CN101913215A

CN101913215A - 汽车饰件专用聚氨酯脱模剂及其制备方法

Info

Publication number: CN101913215A
Application number: CN 201010225674
Authority: CN
Inventors: 陈奠宇; 高飞; 蒋雨亭
Original assignee: Changshu Institute of Technology
Current assignee: Changshu Institute of Technology
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2010-07-14
Publication date: 2010-12-15

Abstract

本发明公开了一种汽车饰件专用聚氨酯脱模剂及其制备方法，其特征在于所述脱模剂包括主脱模剂、助脱模剂、石蜡乳化剂和适当溶剂，所述主脱模剂与助脱模剂的重量比在1∶10到10∶1之间；所述主脱模剂、助脱模剂在溶剂中的总浓度为0.5％-15％；所述乳化剂的重量为助脱模剂重量的0.2～2％。本发明具有对金属模具粘附力小、快速的性能，起模后制品表面光洁、棱角整齐，对模具无腐蚀性，对环境无污染，成本低，使用方便等优点。

Description

汽车饰件专用聚氨酯脱模剂及其制备方法

技术领域

本发明属于聚氨酯材料脱模技术领域，具体涉及一种汽车饰件专用聚氨酯脱模剂及其制备方法。

背景技术

脱模剂是为防止成型的复合材料制品在模具上粘着，而在制品与模具之间施加一类隔离膜，以便制品很容易从模具中脱出，同时保证制品表面质量和模具完好无损。脱模剂用于玻璃纤维增强塑料、金属压铸、聚氨酯泡沫和弹性体、注塑热塑性塑料、真空发泡片材和挤压型材等各种模压操作中。

常用的脱模剂主要有以下几类：

(1)按脱模剂的使用方式不同有外脱模剂及内脱模剂之分。外脱模剂是直接将脱模剂涂敷在模具上；内脱模剂是一些熔点比普通模制温度稍低的化合物，在加热成型工艺中将其加入树脂中，它与液态树脂相容，但与固化树脂不相容，在一定加工温度条件下，从树脂基体渗出，在模具和制品之间形成一层隔离膜。(2)按脱模剂的状态不同有薄膜型(主要有聚酯、聚乙烯、聚氯乙烯、玻璃纸、氟塑料薄膜)、溶液型(主要有烃类、醇类、羧酸及羧酸酯、羧酸的金属盐、酮、酰胺和卤代烃)、膏状及蜡状(包括硅酯、HK-50耐热油膏、汽缸油、汽油与沥青的溶液及蜡型)脱模剂。基中蜡型脱模剂是应用最广泛的一类脱模剂，价格便宜、使用方便、无毒、脱模效果好，缺点是会使制品表面沾油污，影响表面上漆，漏涂时会使脱模困难。对于成型形状复杂的大型制品常与溶液型脱模剂复合使用。(3)按脱模剂的组合情况有单一型和复合型脱模剂(包括组分复合和使用方式上的复合)。(4)按脱模剂的使用温度有常温型和高温型脱模剂，如常温蜡、高温蜡及硬脂酸盐类。(5)按其化学组成有无机脱模剂(如滑石粉、高岭土等)和有机脱模剂。(6)按其复用次数有一次性脱模剂和多次性脱模剂。

但是截至目前为止，应用于聚氨酯材料的脱模剂非常稀少，尤其是聚氨酯发泡材料上使用的脱模剂就更加少了。而使用传统的脱模剂，要么脱模效果不好，使得模件与模具产生强的粘连；要么在模具或者模件表面残留较多的脱模剂成分，影响模件的正常顺利制作；更有甚者，部分脱模剂会堵塞泡沫孔径，致使模件发泡失败。所有这些都会给工厂生产带来生产停顿甚至是较大的经济损失。本发明由此而来。

