CN103100659A - 一种金属模脱模剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种金属模脱模剂及其制备方法，涉及一种脱模剂。所述金属模脱模剂按质量百分比的组成为：云母粉5%～15%；硅溶胶7%～15%；珍珠岩粉末20%～35%；吐温2%～5%；油酸钠1%～2%；十八醇0.2%～0.5%；杀菌防腐剂0.1%～0.2%；余量为水。将硅溶胶、吐温、油酸钠和十八醇加入水中混合，然后加入云母粉、珍珠岩粉末和余量水，搅拌后加入杀菌防腐剂，即得金属模脱模剂。通过吐温、油酸钠和十八醇进行合理调配作为高效复合乳化剂。在压铸过程中具有良好的保温性能，能有效地改善铸件产品表面质量，提高铸件光洁度和完整性。使得金属铸件能够从模具中快速、无粘连脱离，且无任何污染。

Description

一种金属模脱模剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种脱模剂，尤其是涉及一种金属模脱模剂及其制备方法。

背景技术

随着压铸工业的飞速发展，我国铸件产量以平均每年10.9%的速度增长，已连续10年居世界首位。压铸产品广泛用于汽车、摩托车、电子电器、机械仪表、五金等行业。在所有这些铸件应用中，从零部件数量、品种、品质以及金属材料用量等方面数据显示，汽车工业稳居压铸工业的最大市场。近几年来，汽车行业持续迅猛的发展以及汽车领域仍然很大的发展空间无疑是推动着金属压铸件需求量的持续快速增长的重要因素之一。压铸制品的体积大型化、结构复杂化和后加工的要求提高，以及为维护精密模具的质量和寿命，压铸行业对铝锌合金压铸脱模剂的要求也越来越高。在金属压铸件生产过程中为了保证铸件表面的光洁度和完整性，使得铸件能能够快速轻松的从模具中脱离出来，脱模剂是不可缺少的。

目前，市场上使用的脱模剂多为水基脱模剂，而国内产品质量参差不齐国外产品价格又居高不下。另外，在高温下水基脱模剂容易发生碳化失去脱模效果并且不能达到铸件成型过程中的保温作用。研究开发出高保温性能和优良脱模性能的金属脱模剂，对破解发达国的技术壁垒，提高企业生产效率，降低生产成本具有十分重要的现实意义。

中国专利CN101146633公开一种脱模剂和使用该脱模剂的铸造方法，该脱模剂通过反复进行铸造周期来改善模具表面的状态，从而有效地延长金属模具的使用寿命。一种施加在金属模具的模具表面上的水溶性脱模剂包含还原性的有机酸或有机酸盐和配位体，其中，其总浓度在使用浓度下不低于0.01wt％，且不高于一固定浓度，该固定浓度为脱模剂乳剂在未稀释浓度下的稳定性极限。还原性的有机酸或有机酸盐与配位体的构成重量比例处于从99/1至30/70的范围内。将脱模剂施加在压铸金属模具的模具表面上，向金属模具中注入熔融金属，并且使得脱模剂中的还原性的有机酸或有机酸盐与模具表面的成分发生反应以将模具表面上的Fe₂O₃脱氧成Fe₃O₄。

中国专利CN101913215A公开一种汽车饰件专用聚氨酯脱模剂及其制备方法，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％。

中国专利CN101892115A公开一种脱模剂，其包含：具有三个以上硅氢键的聚硅氧烷化合物、亚光粒子、乳化剂和水。该发明还提供了本发明的脱模剂在制备亚光型橡胶制品、亚光型塑料制品或亚光型复合材料制品中的应用。该发明的脱模剂施工简单，脱模性和亚光效果俱佳，固化后可形成较硬的膜，从而将亚光粒子固定在膜上，而不被转移到成型制品上，由此实现半永久型脱模，且多次脱模后所得制品光泽度能保持基本恒定，不影响制品性能，存放稳定性高。该发明的脱模剂尤其与金属模具具有更好的粘结性，应用广泛。

本申请人于中国专利CN102658351A中公开一种具有高稀释比、性能稳定、脱模效果优良的无氟铝锌合金水基脱模剂及其制备方法。无氟铝锌合金水基脱模剂的原料包括聚乙烯蜡、二甲基硅油、羟基硅油、复合乳化剂、杀菌防腐剂和水。将吐温、羧酸钠盐、聚醚型非离子表面活性剂和脂肪醇于水中搅拌均匀，然后再加入聚乙烯蜡、二甲基硅油、羟基硅油和余量水，升温至60～80℃，恒温搅拌1～3h后加入杀菌防腐剂，搅拌均匀后即得无氟铝锌合金水基脱模剂。

发明内容

本发明的目的在于提供能在压铸过程中有良好保温性能，有效改善铸件产品表面质量，提高铸件光洁度和完整性，使金属铸件能够从模具中快速、无粘连脱离，且无任何污染的一种金属模脱模剂及其制备方法。

