加成型铂金硅胶在模具制作中的优势

铂金固化硅胶（Platinum-Cured Silicone），也称为加成型硅胶，是一种广泛应用于精密模具制作的双组分液体硅胶材料。它通过铂金催化的加成反应固化，通常具有较低的固化收缩率、良好的尺寸稳定性、柔韧性以及较长的模具储存寿命。

与许多锡催化缩合型硅胶相比，加成型铂金硅胶通常具有较低的固化收缩率和较好的长期尺寸稳定性，部分配方还具有较高的抗撕裂强度和良好的机械性能，因此常用于树脂浇注、珠宝制作、原型复制、艺术雕塑及其他对模具精度和耐用性有较高要求的应用。

不过，不同铂金硅胶配方在硬度、粘度、抗撕裂强度、固化时间和耐温性能等方面存在差异。选择合适的产品，需要结合模具结构、母模材料以及后续浇注材料综合判断。

加成型铂金硅胶

1. 什么是加成型铂金硅胶？

加成型铂金硅胶是一种采用铂金催化体系的加成型液体硅胶，通常由 A、B 两个组分组成。按照产品规定的比例混合后，两个组分发生交联反应，逐渐形成具有弹性的硅橡胶。

与缩合型硅胶不同，加成型硅胶的固化反应通常不会释放小分子副产物，因此能够实现较低的固化收缩率和良好的尺寸稳定性。

在模具制作中，加成型铂金硅胶具有以下特点：

• 低收缩率：有利于保持母模细节和尺寸精度。
• 良好的柔韧性：便于脱模，尤其适合具有复杂结构或倒扣的模型。
• 可选择的硬度范围：不同配方可以满足软质、半硬质和较硬模具的需求。
• 良好的机械性能：部分配方具有较高的抗撕裂强度、拉伸强度和伸长率。
• 长期储存稳定性：正确制作和储存的铂金硅胶模具通常具有较长的模具储存寿命。

需要注意的是，以上是加成型铂金硅胶材料的典型特征，并不代表所有产品都具有相同的性能。实际表现应以具体产品的技术数据表（TDS）为准。

2. 主要优势

2.1 低收缩率

低固化收缩率是加成型铂金硅胶用于精密模具制作的重要优势之一。

在硅胶固化过程中，材料会逐渐形成稳定的橡胶结构。由于加成型硅胶通常不会产生缩合反应中的小分子副产物，其固化收缩率通常较低，有助于减少模具尺寸变化。

这一特点对于以下应用尤其重要：

• 精密树脂零件和产品原型复制
• 珠宝、饰品及小型工艺品制作
• 具有复杂纹理和细节的艺术模型复制
• 需要保持尺寸一致性的重复生产

不过，模具的最终尺寸精度并不只取决于硅胶的收缩率。母模精度、浇注方式、固化条件、模具结构以及后续浇注材料的收缩，同样会影响最终成品尺寸。

2.2 良好的细节复制能力

模具制作通常需要硅胶充分贴合母模表面，准确复制纹理、凹槽、边缘和细小结构。

加成型铂金硅胶可以根据应用需求选择不同粘度的配方。较低粘度的产品通常具有更好的流动性，更容易覆盖母模表面的细微结构，也有利于气泡上浮和排出。

对于精细模型、珠宝细节和复杂纹理模具，可以重点关注以下产品参数：

• 混合后粘度
• 可操作时间（Pot Life）
• 固化时间
• 是否适合真空脱泡
• 是否适合浇注或刷涂工艺

需要明确的是，铂金固化体系本身并不意味着所有产品都是低粘度。实际流动性取决于具体配方。对于需要刷涂制作的大型模具，也可以选择专门设计的触变型或高粘度产品。

2.3 柔韧性好

加成型铂金硅胶固化后形成具有弹性的硅橡胶，可以在脱模过程中发生一定程度的形变，帮助取出具有凹槽、倒扣、细长结构或复杂表面的模型。

与刚性模具材料相比，柔性硅胶模具在处理复杂造型时更加方便，可以减少脱模过程中对模具和浇注件造成的机械损伤。

不同硬度的硅胶适合不同的模具结构：

• 低硬度硅胶：更容易弯曲和拉伸，适合复杂结构、深倒扣及需要较大形变的模具。
• 中等硬度硅胶：在柔韧性和模具支撑能力之间取得平衡，适合较广泛的模具制作场景。
• 高硬度硅胶：具有更好的形状支撑能力，适合结构相对简单、需要保持模具形状的应用。