发明内容

本发明目的在于提供一种汽车饰件专用聚氨酯脱模剂及其制备方法，解决了现有技术中缺少汽车饰件专用聚氨酯脱模剂，模件难以脱模或模件发泡失败或影响模件的正常顺利制作等问题。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

一种汽车饰件专用聚氨酯脱模剂，其特征在于所述脱模剂包括主脱模剂、助脱模剂、石蜡乳化剂和适当溶剂，所述主脱模剂与助脱模剂的重量比在1∶10到10∶1之间；所述主脱模剂、助脱模剂在溶剂中的总浓度为0.5％-15％。

优选的，所述主脱模剂为结构通式(I)的化合物

其中R₁选自C1-C18的烷基，R₂选自选自H、C1-C4的烷基、钠离子、钾离子、铵根离子。更为优选的，所述R₁选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十五烷基、十八烷基。

优选的，所述助脱模剂为石蜡，所述石蜡选自液体石蜡、石蜡油、氯化石蜡、切片石蜡、微晶石蜡。

优选的，所述溶剂选自以下物质的一种或两种以上的混合：甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙醚、石油醚、丙酮、丁酮、苯、甲苯、白油、1-200#溶剂油、矿物油。

优选的，所述的石蜡乳化剂为石蜡专用乳化剂，所述乳化剂的重量为助脱模剂重量的0.2～2％。

优选的，所述脱模剂选自喷雾剂。

本发明的另一目的在于提供一种制备汽车饰件专用聚氨酯脱模剂的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

(1)熔化步骤：将主脱模剂和助脱模剂加热溶解熔化成液体；

(2)混合步骤：待熔化步骤中体系完全熔化后，在剧烈搅拌下，迅速加入预备的石蜡乳化剂，维持搅拌使其混合均匀；

(3)乳化步骤：停止加热，并在搅拌下加入少量溶剂，形成稠状乳液，待温度下降到90℃以下后，在加入剩余溶剂稀释即得聚氨酯专用脱模剂。

优选的，所述熔化步骤在带有搅拌装置且耐酸碱的夹套加热罐中进行，熔化温度控制在90-180℃。

本发明技术方案中，术语“烷基”指直链或支链饱和的、含有1-8个碳原子(较佳地1-6个碳原子)的脂族烃类基团；C1-n烷基则表示1-n个碳原子的饱和的脂烃基，包括直链和支链基团(例如“C1-18烷基”，是指该基团为烷基，且烷基的碳链碳原子数量在1～18之间，即含1个碳原子、2个碳原子、3个碳原子等，直至包括18个碳原子的烷基。而该1-18的限制并不包括烷基上的取代的碳原子数，如取代烷氨基中的“烷基”，当没有特别限制其碳原子数时，仅指其中指明的烷基部分的碳原子数为1-18，而并不包括烷基上的取代基的碳原子数以及氨基上的其他取代基的碳原子数。而采用“C1-8烷基”的表述则表示该烷基中含有1～8个碳原子的烷基。)

本发明技术方案中采用烷基羧酸酯盐和石蜡结合使用可以作为优良的汽车饰件专用聚氨酯脱模剂。烷基羧酸酯盐的结构通式如式(I)，可以作为聚氨酯材料，尤其是聚氨酯泡沫材料聚合成型过程中的主脱模剂使用：

式中：R₁＝甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十五烷基、十八烷基等；R₂＝氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、钠离子、钾离子、铵根离子等。

而技术方案中石蜡是本发明中所使用的助脱模剂，符合用作本发明助脱模剂的石蜡品种包括：液体石蜡、石蜡油、氯化石蜡、切片石蜡、微晶石蜡等。本发明所采用的脱模剂为乳液状，为保证脱模剂的顺利使用，其溶剂通常采用下列一种或者多种的混合：甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙醚、石油醚、丙酮、丁酮、苯、甲苯、白油、1-200#溶剂油、矿物油等。烷基羧酸酯盐和石蜡的使用配比通常需要控制在1∶10到10∶1之间，且总浓度通常控制在0.5-15％之间。