本发明所述金属模脱模剂按质量百分比的组成为：

云母粉：        5%～15%；

硅溶胶：        7%～15%；

珍珠岩粉末：    20%～35%；

吐温：          2%～5%；

油酸钠：        1%～2%；

十八醇：        0.2%～0.5%；

杀菌防腐剂：    0.1%～0.2%；

余量为水。

所述云母粉的粒径可为10～20μm。

所述硅溶胶的粒径可为10～20nm，硅溶胶可采用离子交换法制备。

所述珍珠岩粉末的粒径可为10～20μm。

所述杀菌防腐剂可采用布罗波尔或均三嗪等，所述布罗波尔可选自2-溴-2-硝基丙烷-1,3-丙二醇等，所述均三嗪可选自六氢-1,3,5-三羟乙基-均三嗪等。

所述一种金属模脱模剂的制备方法，步骤如下：

将硅溶胶、吐温、油酸钠和十八醇加入水中混合，然后加入云母粉、珍珠岩粉末和余量水，搅拌后加入杀菌防腐剂，即得金属模脱模剂。

本发明通过吐温、油酸钠和十八醇进行合理调配作为高效复合乳化剂，通过研究各种组分的合理组合与配比，调配出具有优良保温性能和脱模性能的金属模脱模剂。

本发明提供的金属模脱模剂在压铸过程中具有良好的保温性能，能有效地改善铸件产品表面质量，提高铸件光洁度和完整性。使得金属铸件能够从模具中快速、无粘连脱离，且无任何污染。

附图说明

图1为金属模脱模剂样品X射线衍射检测数据。在图1中，横坐标为衍射角2θ/(°)，纵坐标为衍射强度。

图2为激光粒度仪测试得到的高保温性能金属模脱模剂样品粒径及其分布图。在图2中，横坐标为粒径/(nm)，纵坐标为强度。

具体实施方式

实施例1：

所述金属模脱模剂按质量百分比的组成为：

云母粉：        6%；

硅溶胶：        12%；

珍珠岩粉末：    30%；

吐温：          4%；

油酸钠：        2%；

十八醇：        0.5%；

布罗波尔：      0.1%(2-溴-2-硝基丙烷-1,3-丙二醇)；

水：            45.4%。

所述金属模脱模剂的制备方法如下：

将硅溶胶、吐温、油酸钠和十八醇在常温下于25%的水中搅拌均匀，然后加入云母粉、珍珠岩粉末和余量水，采用高速剪切搅拌机搅拌3h，后加入布罗波尔(2-溴-2-硝基丙烷-1,3-丙二醇)，搅拌均匀后即可制备得到具有高保温性能的金属模脱模剂。

以实施例1制备得到的金属模脱模剂样品为例。该样品外观为乳白色，金属模脱模剂能量色散X射线光谱仪测试组分含量测试结果如表1所示。

表1

金属模脱模剂样品X射线衍射检测数据如图1所示。乳液粒径小而且分布均匀，经激光粒度仪测试后显示其有效粒径为216.4nm，多分散度为0.186（图2）。分布均一、粒径小有利于乳液保持长期的稳定性。该产品适用于各种不同的金属模脱模剂的脱模，能够满足体积大型、结构复杂和后加工要求高的铸件制品脱模要求，通过检测该样品的热导率为0.34W/(m·K)，在高温成型过程中有很好的保温效果，应用该脱模剂脱模后的铸件形状与模具吻合，表面光亮平整、无色斑、无缺陷，有良好的脱模效果。

实施例2：

与实施例1类似，其区别在于所述金属模脱模剂按质量百分比的组成为：

云母粉：        15%；

硅溶胶：        13%；

珍珠岩粉末：    25%；

吐温：          5%；

油酸钠：        1%；

十八醇：        0.4%；

布罗波尔：      0.1%(2-溴-2-硝基丙烷-1,3-丙二醇)；

水：            40.5%。

制备方法同实施例1，搅拌时间为2h。

实施例3：

与实施例1类似，其区别在于所述金属模脱模剂按质量百分比的组成为：

云母粉：        10%；

硅溶胶：        7%；

珍珠岩粉末：    20%；

吐温：      3%；

油酸钠：        2%；

十八醇：        0.3%；

均三嗪：        0.2%(六氢-1,3,5-三羟乙基-均三嗪)；

水：            57.5%。

制备方法同实施例1，搅拌时间为2h。

实施例4：

与实施例1类似，其区别在于所述金属模脱模剂按质量百分比的组成为：

云母粉：        5%；

硅溶胶：        15%；

珍珠岩粉末：    35%；

吐温：          2%；

油酸钠：        1%；

十八醇：        0.2%；

均三嗪：        0.2%(六氢-1,3,5-三羟乙基-均三嗪)；

水：            41.6%。

制备方法同实施例1，搅拌时间为3h。

Claims (8)

1.一种金属模脱模剂，其特征在于按质量百分比的组成为：

云母粉：        5%～15%；

硅溶胶：        7%～15%；

珍珠岩粉末：    20%～35%；

吐温：          2%～5%；

油酸钠：        1%～2%；

十八醇：        0.2%～0.5%；

杀菌防腐剂：    0.1%～0.2%；

余量为水。

2.如权利要求1所述一种金属模脱模剂，其特征在于所述云母粉的粒径为10～20μm。

3.如权利要求1所述一种金属模脱模剂，其特征在于所述硅溶胶的粒径为10～20nm。

4.如权利要求1所述一种金属模脱模剂，其特征在于所述珍珠岩粉末的粒径为10～20μm。

5.如权利要求1所述一种金属模脱模剂，其特征在于所述杀菌防腐剂采用布罗波尔或均三嗪。

6.如权利要求5所述一种金属模脱模剂，其特征在于所述布罗波尔选自2-溴-2-硝基丙烷-1,3-丙二醇。

7.如权利要求5所述一种金属模脱模剂，其特征在于所述均三嗪选自六氢-1,3,5-三羟乙基-均三嗪。

8.如权利要求1所述一种金属模脱模剂的制备方法，其特征在于其具体步骤如下：

将硅溶胶、吐温、油酸钠和十八醇加入水中混合，然后加入云母粉、珍珠岩粉末和余量水，搅拌后加入杀菌防腐剂，即得金属模脱模剂。

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