[发明专利]可循环利用的树脂模具材料制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种树脂模具材料制备方法，特别是涉及以环氧树脂或聚氨酯模具边角余料或废模具为原料的一种可循环利用的环氧-聚氨酯树脂（EPU semi-IPNs）模具料制备方法，特别适用于主模型，基准模型，样件的制作，可机械加工也可手工加工。

背景技术

树脂模具材料及技术的广泛应用，不但缩短了模型、模具制作时间、降低了模型及模具制作成本、提高模型及模具加工精度等，而且推动了模型、模具工业的快速发展。

其主要有两大类，环氧树脂和聚氨酯模具料。特点是：具有较高的尺寸稳定性、刚性、冲击韧性、硬度以及良好的加工性能、耐热性、表面特性和耐腐蚀性等，相对质量较轻，又便于制造、改型或修理，且速度更快、成本更低，不但能缩短模具的制作时间，降低模具制作成本，还能提高模具加工精度。

可广泛用于航天航空、机械、汽车、家电、橡塑加工和民用领域，如：飞机钣金零件工装模具、新型车模型制作、汽车零件检具制造、轮胎模具基础模制造、风力发电的风机叶片制造、制鞋业的鞋底基础模具制造、高精零件试切材料、高精度船舶模型制造等。

但因树脂模具是热固型高分子材料（网状），废弃的边角余料或废模具没法处理，造成很大的环境污染，同时也造成了资源浪费。

葛志强等人报道了“聚氨酯废弃物的处理和回收利用”（化学推进剂与高分子材料. 2008, 6(1): 65-68）。

傅雅琴等人发明了用粉碎废旧环氧树脂，并通过硅烷偶联剂、正硅酸乙酯和对甲苯磺酸（或盐酸）等对其进行特殊的表面处理，最后将表面处理后的废旧环氧树脂粉末颗粒与新的环氧树脂复合固化“一种废旧环氧树脂的回收方法”（CN 201010235625.8）。但目前报道树脂模具的废弃物再利用的主要方法只限于“机械法、热解法和燃烧法”。

机械法是将废弃物研磨成粉体，简单地作为填料；热解法是将其加热分解成小分子，造成能源的消耗，且成本很高；燃烧法就是作为燃料烧掉。

因此，简便地循环再利用树脂模具的废弃物，并提高其附加值已成为当务之急。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以环氧树脂或聚氨酯模具料边角余料或废模具为原料的一种可循环利用的环氧-聚氨酯树脂（EPU semi-IPNs）模具料制备方法。所制备的可循环利用的树脂模具料具有尺寸稳定性、刚性、韧性、硬度、质轻、以及良好的加工性能、耐热性、表面特性和耐腐蚀性等，又便于制造、改型/修理，成本低，制作快，还能提高模具加工精度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

可循环利用的树脂模具材料制备方法，该方法包括将环氧树脂或聚氨酯模具料边角余料或废模具研磨成粉体，以聚氨酯组分或环氧树脂活性稀释剂组分浸渍、加热后，使其表面溶胀；再加入环氧树脂或聚多元醇及固化剂或接枝引发剂在粉体表面溶胀上聚合，形成半互穿网络聚合物（EPU semi-IPNs）；再浇注到模具中固化，即可。

所述的可循环利用的树脂模具材料制备方法，所述的模具料边角余料或废模具是：环氧树脂或聚氨酯。

所述的可循环利用的树脂模具材料制备方法，所述的研磨成粉体是：200目-1500目；其用量是：质量份数是20-300。

所述的可循环利用的树脂模具材料制备方法，所述的聚氨酯组分是：二异腈酸酯。

所述的可循环利用的树脂模具材料制备方法，所述的二异腈酸酯，其使用操作是：用丙酮稀释，在溶胀过程中间隔时间搅拌，，在密闭容器中30-40℃/24小时充分浸渍溶胀后，温和地使丙酮挥发。

所述的可循环利用的树脂模具材料制备方法，所述的活性稀释剂组分是：1,2-环己二醇二缩水甘油醚（CHGDGE）、乙二醇二缩水甘油醚（EGGE）、二缩水甘油醚（DGE）、1,4-丁二醇二缩水甘油醚（BDGE），活性稀释剂其使用操作和用量是：15-100份用丙酮稀释以满足完全浸渍，在溶胀过程中间隔时间搅拌，在密闭容器中30-40℃/24小时充分浸渍溶胀后，温和地使丙酮挥发。

所述的可循环利用的树脂模具材料制备方法，所述的聚多元醇是：聚酯或聚醚。

所述的可循环利用的树脂模具材料制备方法，所述的固化剂是：聚氨酯通用的和环氧树脂通用的，聚氨酯的固化剂是：二元胺或二元醇，环氧树脂的固化剂是：有机胺、醚胺、聚酰胺和酸酐。

所述的可循环利用的树脂模具材料制备方法，本发明材料在制备中根据需要亦可加入其他组分，如：增韧剂、促进剂、铝粉或铁粉、增强材料填料。

本发明的优点与效果是：