CN103386461B - 一种微乳状有色金属脱模剂及其制备方法 - Google Patents

一种微乳状有色金属脱模剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微乳状有色金属脱模剂及其制备方法，原料的配方以重量组分计为：乳化剂35～42；改性植物油脂10～20；助剂5～10；去离子水29～50。制备方法主要如下：1)选好原料；2)按比例配制乳化剂，搅拌加热，得到A物质；3)加热改性植物油脂；4)将A加入步骤3)得到的改性植物油酯中，通过转相乳化法，制得B物质；4)分几次向B中加入80℃～90℃的去离子水，高速搅拌得到C物质；5)将助剂配成溶液，加入室温的C中，搅拌过滤，得到微乳状有色金属脱模剂。发明以合成聚乙烯蜡为成膜物质，得到纳米粒径的脱模剂，有利于金属液充模和降低脱模力，克服了国内脱模剂脱模效果差，污染容器，易堵塞喷涂管道等缺点。

Description

一种微乳状有色金属脱模剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种微乳状有色金属脱模剂，尤其涉及一种微乳状有色金属脱模剂制作方法，属于精细化工领域。
背景技术
在世界汽车工业的发展史上，各种零部件的设计和应用过程中压铸零件的采用则是重大的研究课题之一，这说明压铸工业在这方面担任着不可替代的角色。因此汽车产业带动压铸工业发展的同时，也直接推动微乳状液金属压铸脱模剂的发展。微乳状液压铸脱模剂，按脱模剂性能和价位划分大致可分两个档次。第一档是来日本国家的进口脱模剂品牌，代表产品有日本樱井脱模剂。日本樱井脱模剂具有：脱模性能强、铸件外观无缺陷且亮丽、积聚少或几乎没有、致密性强等特点，最大的优点是乳化好、兑水时没有油水分离现象、感观好、不污染容器。价格适中，目前主要用于合资企业及一些品牌企业，可见其品质已能满足高端行业的应用需求。第二档为国内的脱模剂，脱模性能勉强可以。主要存在的问题是乳化不稳定，当起脱模作用的油大量漂浮时，脱模效果变差，污染容器，易堵塞喷涂管道。但由于价格较低，国内大部分低端应用行业皆选择此类脱模剂产品。
发明内容
目前国内使用的脱模剂普遍存在的问题是，乳化不稳定，脱模剂效果差，污染容器，易堵住喷涂管道。本发明的目的是提供一种微乳状有色金属脱模剂及其制备方法，改善了普通脱模剂的粒径范围，赋予有色金属脱模剂很不错的脱模性质，克服上述存在的问题。
因此，为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种微乳状有色金属脱模剂，由以下重量组分的原料构成：
乳化剂：35～42
改性植物油脂：10～20
助剂：5～10
去离子水：29～50
其制备方法由以下步骤：
1)选配好微乳状有色金属脱模剂的原料：主乳化剂、助乳化剂、增溶剂、改性植物油酯、助剂；
2)在室温下，将聚乙烯蜡、助乳化剂和增溶剂按照重量比3∶2∶1复配混合，放入转速为200-300r/min的搅拌器中搅拌，缓慢加热至70℃-100℃，并恒温加热1-2h，得到均匀分散的乳化剂A；
3)将改性植物油脂缓慢加热至50℃-70℃；
4)将乳化剂A缓慢加入步骤3)得到的改性植物油酯中，加入醋酸，调整溶液的pH为5-6，通过转相乳化，缓慢搅拌并加热至80℃-110℃，恒温搅拌4-5h，得到均匀混合的B溶液；
5)分几次向B溶液中加入温度为80℃-90℃的去离子水，在高速搅拌器的搅拌下得到均匀分散的C溶液；
6)用去离子水将助剂中的稳定剂、碱性添加剂、抗氧化剂、防腐剂、消泡剂按重量比1∶1∶1∶1∶1各自配成溶液，先将碱性添加剂加入到冷却至室温的溶液C中，调节溶液pH为8-9，然后将剩余的助剂加入溶液中，搅拌均匀过滤即可得到微乳状有色金属脱模剂。
优选的是，主乳化剂以聚乙烯蜡为成膜物质，分子量在2000～10000之间；助乳化剂由长链脂肪醇和脂肪胺复配得到；增溶剂由短链脂肪醇和芳香族醇复配得到。
优选的是，助乳化剂中长链脂肪醇和脂肪胺物质的量的复配比为1∶1；增溶剂中短链脂肪醇和芳香族醇的重量复配比为1∶1。
优选的是，长链脂肪醇的碳链长度为C12～C22；短链脂肪醇的碳链长度为C8～C11。
优选的是，长链脂肪醇的碳链长度为十八醇，短链脂肪醇的碳链长度为壬醇。
优选的是，改性植物油酯是通过至少两种植物油脂经环氧氧化改性而得，其中所述的植物油酯选自蓖麻油、糠油酸丁酯、油酸丁酯。
优选的是，改性植物油酯选自环氧蓖麻油、环氧糠油酸丁酯、环氧油酸丁酯中的一种或其中的任意混合物。
优选的是，改性植物油酯是通过油酸丁酯经过环氧氧化或是糠油酸丁酯、油酸丁酯混合经环氧氧化改性而得。
