅氧烷HPSi-NH2的制备方法参见申请号为201910338290.3的中国发明专利实施例一；其它原料均为商业购买。
实施例1
实施例1提供一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：甲基乙烯基苯基硅橡胶30份、磺酸盐型超支化水性聚氨酯乳液6份、端氨基超支化聚硅氧烷HPSi-NH2 8份、4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物5份、五氧化二磷1份、引发剂0.5份、纳米硼纤维3份、堇青石纤维4份。
所述4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物的制备方法，包括如下步骤：将4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇、烯丙基五氟苯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、烯丙基三苯基溴化磷、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、偶氮二异丁腈加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，65℃下搅拌反应4小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物3次，后置于真空干燥箱中85℃下干燥至恒重，得到4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物。
所述4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇、烯丙基五氟苯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、烯丙基三苯基溴化磷、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、偶氮二异丁腈、高沸点溶剂的质量比1:2:2:0.5:1:0.05:20；所述高沸点溶剂为二甲亚砜；所述惰性气体为氮气；所述引发剂为偶氮二异丁腈。
所述纳米硼纤维的直径为100nm，长径比为15:1；所述堇青石纤维的长度1mm，直径为4μm。
一种所述复合裙整体成型用硅橡胶模具的制备方法，包括如下步骤：将各原料混合均匀后，加入至熔融状态，得到熔体，将熔体注入根据复合裙的内型面尺寸设计好的成型用外膜与刚性模之间，加热固化后，脱出外模，获得硅橡胶模具；所述加热固化具体为：在185℃的温度条件下加热2小时，后在25℃时固化10小时，最后在15℃下固化20小时。
实施例2
实施例2提供一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：甲基乙烯基苯基硅橡胶35份、磺酸盐型超支化水性聚氨酯乳液7份、端氨基超支化聚硅氧烷HPSi-NH2 9份、4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物6份、五氧化二磷1.2份、引发剂0.6份、纳米硼纤维3.5份、堇青石纤维4.5份。
所述4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物的制备方法，包括如下步骤：将4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇、烯丙基五氟苯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、烯丙基三苯基溴化磷、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、偶氮二异丁腈加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，67℃下搅拌反应4.5小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物4次，后置于真空干燥箱中87℃下干燥至恒重，得到4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物。
所述4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇、烯丙基五氟苯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、烯丙基三苯基溴化磷、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、偶氮二异丁腈、高沸点溶剂的质量比1:2.3:2:0.5:1:0.055:23；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述惰性气体为氦气；所述引发剂为偶氮二异庚腈。
所述纳米硼纤维的直径为120nm，长径比为16:1；所述堇青石纤维的长度1.5mm，直径为5μm。
一种所述复合裙整体成型用硅橡胶模具的制备方法，包括如下步骤：将各原料混合均匀后，加入至熔融状态，得到熔体，将熔体注入根据复合裙的内型面尺寸设计好的成型用外膜与刚性模之间，加热固化后，脱出外模，获得硅橡胶模具；所述加热固化具体为：在190℃的温度条件下加热2.5小时，后在27℃时固化11小时，最后在16℃下固化22小时。
实施例3
实施例3提供一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：甲基乙烯基苯基硅橡胶40份、磺酸盐型超支化水性聚氨酯乳液8份、端氨基超支化聚硅氧烷HPSi-NH2 10份、4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物7.5份、五氧化二磷1.5份、引发剂0.65份、纳米硼纤维4份、堇青石纤维5份。
所述4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物的制备方法，包括如下步骤：将4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇、烯丙基五氟苯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、烯丙基三苯基溴化磷、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、偶氮二异丁腈加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，70℃下搅拌反应5小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物5次，后置于真空干燥箱中90℃下干燥至恒重，得到4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物。
所述4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇、烯丙基五氟苯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、烯丙基三苯基溴化磷、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、偶氮二异丁腈、高沸点溶剂的质量比1:2.5:2:0.5:1:0.06:25；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基乙酰胺；所述惰性气体为氖气；所述引发剂为偶氮二异丁腈。
所述纳米硼纤维的直径为150nm，长径比为16:1；所述堇青石纤维的长度2mm，直径为6μm。
一种所述复合裙整体成型用硅橡胶模具的制备方法，包括如下步骤：将各原料混合均匀后，加入至熔融状态，得到熔体，将熔体注入根据复合裙的内型面尺寸设计好的成型用外膜与刚性模之间，加热固化后，脱出外模，获得硅橡胶模具；所述加热固化具体为：在200℃的温度条件下加热3小时，后在30℃时固化13小时，最后在17℃下固化25小时。
实施例4
实施例4提供一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：甲基乙烯基苯基硅橡胶48份、磺酸盐型超支化水性聚氨酯乳液9.5份、端氨基超支化聚硅氧烷HPSi-NH2 11份、4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物9份、五氧化二磷1.8份、引发剂0.75份、纳米硼纤维4.8份、堇青石纤维5.7份。
所述4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物的制备方法，包括如下步骤：将4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇、烯丙基五氟苯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、烯丙基三苯基溴化磷、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、偶氮二异丁腈加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，73℃下搅拌反应5.5小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物6次，后置于真空干燥箱中93℃下干燥至恒重，得到4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物。