选择硬度时不能只考虑脱模是否容易。对于薄壁、尖角或容易撕裂的模具，还需要同时评估抗撕裂强度和伸长率。

铂金硫化硅胶的柔韧性

2.4 良好的机械性能

模具在反复浇注和脱模过程中，会持续受到拉伸、弯曲和局部撕扯等作用。因此，硅胶的机械性能直接影响模具的使用表现。

选购加成型铂金硅胶时，建议重点关注以下参数：

需要注意，硬度高并不代表抗撕裂强度一定高，柔软也不代表材料一定更耐用。不同产品的机械性能需要结合 TDS 进行比较。

在实际使用中，模具寿命还受到浇注材料、脱模方式、脱模剂、模具厚度、生产频率和操作条件等因素影响。

2.5 较长的模具储存寿命

加成型铂金硅胶的另一项优势是通常具有较长的模具储存寿命。

这里需要区分两个概念：

模具储存寿命（Library Life）

指已经制作完成的硅胶模具，在不进行浇注生产、妥善储存的情况下，能够保持可用状态的时间。加成型铂金硅胶通常具有较好的长期储存稳定性，适合需要长期保留母模复制能力或备用模具的项目。

实际生产寿命（Production Life）

指硅胶模具在实际生产过程中能够持续使用的能力或周期。实际生产寿命会受到浇注材料、脱模剂、模具结构、使用频率和脱模操作等多种因素影响。

因此，加成型铂金硅胶通常具有较好的长期储存优势，但并不意味着任何模具都能达到固定的使用年限或浇注次数。

另外，模具储存寿命（Library Life）指已经固化成型的硅胶模具在储存期间的可用期限，不等同于未混合液体硅胶的原材料保质期（Shelf Life）。

2.6 适用多种浇注材料

加成型铂金硅胶可以根据具体配方用于多种材料的浇注和复制，例如：

• 环氧树脂
• 聚氨酯树脂
• 聚酯树脂
• 石膏
• 蜡
• 水泥及混凝土
• 部分低熔点金属或合金（需确认实际浇注温度及硅胶型号的耐温范围）。

对于很多常见的浇注材料，硅胶模具本身具有较好的脱模表现，在适合的应用条件下可能无需额外使用脱模剂。

但脱模效果与浇注材料、模具表面、结构复杂程度及使用条件有关。对于特殊树脂、容易粘模的材料或需要延长模具寿命的生产场景，仍应根据实际情况选择合适的脱模剂。

如果采用硅胶对硅胶进行浇注，还需要特别注意两个问题：硅胶之间可能发生粘连，以及不同硅胶体系之间可能存在固化兼容性问题。此类应用应先进行小样测试，并根据需要使用专用的硅胶对硅胶脱模剂。