优选的是，改性植物油酯选自环氧糠油酸丁酯、环氧油酸丁酯中的一种或任意混合物。
优选的是，碱性添加剂为氢氧化钠、氢氧化钾的混合物。
优选的是，抗氧化剂为抗氧化剂1010。
具体实施方式
下面结合具体实施例对上述发明方案做进一步说明。应理解，这些实施例子是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。
实例1、依照本发明的微乳状有色金属脱模剂，根据以下步骤配制：
聚乙烯蜡18十八醇6伯胺9壬醇3
环氧蓖麻油10助剂5去离子水29
1)在室温下，将十八醇和伯胺混合搅拌，得到助乳化剂，将壬醇和伯胺混合，搅拌，得到增溶剂；
2)将聚乙烯蜡、助乳化剂和增溶剂按照重量比3∶2∶1复配混合，放入转速为200-300r/min的搅拌器中搅拌，缓慢加热至70℃，并恒温加热1h，得到均匀分散的乳化剂A；
3)将改性植物油脂缓慢加热至50℃；
4)将乳化剂A缓慢加入步骤3)得到的改性植物油酯中，加入醋酸，调整溶液的pH为5，通过转相乳化，缓慢搅拌并加热至80℃，恒温搅拌4h，得到均匀混合B；分几次向其中加入温度为80℃的去离子水，在高速搅拌器的搅拌下得到均匀分散的溶液B；
5)分几次向B溶液中加入温度为80℃的去离子水，在高速搅拌器的搅拌下得到均匀分散的C溶液；
6)用去离子水将助剂中的稳定剂、碱性添加剂、抗氧化剂、防腐剂、消泡剂按重量比1∶1∶1∶1∶1各自配成溶液，先将碱性添加剂加入到冷却至室温的溶液C中，调节溶液pH为8，然后将剩余的助剂加入溶液中，搅拌均匀过滤即可得到微乳状有色金属脱模剂。
实例2、根据以下步骤配制微乳状有色金属脱模剂：
聚乙烯蜡19.5十八醇6.5伯胺9.75壬醇3.25
环氧糠油酸丁酯15助剂6去离子水40
1)在室温下，将十八醇和伯胺混合搅拌，得到助乳化剂，将壬醇和伯胺混合，搅拌，得到增溶剂；
2)将聚乙烯蜡、助乳化剂和增溶剂按照重量比3∶2∶1复配混合，放入转速为200-300r/min的搅拌器中搅拌，缓慢加热至80℃，并恒温加热1h，得到均匀分散的乳化剂A；
3)将改性植物油脂缓慢加热至55℃；
4)将乳化剂A缓慢加入步骤3)得到的改性植物油酯中，加入醋酸，调整溶液的pH为5，通过转相乳化，缓慢搅拌并加热至100℃，恒温搅拌4.5h，得到均匀混合B；分几次向其中加入温度为85℃的去离子水，在高速搅拌器的搅拌下得到均匀分散的溶液B；
5)分几次向B溶液中加入温度为80℃的去离子水，在高速搅拌器的搅拌下得到均匀分散的C溶液；
6)用去离子水将助剂中的稳定剂、碱性添加剂、抗氧化剂、防腐剂、消泡剂按重量比1∶1∶1∶1∶1各自配成溶液，先将碱性添加剂加入到冷却至室温的溶液C中，调节溶液pH为8.5，然后将剩余的助剂加入溶液中，搅拌均匀过滤即可得到微乳状有色金属脱模剂。
实例3、根据以下步骤配制微乳状有色金属脱模剂：
乳化剂：38
改性植物油脂：12
助剂：6
去离子水：50
聚乙烯蜡21十八醇7伯胺10.5壬醇3.5
环氧油酸丁酯20助剂10去离子水50
1)在室温下，将十八醇和伯胺混合搅拌，得到助乳化剂，将壬醇和伯胺混合，搅拌，得到增溶剂；
2)将聚乙烯蜡、助乳化剂和增溶剂按照重量比3∶2∶1复配混合，放入转速为200-300r/min的搅拌器中搅拌，缓慢加热至100℃，并恒温加热2h，得到均匀分散的乳化剂A；
3)将改性植物油脂缓慢加热至60℃；
4)将乳化剂A缓慢加入步骤3)得到的改性植物油酯中，加入醋酸，调整溶液的pH为5，通过转相乳化，缓慢搅拌并加热至110℃，恒温搅拌5h，得到均匀混合B；分几次向其中加入温度为90℃的去离子水，在高速搅拌器的搅拌下得到均匀分散的溶液B；
5)分几次向B溶液中加入温度为80℃的去离子水，在高速搅拌器的搅拌下得到均匀分散的C溶液；
6)用去离子水将助剂中的稳定剂、碱性添加剂、抗氧化剂、防腐剂、消泡剂按重量比1∶1∶1∶1∶1各自配成溶液，先将碱性添加剂加入到冷却至室温的溶液C中，调节溶液pH为9，然后将剩余的助剂加入溶液中，搅拌均匀过滤即可得到微乳状有色金属脱模剂。
上述实施例可得到淡黄色透明或半透明、PH值8-9、乳液粒径小于100nm。
本发明得到的微乳状有色金属脱模剂，经过材料成型实验，模制品表面光滑，无脱模剂残留，模具表面无脱模剂脱落，脱模剂在模具表面附着力达到I级。本产品不含石蜡、矿物油一类高产气量的成分，有利于减少压铸件中气孔的产生；不含硅类化合物，铸模和铸件易清洗，不影响铸件的后处理和涂装；无腐蚀性，无毒性，对人体无刺激性，不污染环境。本产品完全适应现行的压铸工艺及设备，无须增加新设备，用户只须用自来水稀释到生产工艺需要的浓度即可使用。