所述4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇、烯丙基五氟苯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、烯丙基三苯基溴化磷、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、偶氮二异丁腈、高沸点溶剂的质量比1:2.8:2:0.5:1:0.065:28；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮按质量比1:1:3:2混合而成；所述惰性气体为氩气；所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈按质量比3:5混合而成。
所述纳米硼纤维的直径为190nm，长径比为16:1；所述堇青石纤维的长度2.5mm，直径为7.5μm。
一种所述复合裙整体成型用硅橡胶模具的制备方法，包括如下步骤：将各原料混合均匀后，加入至熔融状态，得到熔体，将熔体注入根据复合裙的内型面尺寸设计好的成型用外膜与刚性模之间，加热固化后，脱出外模，获得硅橡胶模具；所述加热固化具体为：在205℃的温度条件下加热3.5小时，后在33℃时固化14小时，最后在19℃下固化28小时。
实施例5
实施例5提供一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：甲基乙烯基苯基硅橡胶50份、磺酸盐型超支化水性聚氨酯乳液10份、端氨基超支化聚硅氧烷HPSi-NH2 12份、4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物10份、五氧化二磷2份、引发剂0.8份、纳米硼纤维5份、堇青石纤维6份。
所述4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物的制备方法，包括如下步骤：将4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇、烯丙基五氟苯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、烯丙基三苯基溴化磷、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、偶氮二异丁腈加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，75℃下搅拌反应6小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物6次，后置于真空干燥箱中95℃下干燥至恒重，得到4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物。
所述4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇、烯丙基五氟苯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、烯丙基三苯基溴化磷、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、偶氮二异丁腈、高沸点溶剂的质量比1:3:2:0.5:1:0.07:30；所述高沸点溶剂为N-甲基吡咯烷酮；所述惰性气体为氮气；所述引发剂为偶氮二异丁腈。
所述纳米硼纤维的直径为200nm，长径比为17:1；所述堇青石纤维的长度3mm，直径为8μm。
一种所述复合裙整体成型用硅橡胶模具的制备方法，包括如下步骤：将各原料混合均匀后，加入至熔融状态，得到熔体，将熔体注入根据复合裙的内型面尺寸设计好的成型用外膜与刚性模之间，加热固化后，脱出外模，获得硅橡胶模具；所述加热固化具体为：在210℃的温度条件下加热4小时，后在35℃时固化15小时，最后在20℃下固化30小时。
对比例1
对比例1提供一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有添加磺酸盐型超支化水性聚氨酯乳液。
对比例2
对比例2提供一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有添加端氨基超支化聚硅氧烷HPSi-NH2。
对比例3
对比例3提供一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有添加4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物。
对比例4
对比例4提供一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有添加纳米硼纤维。
对上述实施例1-5及对比例1-4制备的复合裙整体成型用硅橡胶模具样品进行性能测试，测试结果见表1；测试方法按照我国相关标准执行。
表1
测试项目 体积模量 弹性模量 邵氏硬度 0-200℃平均线膨胀系数
单位 MPa MPa 度 ×10<sup>-6</sup>/℃
实施例1 76.5 8.8 59 198
实施例2 78.2 9.1 61 200
实施例3 79.4 9.5 63 201
实施例4 80.5 9.7 66 203
实施例5 81.3 10.1 68 203
对比例1 68.9 7.2 51 183
对比例2 68.2 7.0 50 180
对比例3 69.0 7.5 53 185
对比例4 66.7 6.8 46 192
从表1可以看出，本发明实施例公开的复合裙整体成型用硅橡胶模具与对比例相比，具有更加优异的机械力学性能和适宜的热膨胀系数，这是各原料协同作用的结果。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据依据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：甲基乙烯基苯基硅橡胶30-50份、磺酸盐型超支化水性聚氨酯乳液6-10份、端氨基超支化聚硅氧烷HPSi-NH2 8-12份、4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物5-10份、五氧化二磷1-2份、引发剂0.5-0.8份、纳米硼纤维3-5份、堇青石纤维4-6份。
2.根据权利要求1所述的一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，其特征在于，所述4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物的制备方法，包括如下步骤：将4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇、烯丙基五氟苯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、烯丙基三苯基溴化磷、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、偶氮二异丁腈加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，65-75℃下搅拌反应4-6小时，后在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物3-6次，后置于真空干燥箱中85-95℃下干燥至恒重，得到4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇/烯丙基五氟苯/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/烯丙基三苯基溴化磷/3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂共聚物。
3.根据权利要求2所述的一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，其特征在于，所述4-(2-呋喃基)-1-丁烯-4-醇、烯丙基五氟苯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、烯丙基三苯基溴化磷、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、偶氮二异丁腈、高沸点溶剂的质量比1:(2-3):2:0.5:1:(0.05-0.07):(20-30)。
4.根据权利要求2所述的一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，其特征在于，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，其特征在于，所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
6.根据权利要求2所述的一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，其特征在于，所述纳米硼纤维的直径为100-200nm，长径比为(15-17):1。
8.根据权利要求1所述的一种复合裙整体成型用硅橡胶模具，其特征在于，所述堇青石纤维的长度1-3mm，直径为4-8μm。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的复合裙整体成型用硅橡胶模具的制备方法，包括如下步骤：将各原料混合均匀后，加入至熔融状态，得到熔体，将熔体注入根据复合裙的内型面尺寸设计好的成型用外膜与刚性模之间，加热固化后，脱出外模，获得硅橡胶模具。
10.根据权利要求9所述的一种复合裙整体成型用硅橡胶模具的制备方法，其特征在于，所述加热固化具体为：在185-210℃的温度条件下加热2-4小时，后在25-35℃时固化10-15小时，最后在15-20℃下固化20-30小时。
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