3. 应用场景

凭借低收缩率、柔韧性和良好的机械性能，加成型铂金硅胶适合多种模具制作项目。

3.1 树脂模具制作

加成型铂金硅胶广泛应用于环氧树脂、聚氨酯树脂和其他树脂制品的模具制作。

例如，树脂工艺品、装饰品、模型零件和原型复制等。根据产品的硬度和抗撕裂性能，可以选择适合不同尺寸和复杂程度的模具配方。

环氧树脂硅胶模具

3.2 珠宝和精细工艺品模具

珠宝、饰品和小型工艺品通常具有细小纹理、复杂轮廓和较高的尺寸精度要求。

低粘度加成型铂金硅胶有助于覆盖母模表面的细节，而适当的柔韧性则能够帮助完成复杂结构的脱模。

珠宝饰品硅胶模具

3.3 雕塑和艺术模型复制

对于雕塑、人物模型、装饰摆件和其他艺术作品，加成型铂金硅胶可以用于制作柔性复制模具。

针对大型或具有较深倒扣的模型，还需要结合模具分片、硅胶厚度以及外部支撑模设计，避免模具变形或脱模损伤。

3.4 蜡、石膏和混凝土模具

加成型铂金硅胶也可以用于蜡制品、石膏装饰件和部分混凝土制品的模具制作。

具体选型时，应重点考虑浇注材料的温度、重量、颗粒或表面摩擦，以及模具需要承受的生产次数。

蜡烛硅胶模具

3.5 食品接触及烘焙模具

部分经过专门配方设计和测试的加成型铂金硅胶可以用于食品接触模具，例如烘焙模具、巧克力模具和糖果模具。

但需要特别强调：铂金催化并不等于食品级，也不代表所有铂金硅胶都适合直接接触食品。

用于食品接触的硅胶必须依据目标市场法规和具体使用条件进行评估，并确认产品具有相应的检测或合规文件。固化条件、后处理要求、颜料和脱模剂等也可能影响最终合规性。

此外，食品接触合规与耐烘焙温度是两个不同的判断标准，应分别确认。

食品接触安全硅胶模具

4. 如何选择

并非所有加成型铂金硅胶都适合相同的模具制作工艺。选型时，建议结合以下因素进行评估。

4.1 根据模具结构选择硬度

模具的尺寸、厚度、倒扣和脱模方式都会影响硬度选择。

对于复杂结构、较深倒扣或需要较大形变的模具，可以考虑较低硬度的硅胶；对于需要一定支撑能力的模具，则可以选择中高硬度产品。

4.2 根据模具细节和制作工艺选择粘度

对于纹理细致、结构复杂的母模，较低粘度产品通常更有利于流动和细节复制。

如果采用刷涂工艺制作大型模具，则应考虑触变性和粘度更高的产品，避免硅胶沿母模表面流淌。

4.3 根据生产要求关注抗撕裂性能

如果模具包含薄壁、尖角、深槽或复杂倒扣，应重点关注抗撕裂强度和断裂伸长率。

这类应用不能仅通过 Shore A 硬度判断材料是否合适。

4.4 确认固化时间和可操作时间

不同加成型铂金硅胶的可操作时间和固化时间可能相差较大。

较长的可操作时间适合复杂母模、大型模具或需要充分脱泡的工艺；较短的固化时间则有利于提高生产效率。

选择时应结合施工环境温度、模具尺寸和生产节奏综合考虑。

4.5 确认耐温要求和认证文件

如果模具需要接触高温浇注材料、用于烘焙或食品接触，应分别核实产品的耐温数据和相关合规文件。

不要仅根据“铂金硅胶”这一材料名称判断耐高温或食品接触性能，应以具体产品的 TDS、测试报告及规定的使用条件为准。

5. 注意事项

加成型铂金硅胶具有良好的性能，但其加成固化体系对部分化学物质比较敏感，制作模具前需要特别注意以下事项。

5.1 注意固化抑制问题

加成型铂金硅胶可能受到某些化学物质影响，导致固化变慢、局部不固化或表面发粘。

常见的潜在影响因素包括：

• 含硫材料，例如部分硫磺型油泥
• 某些胺类化合物
• 含锡化合物及部分缩合型硅胶残留物
• 某些胶粘剂、涂料和树脂
• 未充分清洗或后固化的部分 3D 打印模型

如果使用 3D 打印母模，建议确认打印材料与铂金硅胶的兼容性，并按照打印材料及硅胶供应商的建议进行清洗、后固化和表面处理。

对于不确定的母模材料，正式制作前应先进行小面积固化测试。

5.2 严格按照产品要求混合 A、B 组分

加成型铂金硅胶通常采用双组分设计。混合比例可能因产品而异，应严格按照 TDS 规定的重量比或体积比进行配料。

混合不均匀或比例错误可能导致固化不完全，影响模具性能。

5.3 根据产品要求进行脱泡和固化

对于高精度模具，真空脱泡可以帮助减少混合过程中引入的气泡。

浇注后还应按照产品规定的温度和时间完成固化。不同产品的固化条件并不相同，不应直接套用其他型号的工艺参数。

5.4 根据浇注材料判断是否需要使用脱模剂

对于常见树脂、石膏和蜡等材料，部分硅胶配方可能具有良好的自然脱模性。

但如果浇注材料与模具容易粘连，或者模具需要反复生产，应选择与硅胶和浇注材料兼容的脱模剂，并提前测试其对表面质量和固化过程的影响。

6. 常见问题（FAQ）

Q1：铂金硅胶和锡催化硅胶，哪一种更适合制作模具？

两者都可以用于模具制作，但性能特点和适用场景有所不同。

加成型铂金硅胶通常具有较低的固化收缩率、良好的长期尺寸稳定性和较长的模具储存寿命，适合精密复制及对长期稳定性要求较高的项目。

锡催化缩合型硅胶则具有成熟的应用经验，产品选择范围广，也适合许多常规模具制作需求。

最终选择应结合模具精度、预算、母模材料、生产要求和实际测试结果，而不是仅根据固化体系判断。

Q2：加成型铂金硅胶的收缩率是多少？

加成型铂金硅胶通常具有较低的固化收缩率，但具体数值取决于产品配方和测试条件。

选型时应查看具体产品的 TDS，并注意区分硅胶自身的固化收缩与浇注材料的成型收缩。两者可能共同影响最终产品的尺寸。

Q3：加成型铂金硅胶制作模具时需要使用脱模剂吗？

不一定。对于许多常见浇注材料，铂金硅胶模具可以实现较好的脱模效果，但是否需要脱模剂仍取决于浇注材料、模具结构及实际工艺。

如果是硅胶浇注硅胶，通常需要特别考虑硅胶之间的粘连问题，并根据测试结果使用专用脱模剂。

Q4：所有加成型铂金硅胶都可以耐高温吗？

不可以。耐温性能取决于具体配方，不是所有加成型铂金硅胶都具有相同的耐热能力。

选型时应确认产品规定的连续使用温度和短时间耐温范围，同时考虑实际浇注材料的温度以及反复热循环对模具性能的影响。

Q5：所有加成型铂金硅胶都可以用于食品接触吗？

不是。铂金固化只是硅胶的固化体系，不能直接证明产品符合食品接触法规。只有经过相应测试并符合目标市场适用要求的具体配方，才可以在规定条件下用于相应食品接触场景。例如，涉及美国 FDA 相关要求时，应确认具体产品是否符合适用的 FDA 法规条款，并核对对应检测报告及规定的使用条件。采购前还应确认产品的固化和后处理要求。

Q6：为什么加成型铂金硅胶出现不固化或表面发粘？

这可能与固化抑制有关。母模表面的含硫物质、胺类、锡化合物、部分涂料和胶粘剂，以及某些 3D 打印材料，都可能影响加成型铂金硅胶的正常交联反应。

遇到这种情况，建议检查母模材料、表面处理和清洁工艺，并使用实际母模材料进行小样测试。

7. 总结

加成型铂金硅胶凭借较低的固化收缩率、良好的尺寸稳定性、柔韧性以及可选择的机械性能，成为精密模具、树脂复制、珠宝制作和艺术模型等应用中的重要材料选择。

在实际模具制作中，选择合适的铂金硅胶不能只关注固化体系，还应综合考虑硬度、粘度、抗撕裂强度、可操作时间、耐温性能及母模材料兼容性。

根据具体模具结构和生产需求选择合适的配方，才能更好地发挥加成型铂金硅胶在模具制作中的优势。