[发明专利]一种复合树脂铸造模具及其制作方法

说明书

本发明公开了一种复合树脂铸造模具及其制作方法，其特征在于：包括基模、底涂层和耐磨层，所述底涂层材料为环氧树脂；所述耐磨层采用材料为改性聚氨酯。与现有技术相比，本发明的有益效果是：省去了由阴模和/或阳模构成的母模的过程，可直接数控机床加工铸造木模或和其它非金属模具的基模（即铸造翻砂模具），在聚氨酯中添加稀释剂、增硬剂和纳米氧化铝，在提高聚氨酯耐磨性、硬度的同时，又能降低聚氨酯粘度，延长凝胶时间，还仍保持邵氏硬度可高达65~70D，这一优越的性能使得所有的有气和无气喷涂设备甚至是普通喷壶都可以顺利实施喷涂。对耐磨层进行二次数控精加工的过程中，聚氨酯材料产生的是削、丝，无粉尘，环境友好无污染。

技术领域

本发明属于模具加工技术领域，具体涉及一种复合树脂铸造模具。

背景技术

目前，国内外铸造行业使用的模具大都是金属模、树脂模、木模、泡沫模四大类，木模虽制作周期短、生产成本低，但木模铸造的使用寿命短，翻砂造型次数仅约在200次左右，尤其是木模表层喷/刷的大都是硝基、醇酸等油漆类，都无耐磨性能；金属模具虽然耐磨，但不防腐、防潮，尤其是有冬季发凉易粘沙、制作周期长、制作成本太高等缺点；聚氨酯模具（树脂模）虽耐磨、防腐防潮、冬季不粘沙等优点，但也存在制作工艺流程繁琐、环境污染大、周期长、制作成本高等劣势，其繁琐的由阴模和/或阳模构成的母模，制作的时间、材料、交货周期长等缺点；密度板加工和制作全过程产生粉尘，污染环境。

如将原有的非金属铸造模具表面涂覆聚氨酯能够有效弥补上述各种常规模具的不足，但是现有技术所采用的聚氨酯材料，A、B料混合后的粘度大约在5000-5500mPa s，粘度很高，凝胶时间也只有15~20分钟，因此，想用聚氨酯直接涂覆在非金属的铸造模具表面上，只能手工涂刷，费事费力。目前有气和无气喷涂设备都是无法实施完成喷涂的。如在聚氨酯中添加稀释剂，虽能够喷涂，但硬度和耐磨性又不够。当前，国内外聚氨酯或聚脲虽然种类繁多，但适用于铸造模具喷刷且保持性能的聚氨酯仍未发现。

发明内容

为了上述现有技术中存在的技术问题，本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种复合树脂铸造模具，包括基模、底涂层和耐磨层，所述底涂层材料为环氧树脂；所述耐磨层采用材料为改性聚氨酯，所述改性聚氨酯包括A、B 两种组份，所述A组份为异氰酸酯；所述B组份为多元醇，所述A组份和B组份按重量比为100:5~100:40混合使用，所述A组份中还包括稀释剂、增硬剂和纳米氧化铝。

进一步的，所述基模为非金属材料，具体为木质、塑料、树脂发泡材料或可再回收纸板。

进一步的，所述稀释剂、增硬剂和纳米氧化铝与A、B组份混合后的质量比分别为20~25%、0.8~1%和2~3%。

进一步的，所述稀释剂为张家港源邦化工市售的产品，型号为PU-10新一代环保稀释改性剂；所述增硬剂为东莞鸿瑞化工市售的产品，型号为增硬耐磨抗刮剂HR-8501；所述纳米氧化铝为采用硅烷偶联剂KH-550进行表面接枝改性处理后的50纳米氧化铝，生产厂家为南京埃普瑞纳米材料。

进一步的，所述环氧树脂为邵氏硬度90~95D的E-44/6101环氧树脂。由于铸造木模等非金属模，因本身基材材质较软，为了加强其硬度，采用高硬度的E-44/6101环氧树脂（邵氏硬度90~95D）喷或刷，环氧树脂可作为木模等非金属模的表面与改性聚氨酯的底涂层，解决了聚氨酯附着力差的问题。

进一步制作一种复合树脂铸造模具的方法，包括如下步骤：（1）加工基模：采用三维设计，对木质、塑料、树脂发泡材料或可再回收纸板材料进行数控加工，将尺寸缩减0.2-5mm，对基模进行修饰，封孔抹腻；

（2）喷刷底涂层：在基模的表面喷刷环氧树脂，厚度为0.1-2mm；