聚氨酯模件，尤其是聚氨酯的泡沫模件，通常是在使用了本发明的情况下制备是脱模效果可达到优等，且脱模后模件表面光洁，模件和磨具表面没有脱模剂残留。

本发明脱模剂可以应用于汽车饰件专用聚氨酯模件，尤其是聚氨酯泡沫模件的使用，其优选使用方式是外用喷雾式脱模剂，使用方便，脱模效果优等。

本发明的汽车饰件专用聚氨酯脱模剂，是由脂肪酸或者脂肪酸酯盐(主脱模剂)、石蜡(助脱模剂)、石蜡乳化剂和适当溶剂制成。主脱模剂与助脱模剂的组成比(重量比)控制在1∶10到10∶1之间，且脱模剂在溶剂中的总浓度控制在0.5-15％之间。

其可以采用如下生产工艺来获得：

(1)熔化阶段，将主脱模剂和助脱模剂投入到带有搅拌装置且耐酸碱的夹套加热罐中，加热溶解，温度上升到90-180℃时，熔化成液体；(2)混合阶段，待体系完全熔化后，剧烈搅拌下，迅速加入准备好的石蜡乳化剂，维持搅拌使其混合均匀；(3)乳化阶段，停止加热，并在搅拌下加入少量溶剂，形成稠状乳液，待温度下降到90℃以下后，在加入剩余溶剂稀释。冷却、过滤、出料包装即是成品。

相对于现有技术中的方案，本发明的优点是：

本发明提供一种汽车饰件专用聚氨酯的脱模剂品种，克服现有技术中存在的不足之处，它具有对金属模具粘附力小、快速的性能，起模后制品表面光洁、棱角整齐，对模具无腐蚀性，对环境无污染，成本低，使用方便等优点。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

实施例1 汽车饰件专用聚氨酯脱模剂及其制备方法

上述原料按照如下方式制备聚氨酯专用脱模剂：

(1)熔化，将甲酸甲酯10g和固体石蜡1g投入到带有搅拌装置且耐酸碱的夹套加热罐中，加热溶解，温度上升到150℃时，熔化成液体；(2)混合，待体系完全熔化后，剧烈搅拌下，迅速加入准备好的石蜡乳化剂，维持搅拌使其混合均匀；(3)乳化，停止加热，并在搅拌下加入少量溶剂，形成稠状乳液，待温度下降到90℃以下后，在加入剩余溶剂稀释。冷却、过滤、出料包装即是成品。

实施例2 汽车饰件专用聚氨酯脱模剂及其制备方法

上述原料按照如下方式制备聚氨酯专用脱模剂：

(1)熔化，将乙酸丁酯6g和固体石蜡3g投入到带有搅拌装置且耐酸碱的夹套加热罐中，加热溶解，温度上升到150℃时，熔化成液体；(2)混合，待体系完全熔化后，剧烈搅拌下，迅速加入准备好的石蜡乳化剂，维持搅拌使其混合均匀；(3)乳化，停止加热，并在搅拌下加入少量溶剂，形成稠状乳液，待温度下降到90℃以下后，在加入剩余溶剂稀释。冷却、过滤、出料包装即是成品。

实施例3 汽车饰件专用聚氨酯脱模剂及其制备方法

上述原料按照如下方式制备聚氨酯专用脱模剂：

(1)熔化，将硬脂酸钠5g和固体石蜡5g投入到带有搅拌装置且耐酸碱的夹套加热罐中，加热溶解，温度上升到150℃时，熔化成液体；(2)混合，待体系完全熔化后，剧烈搅拌下，迅速加入准备好的石蜡乳化剂，维持搅拌使其混合均匀；(3)乳化，停止加热，并在搅拌下加入少量溶剂，形成稠状乳液，待温度下降到90℃以下后，在加入剩余溶剂稀释。冷却、过滤、出料包装即是成品。