Claims (5)

1.一种微乳状有色金属脱模剂，其特征在于，该脱模剂由以下重量组份的原料构成：
乳化剂：35～42
改性植物油脂：10～20
助剂：5～10
去离子水：29～50，
其中，乳化剂由聚乙烯蜡为主乳化剂、十八醇和伯胺复配作为助乳化剂、壬醇和伯胺复配作为增溶剂组成，所述主乳化剂以合成聚乙烯蜡为成膜物质，分子量在1000～10000之间。
2.如权利要求1所述微乳状有色金属脱模剂，其特征在于，该脱模剂的助乳化剂中十八醇和伯胺的重量复配比为1∶1；增溶剂中壬醇和伯胺的重量复配比为1∶1。
3.如权利要求1所述微乳状有色金属脱模剂，其特征在于，该脱模剂的改性植物油酯选自环氧蓖麻油、环氧糠油酸丁酯、环氧油酸丁酯中的一种。
4.如权利要求1所述微乳状有色金属脱模剂，其特征在于，该脱模剂使用的助剂由醋酸、稳定剂、氢氧化钠和氢氧化钾的混合物、抗氧化剂1010、防腐剂和消泡剂组成。
5.一种如权利要求1所述的微乳状有色金属脱模剂的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
1)选配好微乳状有色金属脱模剂的原料：主乳化剂、助乳化剂、增溶剂、改性植物油酯、助剂；
2)在室温下，将聚乙烯蜡、助乳化剂和增溶剂按照重量比3∶2∶1复配混合，放入转速为200-300r/min的搅拌器中搅拌，缓慢加热至70℃-100℃，并恒温加热1-2h，得到均匀分散的乳化剂A；
3)将改性植物油脂缓慢加热至50℃-70℃；
4)将乳化剂A缓慢加入步骤3)得到的改性植物油酯中，加入醋酸，调整溶液的pH为5-6，通过转相乳化，缓慢搅拌并加热至80℃-110℃，恒温搅拌4-5h，得到均匀混合的B溶液；
5)分几次向B溶液中加入温度为80℃-90℃的去离子水，在高速搅拌器的搅拌下得到均匀分散的C溶液；
6)用去离子水将助剂中的稳定剂、碱性添加剂、抗氧化剂、防腐剂、消泡剂按重量比1∶1∶1∶1∶1各自配成溶液，先将碱性添加剂加入到冷却至室温的C溶液中，调节溶液pH为8-9，然后将剩余的助剂加入溶液中，搅拌均匀过滤即可得到微乳状有色金属脱模剂。
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