胶乳铸模工艺技术应用

武可迁

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. \( u8 ^0 x. J$ l7 J( O+ Z; i, N       
一、概述

2 [$ }5 `8 y" e/ a* N2 N     在胶乳制品生产方法中,模型法是非常古老原始的工艺，但也是一个重要的工艺。应用范围很广。它的制法与浸渍制品恰恰相反，浸渍制品是在模型外表面沉积成膜，而模型制品，则是在模型里面制成，模型内壁的花纹线条，即最终制品外表的形状。这种方法，不但可以制得不同硬度的中空制品，也可用来制造硬质构胶制品。它的最重要用途，是制作军用等高线地图，对医疗事业具有贡献的是可以作假肢和修复面部和身体上的缺陷。也可以用以制造生物标本，电影及舞台上的装饰面具和道具。或气象科学用的大型同温层气球。

二、制造方法
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8 @0 g/ V3 i5 Q* y( i模型制品的制法，一般根据可使用的模型，及胶乳类型，分为热敏化法和多孔模型法。

1、热敏化法

4 L! w3 e6 n# |9 o0 [: j( y) B此法是在将乳中加入适量热敏剂，然后注入金属模型中，加热后，使其胶凝成型，倾击多余的胶乳。金属模型的造价较高，但可长期使用。大量制造同一形状制品时多采用之。这种方法生产的制品，原胶乳中的水份全部残留在半成品中，干燥时间较长，制品容易收缩，湿凝胶强力低，要经仔细处理以防变形。同时使用热敏胶乳，不能大量加入填充剂。所以此法只能用来制造软制品。

2、多孔模型法
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此法是利用模型的多孔性，使注入的胶乳，由于模型的吸水，胶乳脱水胶凝面沉积成膜。这种模型，多用石膏制造，成本低廉，但易破碎，孔眼易阻塞。模型只能用几次或几十次，形状复杂或数量较少的制品多采用之。此法所得的制成品，由于大部分水份，也在成膜时被吸入模型中，故干燥较易，制品收缩率较低。但胶乳在模型中停留时间较热敏法长。此法可配入大量填充剂。所以可制得成本低廉和各种硬度的制品。

; O* l+ C' a& e$ _* u三、模型

1、金属模型

金属模型多用铝或铝合金制造，它较其他金属热传导快。但合金成分中应避免含铜、锰等有害金属，这将会影响制品迅速老化，模型各部份必须厚度均匀一致，否则由于导热不同，而影响制品的厚度均匀性。反之，如需要制品各部分厚度不同时，也可能据这种原理进行模型设计。
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2、多孔模型
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一般都用石膏制造。但石膏的种类较多，制得的模型质量也出入很大。普通石膏，含有粘土颗粒，制出的模型粗糙，可使制品精密部分，由于使用次数的增加而轮廓不清楚。模型也易破裂。但由于吸水性强，半成品的形成速度快。医用牙科石膏，不含粘土，制品模型表面光洁，使用次数也较多，成本也不高，半成品成型也较快，是较理想的材料。

: a7 q- w* \. o& d8 m/ w+ i四、胶乳的配合.
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根据工艺条件和使用的模型，模型制品的胶料可分为下列二类

1、热敏性胶乳（金属模型用）

在生产上常用的热敏性胶乳，有下列几种：

8 e  A3 a' \5 Y⑴ 锌铵复盐法，也称喀山法（kaysam）

  这种方法是工业上比较常用的，在含有氧化锌的胶乳中加入铵盐，如氯化铵，硝酸铵，硫酸铵或醋酸铵。在温度升高时，利用锌铵格离子的作用使胶乳凝固。下面是配方示例：

     胶乳（蒸发法浓缩胶乳干汁）          100.0
3 C$ V: O1 e" q% _7 F$ i
* m( S: h; o/ Z4 r# e4 n9 ?     30%碳酸锌                           15.0

/ q* J4 _$ ?# [" G/ Z- _( |6 I8 e0 w     50% 硫 磺                           3.0

     50%  ZOC                            1.0
  V( K+ A; u( a! X$ _# M
     30%硝酸铵                           0.9
7 b' H# G/ y4 F  Y; ]4 ]
这种配合胶乳，一般在80～90℃时3～5分钟即胶凝。