实施例4 汽车饰件专用聚氨酯脱模剂及其制备方法

上述原料按照如下方式制备聚氨酯专用脱模剂：

(1)熔化，将硬脂酸锌2g和固体石蜡8g投入到带有搅拌装置且耐酸碱的夹套加热罐中，加热溶解，温度上升到150℃时，熔化成液体；(2)混合，待体系完全熔化后，剧烈搅拌下，迅速加入准备好的石蜡乳化剂，维持搅拌使其混合均匀；(3)乳化，停止加热，并在搅拌下加入少量溶剂，形成稠状乳液，待温度下降到90℃以下后，在加入剩余溶剂稀释。冷却、过滤、出料包装即是成品。

实施例5 汽车饰件专用聚氨酯脱模剂及其制备方法

上述原料按照如下方式制备聚氨酯专用脱模剂：

(1)熔化，将硬脂酸月桂醇酯1g和固体石蜡10g投入到带有搅拌装置且耐酸碱的夹套加热罐中，加热溶解，温度上升到150℃时，熔化成液体；(2)混合，待体系完全熔化后，剧烈搅拌下，迅速加入准备好的石蜡乳化剂，维持搅拌使其混合均匀；(3)乳化，停止加热，并在搅拌下加入少量溶剂，形成稠状乳液，待温度下降到90℃以下后，在加入剩余溶剂稀释。冷却、过滤、出料包装即是成品。

应用例汽车饰件专用聚氨酯脱模剂的脱模效果测试

在汽车饰件模压前，将本发明所涉及的脱模剂用喷雾的方法作用到金属模具表面即可。经过处理后的脱模效果达到以下要求：1)脱模效果好，模压结束后，模件自动从模具中脱离，无须施加外力；2)模件表观效果佳，模件表面光洁、棱角整齐，对模具无腐蚀性，无须进行后续处理即可进行下步工序操作；3)无脱模剂残留，进行连续50次操作以后，在模具槽内无脱模剂残留，避免人为清洗等操作困难。总之，经工厂使用，本脱模剂完全符合汽车饰件生产中聚氨酯模件成型所需，达到企业要求。

上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种汽车饰件专用聚氨酯脱模剂及其制备方法，其特征在于所述脱模剂包括主脱模剂、助脱模剂、石蜡乳化剂和适当溶剂，所述主脱模剂与助脱模剂的重量比在1∶10到10∶1之间；所述主脱模剂、助脱模剂在溶剂中的总浓度为0.5％-15％。

2.根据权利要求1所述的汽车饰件专用聚氨酯脱模剂，其特征在于所述主脱模剂为结构通式(I)的化合物

其中R₁选自C1-C18的烷基，R₂选自选自H、C1-C4的烷基、钠离子、钾离子、铵根离子。

3.根据权利要求1所述的汽车饰件专用聚氨酯脱模剂，其特征在于所述助脱模剂为石蜡，所述石蜡选自液体石蜡、石蜡油、氯化石蜡、切片石蜡、微晶石蜡。

4.根据权利要求1所述的汽车饰件专用聚氨酯脱模剂，其特征在于所述溶剂选自以下物质的一种或两种以上的混合：甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙醚、石油醚、丙酮、丁酮、苯、甲苯、白油、1-200#溶剂油、矿物油。

5.根据权利要求1所述的汽车饰件专用聚氨酯脱模剂，其特征在于所述的石蜡乳化剂为石蜡专用乳化剂，所述乳化剂的重量为助脱模剂重量的0.2～2％。

6.根据权利要求1所述的汽车饰件专用聚氨酯脱模剂，其特征在于所述脱模剂选自喷雾剂。

7.一种制备汽车饰件专用聚氨酯脱模剂的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

(1)熔化步骤：将主脱模剂和助脱模剂加热溶解熔化成液体；

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述熔化步骤在带有搅拌装置且耐酸碱的夹套加热罐中进行，熔化温度控制在90-180℃。