金屬樹脂模具就是以環(huán)氧樹脂與金屬粉填料(如鋁粉、鐵粉、銅粉)為基體材料,以樣件為基準澆注而成的模具。以金屬粉為填料所制的樹脂模具具有以下特點:
① 熱導率高。
② 強度高。由于環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基團與金屬表面上的游離鍵起反應(yīng),形成化學鍵,基體之間形成很強的結(jié)合力,使?jié)沧Ⅲw具有很高的強度。
③ 工藝簡單,周期僅為同類鋼模的10%~50%。
④ 型面可不加工,故成本低,僅為同類鋼模的20%~50%。
環(huán)氧樹脂是一種含有環(huán)氧基團的高分子聚合物,未固化前,它的結(jié)構(gòu)是線型的熱塑性樹脂,具有一般熱塑性塑料所特有的因溫度變化而改變其流動性的通性。環(huán)氧樹脂具有許多獨特的優(yōu)良性能,具體如下:
①良好的工藝性能。環(huán)氧樹脂中,特別是低分子環(huán)氧樹脂,由于分子量小,所以常溫下流動性較好,易和固化劑及其他添加劑混合,這就給操作帶來了很大的方便,同時也保證了加工工藝的順利進行。
②黏合力大。在環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)中具有羥基、醚基和極活潑的環(huán)氧基存在,使環(huán)氧樹脂具有很高的極性,使得環(huán)氧樹脂分子與相鄰界面產(chǎn)生了電磁吸力,而環(huán)基團則能與介質(zhì)表面,特別是金屬表面上的游離鍵起反應(yīng),而形成化學鍵,因而環(huán)氧樹脂的黏合力特別大。
③收縮性小。環(huán)氧樹脂與固化劑反應(yīng)時是通過直接加成反應(yīng)來進行的,因此在固化過程中,沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生,也不會產(chǎn)生氣泡,所以其收縮率一般都小于1%。
④穩(wěn)定性好。未加固化劑的環(huán)氧樹脂,其成品一般不含堿鹽因此久放不易變質(zhì),結(jié)構(gòu)不受破壞;固化后環(huán)氧樹脂具有優(yōu)良的耐化學品穩(wěn)定性。
⑤優(yōu)異的電絕緣性能。環(huán)氧樹脂和許多有機高分子材料一樣,是一種良好的絕緣材料。
⑥力學性能好。環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)中含有環(huán)氧基、醚基、羥基等,同時其結(jié)構(gòu)又很緊密,所以它相對于酚基樹脂、聚酯樹脂及其他高分子材料來講有更好的力學性能。
⑦耐熱性較好。環(huán)氧樹脂因含有穩(wěn)定的苯環(huán)及醚鍵,所以其耐熱性也很好。
由于環(huán)氧樹脂具有許多優(yōu)良的性能,與固化劑、改性劑及各種添加劑等通過適當?shù)呐浜夏芙M成多種配方,具有廣泛的用途。把它用于模具的制造上,不論在工藝上或是質(zhì)量上都具有許多優(yōu)點。由于制作模具的環(huán)氧樹脂要求其必須有足夠的機械強度和硬度,良好的耐熱性和導熱性,同事還應(yīng)有良好的工藝性能。國產(chǎn)環(huán)氧樹脂品種很多,但廣泛使用的有雙酚A類環(huán)氧樹脂和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂。