CN101121290A - 一种拉挤玻璃钢型材用内脱模剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于拉挤玻璃钢型材中的内脱模剂的制备方法。一种拉挤玻璃钢型材用内脱模剂的制备方法，其特征在于按高碳脂肪醇、三氯氧磷的摩尔比为4.0－7.0∶1.0称取高碳脂肪醇、三氯氧磷，备用；采用液体三氯氧磷作为磷酸化试剂与高碳脂肪醇反应制备拉挤玻璃钢型材用内脱模剂。本发明制备工艺简单，并且所得产品在常温下是无色透明的接近中性的液体，粘度小。

Description

一种拉挤玻璃钢型材用内脱模剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于拉挤玻璃钢型材中的内脱模剂的制备方法。

背景技术

玻璃钢型材的拉挤成型工艺是让连续纤维束(通常是玻璃纤维、碳纤维等)、毡等通过一个盛有树脂胶料的槽，让其浸上树脂，胶料经过预成型后进入模具加热，树脂胶料受热固化，然后被拉出模具，最后被切成所需的长度。

树脂胶料最主要是由不饱和聚酯树脂或乙烯基树脂或环氧树脂组成，这些树脂可以和催化剂、固化剂一起在模具中加热固化形成强度很高的型材。在型材的成型过程中，成型产品和模具表面之间会产当很强的粘合力。另外，从拉挤物料进入模具口起，随着温度的上升，树脂粘度降低，体积彭胀，作用在模具壁上的压力逐渐形成、增大和积累，并在胶凝区达到最大值。为了防止成型的玻璃钢制品在模具上粘着的附加荷载，必须在制品与模具之间施加一类隔离膜(即脱模剂)以便制品很容易从模具中脱出，以保证制品表面质量和模具的完好无损。

在玻璃钢拉挤工艺中，使用最多的内脱模剂是硬脂酸锌，硬脂酸锌的作用是渗透到正在固化的部件表面，与模具接触，在模具表面提供润滑作用使制品脱模。但是，硬脂酸锌是细粉状物质，它在使用上有若干问题，难以在液体树脂中分散，这就有可能形成结块和分散不匀，当硬脂酸锌的结块迁移到模具表面时，结果会在产品表面形成缺陷或凹痕；当分散不匀时，会造成产品粘模，使产品的废品率升高。

在拉挤生产中，人们通常更愿意使用在常温下为液体状的内脱模剂。液体状内脱模剂在拉挤工艺上有许多优点：(1)、很容易在树脂中分散；(2)、有清洁模具的作用；(3)、在降低拉挤阻力、减少模具损耗的同时提高生产效率；5、能降低树脂混合物的表面张力，降低树脂粘度，改善树脂对增强材料、填料的浸润性，改善树脂的流动性；(4)、辅助消泡及改进部件的表面质量，使制品表面光洁；(5)、不影响树脂的固化特性，不改变混合树脂的适用期，不影响制品的物理力学性能，不影响制品的耐候性等。但是，目前市售的液体状内脱模剂大多是采用固体五氧化二磷作为磷酸化试剂与脂肪醇反应制备烷基磷酸酯，该酯化反应是非均相的固液反应，反应不充分，有少许五氧化二磷残留，所以它们都是酸性的，PH值约1-3，因此在使用中可能会出现以下问题：(1)、在使用对酸敏感的颜料时会导致颜色变化；(2)、在使用碱性填料时，如碳酸钙，酸性脱模剂会与之起反应，引起混合料的粘度增加，但不会影响脱模效果；(3)、如果填料为氢氧化铝，酸性脱模剂除了会使混合料的粘度增加外，还会在混合料固化过程中放出水份，导致气泡、裂纹等问题。

另外，通过五氧化二磷与脂肪醇反应制备烷基磷酸酯内脱模剂，由于是非均相的固液反应，不易操作控制，所以产品大多为黄色，这限制了其不能在制作无色玻璃钢制品中使用。欲解决此问题一定会导致制备工艺的复杂性，使产品成本增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单的拉挤玻璃钢型材用内脱模剂的制备方法，该方法所得产品在常温下是无色透明的接近中性的液体。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种拉挤玻璃钢型材用内脱模剂的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)按高碳脂肪醇、三氯氧磷的摩尔比为4.0-7.0∶1.0称取高碳脂肪醇、三氯氧磷，备用；

2)在装有搅拌器、冷凝管、温度计的四口烧瓶中，加入高碳脂肪醇，四口烧瓶放入冰水浴中，并向四口烧瓶中通氮气保护，开动搅拌；

3)当四口烧瓶的温度低于5℃时，将三氯氧磷由滴液漏斗慢慢加入高碳脂肪醇中，加入时不断搅拌，保持反应温度在30℃以下，加完所有三氯氧磷花费的时间为0.5-1.0小时；

4)撤除四口烧瓶的冰水浴，继续搅拌至室温，接着把四口烧瓶放入油浴中，慢慢升温至60℃，同时抽真空控制系统绝对压力在7-10KPa，生成的氯化氢被真空带出，用无机碱水溶液吸收，反应2.0-3.0小时；然后升高温度至70℃，提高真空度控制系统绝对压力在3-6KPa，继续反应直到反应混合物的PH值保持不变即停止反应，最后得到一种拉挤玻璃钢型材用内脱模剂，它是无色透明的接近中性的烷基磷酸酯化合物。

所述的高碳脂肪醇为C6-C12范围的一元醇或C6-C12范围的一元醇混合物；如正辛醇、下癸醇、月桂醇中的任意一种或任意一种以上的混合物，任意一种以上混合时，为任意配比。

所述的三氯氧磷为分析纯，纯度大于99wt％；

所述的无机碱水溶液为氢氧化钠水溶液或碳酸钠水溶液等。

本发明克服了目前市售的用于拉挤玻璃钢制品的烷基磷酸酯内脱模剂的两个主要缺点：一是具有颜色(淡黄色)，二是酸性太强(PH值约1-3)。

本发明产品与现有的产品比较具有如下的优点：

1)产品无色透明，能在制作无色拉挤玻璃钢制品中使用，扩大了使用范围。

2)产品PH值高，接近中性，可以保护金属模具免受腐蚀，延长模具使用寿命；同时其与碱性填料几乎不反应，因此不会使胶料变稠，胶料流动性好。

3)产品的粘度小。

4)制备工艺简单。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1：

一种拉挤玻璃钢型材用内脱模剂的制备方法，它包括如下步骤：

1)按高碳脂肪醇、三氯氧磷的摩尔比为5.0∶1.0称取高碳脂肪醇、三氯氧磷，备用；所述的高碳脂肪醇为正辛醇，所述的三氯氧磷为分析纯，纯度大于99wt％；

2)在装有搅拌器、冷凝管、温度计的四口烧瓶中，加入高碳脂肪醇，四口烧瓶放入冰水浴中，并向四口烧瓶中通氮气保护，开动搅拌；

3)当四口烧瓶的温度低于5℃时，将三氯氧磷由滴液漏斗慢慢加入高碳脂肪醇中，加入时不断搅拌，控制加入速度为35-45滴/分钟，保持反应温度在30℃以下，加完所有三氯氧磷花费的时间为0.5-1.0小时；

4)撤除四口烧瓶的冰水浴，继续搅拌至室温，接着把四口烧瓶放入油浴中，慢慢升温至60℃，同时抽真空控制系统绝对压力在8KPa，生成的氯化氢被真空带出，用无机碱水溶液吸收，反应2.0-3.0小时，所述的无机碱水溶液为氢氧化钠水溶液，其质量百分比浓度为10-30％；然后升高温度至70℃，提高真空度控制系统绝对压力在5KPa，继续反应直到反应混合物的PH值保持不变即停止反应，最后得到一种拉挤玻璃钢型材用内脱模剂，它是无色透明的接近中性的烷基磷酸酯化合物。

一种拉挤玻璃钢型材用内脱模剂的基本物理性能测试结果如表1。

实施例2：制备方法同实施例1，把正辛醇更换为含有C8-C12范围的一元醇混合物(如正癸醇和月桂醇的混合物，正癸醇、月桂醇的摩尔数各占高碳脂肪醇的1/2)。其基本物理性能测试结果如表1。

实施例3：制备方法同实施例1，把升高温度至70℃后，提高真空度控制系统绝对压力在5KPa更换为3KPa。其基本物理性能测试结果如表1。

表1，基本物理性能测试结果

实施例4：

一种拉挤玻璃钢型材用内脱模剂的制备方法，它包括如下步骤：

1)按高碳脂肪醇、三氯氧磷的摩尔比为4.0∶1.0称取高碳脂肪醇、三氯氧磷，备用；所述的高碳脂肪醇为正癸醇，所述的三氯氧磷为分析纯，纯度大于99wt％；

2)在装有搅拌器、冷凝管、温度计的四口烧瓶中，加入高碳脂肪醇，四口烧瓶放入冰水浴中，并向四口烧瓶中通氮气保护，开动搅拌；

3)当四口烧瓶的温度低于5℃时，将三氯氧磷由滴液漏斗慢慢加入高碳脂肪醇中，加入时不断搅拌，控制加入速度为35-45滴/分钟，保持反应温度在30℃以下，加完所有三氯氧磷花费的时间为0.5-1.0小时；

4)撤除四口烧瓶的冰水浴，继续搅拌至室温，接着把四口烧瓶放入油浴中，慢慢升温至60℃，同时抽真空控制系统绝对压力在7KPa，生成的氯化氢被真空带出，用无机碱水溶液吸收，反应2.0-3.0小时，所述的无机碱水溶液为氢氧化钠水溶液，其质量百分比浓度为10-30％；然后升高温度至70℃，提高真空度控制系统绝对压力在3KPa，继续反应直到反应混合物的PH值保持不变即停止反应，最后得到一种拉挤玻璃钢型材用内脱模剂，它是无色透明的接近中性的烷基磷酸酯化合物。

实施例5：

一种拉挤玻璃钢型材用内脱模剂的制备方法，它包括如下步骤：

1)按高碳脂肪醇、三氯氧磷的摩尔比为7.0∶1.0称取高碳脂肪醇、三氯氧磷，备用；所述的高碳脂肪醇为正辛醇、正癸醇和月桂醇，正辛醇、正癸醇、月桂醇的摩尔数各占高碳脂肪醇的1/3；所述的三氯氧磷为分析纯，纯度大于99wt％；

2)在装有搅拌器、冷凝管、温度计的四口烧瓶中，加入高碳脂肪醇，四口烧瓶放入冰水浴中，并向四口烧瓶中通氮气保护，开动搅拌；

3)当四口烧瓶的温度低于5℃时，将三氯氧磷由滴液漏斗慢慢加入高碳脂肪醇中，加入时不断搅拌，控制加入速度为35-45滴/分钟，保持反应温度在30℃以下，加完所有三氯氧磷花费的时间为0.5-1.0小时；

4)撤除四口烧瓶的冰水浴，继续搅拌至室温，接着把四口烧瓶放入油浴中，慢慢升温至60℃，同时抽真空控制系统绝对压力在10KPa，生成的氯化氢被真空带出，用无机碱水溶液吸收，反应2.0-3.0小时，所述的无机碱水溶液为碳酸钠水溶液，其质量百分比浓度为10-30％；然后升高温度至70℃，提高真空度控制系统绝对压力在6KPa，继续反应直到反应混合物的PH值保持不变即停止反应，最后得到一种拉挤玻璃钢型材用内脱模剂，它是无色透明的接近中性的烷基磷酸酯化合物。

在拉挤玻璃钢制品中的应用：

应用实例1：

拉挤玻璃钢型材的胶液配方为：通用型不饱和聚酯树脂100份(重量)，过氧化甲乙酮2份(重量)，萘酸钴溶液3份(重量)，碳酸钙20份(重量)，实施例1制备的一种拉挤玻璃钢型材用内脱模剂(烷基磷酸酯胺盐化合物)2份(重量)；增强材料采用玻璃纤维无捻粗纱：2600Tex(每千米的克数)，在拉挤玻璃钢型材中的重量分数为75％；拉挤速度为30-40cm/min；模具三区温度设置：I区100℃，II区120℃，III区130℃。其型材基本物理性能测试结果如表2。

应用实例2：

制备方法同应用实例1，仅仅不加实施例1制备的一种拉挤玻璃钢型材用内脱模剂。其型材基本物理性能测试结果如表2。

应用实例3：

制备方法同应用实例1，把实施例1制备的一种拉挤玻璃钢型材用内脱模剂更换为硬脂酸锌。其型材基本物理性能测试结果如表2。

表2，拉挤玻璃钢型材的基本物理性能测试结果

Claims (5)

1.一种拉挤玻璃钢型材用内脱模剂的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)按高碳脂肪醇、三氯氧磷的摩尔比为4.0-7.0∶1.0称取高碳脂肪醇、三氯氧磷，备用；

2)在装有搅拌器、冷凝管、温度计的四口烧瓶中，加入高碳脂肪醇，四口烧瓶放入冰水浴中，并向四口烧瓶中通氮气保护，开动搅拌；

3)当四口烧瓶的温度低于5℃时，将三氯氧磷由滴液漏斗慢慢加入高碳脂肪醇中，加入时不断搅拌，保持反应温度在30℃以下；

4)撤除四口烧瓶的冰水浴，继续搅拌至室温，接着把四口烧瓶放入油浴中，慢慢升温至60℃，同时抽真空控制系统绝对压力在7-10KPa，生成的氯化氢被真空带出，用无机碱水溶液吸收，反应2.0-3.0小时；然后升高温度至70℃，提高真空度控制系统绝对压力在3-6KPa，继续反应直到反应混合物的PH值保持不变即停止反应，最后得到一种拉挤玻璃钢型材用内脱模剂。

2.根据权利要求1所述的一种拉挤玻璃钢型材用内脱模剂的制备方法，其特征在于：所述的高碳脂肪醇为C6-C12范围的一元醇或C6-C12范围的一元醇的混合物。

3.根据权利要求2所述的一种拉挤玻璃钢型材用内脱模剂的制备方法，其特征在于：C6-C12范围的一元醇为正辛醇、正癸醇或月桂醇。

4.根据权利要求1所述的一种拉挤玻璃钢型材用内脱模剂的制备方法，其特征在于：所述的三氯氧磷为分析纯，纯度大于99wt％。

5.根据权利要求1所述的一种拉挤玻璃钢型材用内脱模剂的制备方法，其特征在于：所述的无机碱水溶液为氢氧化钠水溶液或碳酸钠水溶液。