" z5 F5 l4 f8 Y1 o⑵    铵盐与表面活性剂并用法
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也称|C|法是在上述锌铵复盐法中加入非离子表面活性剂。这种配合的特点是胶料在长期放置时，粘度稳定，很少变化。下面是这种配方的介绍：
  L/ B- @) x' Q7 I9 `# G( I
   胶乳（离心浓缩胶乳）    100.0

   20%valcastal  Lw             0.1

   30%醋酸铵                   1.5
2 e/ \$ e- i. }2 v$ `: Y
   50%硫  磺                   2.0

: }6 j2 h# j, A5 X% c. X   50% ZOC                     1.0
2 N, M1 |$ x7 n6 g* v" Z% V
8 h: `% D+ x; c: ]8 h+ R5 Z   50%氧化锌                    1.5

1 Z- Y' Q9 u' c3 p   20%防老剂                    1.0
. U: K$ ]* U# D2 a6 M
9 _, h  S' f7 N1 m; [配合时，先在胶乳中，加入表面活性剂，再加入其他配合剂，最后加入醋酸铵。
8 t$ m& @% y, q  ^, w. q2 H' L& T4 [
; s; o/ _- p/ g" i% B⑶胰酶法，也叫IFC法
8 z3 T0 d9 _6 q( Q/ P% F
6 ]1 p$ g& e# {' \( B* C% F" ~' b6 i此法是利用胰酶来软化枸胶粒子表面蛋白质保护层，而使胶乳失去稳定性，具有热敏化作用。胰酶的用量一般为60%离心浓缩胶乳每100份加入10%胰酶液一份。在密闭的容器中静置约二天，下面是这种配方的介绍：

     胶乳（已用胰酶处理过的60%胶乳）  100.0
8 L* Z3 H8 x5 R
- ^/ V0 B4 t7 M- \  Z& G     50%  ZDC                         0.6

     50% 硫 磺                         1.2
& D) X1 t- r- w
% [0 X: _! x6 `% f1 b     50%氧化锌                         1.8
! v- w" a$ Q% J  `9 o
# G: b5 d5 b& e0 N/ G     10%藻酸铵                         1.0
9 Y5 ~) @5 H' f* }  g
/ ^, P6 r+ ?' |+ I     20% 酪 素                         0.036

8 d) D/ b/ g7 }, X: @这种配合胶乳，在85℃左右即胶凝。
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2、一般配合胶乳（多孔模型用）
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& v- N* c; A. ?0 ?! W( X1 X( c    多孔模型用胶乳的配合与一般胶乳制品基本相合。由于多孔模型具有吸水性，应避免用水溶性促进剂，以防为模型所吸收，影响硫化效率。胶乳中的稳定剂应避免用酪素一类保护胶体，他们能影响成模速度和延长干燥时间。
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( n8 c; G8 C3 R* C) d% j5 B# b    多孔模型与胶乳开始接触时，胶乳的沉积速度很快。但当在模型上形成薄膜后，则沉积速度显著下降。这是因为所形成的胶膜影响了吸水进行。在胶乳中加入少量的明矾，皂土或填充剂碳酸钙等可以改进沉积速度。因为这些物质能使胶乳因絮凝作用，而使凝膜粒子之间的空间加大，使胶乳中的水份较容易的穿过凝胶而渗入模型中。明矾的用量，可根据胶乳的具体稳定情况决定。一般为干胶含量的0.6～1.2%，这样能使模型与胶乳接触时间缩短为未加明矾的1/5～1/6。

    皂土对胶乳的沉积速度，有着显著加速作用，当它的用量为干胶的1%时，则在同一时间内的沉积厚度即为未加皂土的2倍。非离子表面少性剂如Valcastab Lw与皂土并用也有明显的加速沉积的效果。如胶乳中加入Valcastab Lw 0.5与皂土1份并用与不加入此材料对比，在沉积30分时，胶膜厚度增加2倍以上。
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$ _' d. ?7 h* l' P' d" g多孔模型用的胶料，可以加入大量的填充剂，如碳酸钙，陶土。但这些材料，种类较多，成分复杂，易引起胶乳的不稳定，一般大量使用前，应作少量的配合试验。
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由于填充剂的大量使用，可以制成各种硬度不同的产品，说明碳酸钙用量与硬度的关系。
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调节填充剂，制成硬度品时，制品的扯断强力及冲击强度，均因填充剂用量的增加而降低。但增加硫磺用量时，扯断强力，随硫磺用量增加而增大，而冲击强力则减小。
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感谢武老师!感谢分享。

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楼主十分有经验，感谢分享。