[发明专利]一种高硬度防粘轮胎模具及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种高硬度防粘轮胎模具、制备方法及其应用，所述高硬度防粘轮胎模具包括：轮胎模具基体和防粘层，轮胎模具基体和防粘层之间具有粗糙的接触表面；防粘层包括双组份加成型硅胶、亚微米级SiC、表面活性剂、八甲基八硅倍半氧烷中的一种或几种。本发明制成的新型轮胎模具防粘涂层，涂层摩擦力低，表面能低，相比现有的聚四氟乙烯涂层具有更优异的防粘性能。本发明通过喷砂工艺，采用特定目数的沙粒处理，使得防粘层与轮胎模具基体结合度更高。本发明所述的轮胎模具在制备轮胎过程中，尤其是半钢子午胎CH‑268的制备过程中，硬度高，脱膜率高，使用寿命长。

技术领域

本申请涉及轮胎模具技术领域，尤其涉及一种高硬度防粘轮胎模具及其制备方法和应用。

背景技术

在橡胶轮胎的成型作业中，模具是最终定型的工具，而随着现代工业的迅猛发展，人们对轮胎模具表面的性能要求越来越高，改善材料表面性能，会有效地延长产品的使用寿命，提高生产力，节约资源，减少环境污染；为了提高机械零件的使用寿命，国内外学者广泛进行了材料表面改性技术的研究，为了降低成本，表面改性的方法一般是采用涂层。

聚四氟乙烯(PTFE)又称塑料王，是以四氟乙烯(TFE)作为单体聚合制得的聚合物。PTFE是用量最大的氟塑料，全球每年消耗的PTFE量约占氟碳树脂总量的70％。PTFE具有高度的化学稳定性、抗酸碱性、不黏性、润滑性、防腐性及优良的抗老化性，在氟碳防腐涂料中有着十分广泛的应用。所以现在一般是用聚四氟乙烯作为模具涂层，因为其具有摩擦系数小，耐腐蚀性好等优点，但是聚四氟乙烯的硬度低，耐磨性也非常差，因此在使用过程中容易损坏。

POSS是一种笼型聚倍半硅氧烷，通式为(RSiO_3/2)n，式中的R为立方体顶角上的硅原子所连接的基团。POSS材料的主要性质取决于其分子结构中的R基，R基可为反应性基团或惰性基团。管东波等人选用一种R基是-CH₂-CH₂-CF₃的POSS，并以加成型硅胶为主要成膜物质研究涂层的表面性能。但并未关注在轮胎模具领域如何提高防粘层的硬度和防止脱落的问题，且其防粘性能有待进一步提高。(参考文献：管东波,边塞英男,翟晓杰,等.加成型硅胶基防粘涂层性能研究[J].工程与试验,60(2):3.)

因此，现有技术中还未能够提供一种防粘性好、硬度高、防粘层不易剥离脱落、使用寿命长的轮胎模具。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有内表面防粘涂层的轮胎模具、制备方法及其在轮胎制备中的应用。该具有内表面防粘层的轮胎模具，具有硬度高，防粘能力好，容易脱模，且耐磨性好使用寿命长的特点。

一方面，本发明提供了一种高硬度防粘轮胎模具，包括：轮胎模具基体和防粘层，轮胎模具基体和防粘层之间具有粗糙的接触表面。

所述防粘层的材质包括质量比为1：0.1：(0.01-0.02)：(0.01-0.02)的双组份加成型硅胶、亚微米级SiC、表面活性剂、八甲基八硅倍半氧烷。

进一步的，所述表面活性剂为聚醚F-6、甲基二乙醇胺、聚醚酯、聚硅氧烷中的一种或几种；更优选的，所述表面活性剂为聚醚F-6。

另一方面，所述的高硬度防粘轮胎模具的制备方法，所述方法包括：

步骤一、轮胎模具基体内表面进行喷砂处理，获得粗糙表面；

步骤二、将双组份加成型硅胶、亚微米级SiC、表面活性剂、八甲基八硅倍半氧烷混合获得防粘浆料，在所述轮胎模具基体的粗糙表面上喷涂防粘浆料，使其形成光滑平坦的防粘层，相对湿度40％-80％，室温固化6-10小时，即获得防粘轮胎模具。

可以理解的是，本发明所述轮胎模具内表面，是利用该轮胎模具进行制备橡胶轮胎时，其与橡胶轮胎接触的表面。

进一步的，所述喷砂处理为选用60-80目粒径的沙粒进行喷砂；优选的，所述粒径为70目。