CN104626418A - 异型橡胶管用无硅脂型脱模剂 - Google Patents
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Abstract
本发明创造提供了一种异型橡胶管用无硅脂型脱模剂，其组成为：聚醚型表面活性剂26-100份，防锈剂1-5份，烷基苯磺酸单乙醇胺5-15份，脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐5-15份。本发明创造提供的脱模剂不含有机硅成分，能够满足胶管成型的生产线对于脱模剂耐高温、润滑性、水溶性、无腐蚀、无残留、水性环保等多种要求。
Description
技术领域
本发明创造属于汽车用胶管成型加工技术领域，具体涉及一种无硅脂型的橡胶脱模剂。
背景技术
汽车用胶管一般都加工成固定的各种形状，其生产线通过各种形状金属芯套上未定型橡胶管，经过高温成型加工而成。在生产中金属芯需要涂上脱模剂后再套需定型的橡胶管，否则定型后，无法褪下定型的橡胶管。脱模剂是介于模具与制品之间的功能性物质，是在橡胶、塑料制造工业中，制造模型产品时，为了脱模、提高生产效率、延长模具使用寿命，同时使产品光洁、尺寸合格、减少废品，而需使用的必不可少的一种助剂。
脱模剂主要功能是使脱模操作顺利完成，防止强行取出对产品造成的损伤。脱模剂在工艺过程中形成一层有效的隔离层，不与其他介质相互溶解，才能达到脱模的作用。脱模剂的隔离性主要取决于其表面活性，需要具有适宜的界面张力、热稳定性和化学稳定性、不腐蚀模腔表面、无有害残留。
目前国内使用的脱模剂大部分是硅油或硅油与表面活性剂的复配物，有机硅除了容易引起橡胶的老化、开裂，使橡胶的寿命减短，品质下降外，它不容易清洗，其残留物对定型橡胶管的使用有很大危害。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种异型橡胶管用无硅脂型脱模剂，以克服现有脱模剂中有机硅对橡胶品质和寿命的不利影响。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种异型橡胶管用无硅脂型脱模剂，以重量份数计组成如下：
聚醚型表面活性剂 26-100份，
防锈剂 1-5份，
烷基苯磺酸单乙醇胺 5-15份，
脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐 5-15份。
其中，所述聚醚型表面活性剂分别由下述3种多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚加成物组成：
多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚A 1-15份，加成原料的摩尔比为，季戊四醇∶环氧乙烷∶环氧丙烷＝1∶(25-40)∶(25-40)；
多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚B 5-15份，加成原料的摩尔比为，季戊四醇∶环氧乙烷∶环氧丙烷＝1∶(5-15)∶(40-50)；
多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚C 20-70份，加成原料的摩尔比为，季戊四醇∶环氧乙烷∶环氧丙烷＝1∶(10-20)∶(100-120)。
其中，所述防锈剂为油酸基羟乙基咪唑啉(1-羟乙基-2-油基咪唑啉)，分子式为C22H42N2O。
其中，所述烷基苯磺酸单乙醇胺中烷基的碳原子数为2-22，优选为14-22。
其中，所述脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐的分子式为：C18H36CHSO3X(OCH2CH2)7OCH3，其中，X为阳离子，优选为Na+、K+、Li+。
优选的，所述异型橡胶管用无硅脂型脱模剂，以重量份数计组成如下：
聚醚型表面活性剂 38-87份，
防锈剂 1-3份，
烷基苯磺酸单乙醇胺 6-12份，
脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐 7-11份。
再优选的，所述聚醚型表面活性剂分别由下述3种多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚加成物组成：
多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚A 1-15份，加成原料的摩尔比为，季戊四醇∶环氧乙烷∶环氧丙烷＝1∶(30-35)∶(30-35)；
多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚B 5-15份，加成原料的摩尔比为，季戊四醇∶环氧乙烷∶环氧丙烷＝1∶(6-12)∶(45-48)；
多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚C 20-70份，加成原料的摩尔比为，季戊四醇∶环氧乙烷∶环氧丙烷＝1∶(12-16)∶(105-115)。
本发明配方中选用的3种聚醚型表面活性剂，多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚A具有弱偏亲水性，HLB值为5-9；多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚B具有偏亲油性，HLB值为1-5；多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚C具有偏亲油性，HLB值为1-3；3种聚醚型表面活性剂能够在其他助剂下形成均匀稳定液体，同时提供适宜的界面张力和吸附性，达到良好的润滑和隔离作用。烷基苯磺酸单乙醇胺以及脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐能够与选用的3种聚醚型表面活性剂达到良好的配伍效果，使得产品具有适宜的表面张力，固体物含量高，隔离效果优异，且能够在低温下良好溶解，便于清洗，还具有低泡和耐高温的优点。
本发明异型橡胶管用无硅脂型脱模剂中，组成聚醚型表面活性剂的各多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚加成物可以按照以下工艺方法进行制备：将多元醇和催化剂混合后升温，达到60-80℃时，再将按配方称重并进行混合后的环氧乙烷和环氧丙烷进行滴加进样，并控温在110-130℃反应，最后降温出料，中和得到目的产物，其中，催化剂为氢氧化钾，用量是该种聚醚型表面活性剂的加成原料物料总重的0.3％。
上述反应的反应式为：
C(CH2OH)4+n(C2H4O)+m(C3H6O)→
C{CH2O-(-CH2-CH2O-)n/4-[-CH2-CH(CH3)O]m/4H}4
进一步，所述滴加进样后，控温在110-130℃的反应时间为1-5h。
本发明的异型橡胶管用无硅脂型脱模剂不含有机硅成分，能够满足胶管成型的生产线对于脱模剂耐高温、润滑性、水溶性、无腐蚀、无残留、水性环保等多种要求，可解决橡胶与橡胶之间、橡胶与不锈钢、铁质、铝质和铜制的模具或金属芯之间的隔离问题，适用于各种蒸汽硫化胶管的脱模，尤其适合汽车用胶管成型加工的生产。采用本发明技术方案所获得的脱模剂成品技术指标如下表1所示：
表1：成品的技术指标
*总固体物含量是指成品中除去水后的物质所占的重量百分比
具体实施方式
下面结合具体的实施例进一步说明本发明。
实施例1制备聚醚型表面活性剂
原料(重量份计，每重量份1kg，下同)：
合成多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚A的重量组成为：
季戊四醇：50份；环氧乙烷：450份；环氧丙烷：500份。
合成多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚B的重量组成为：
季戊四醇：50份；环氧乙烷：120份；环氧丙烷：830份。
合成多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚C的重量组成为：
季戊四醇：20份；环氧乙烷：130份；环氧丙烷：850份。
上述各多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚各自的制备过程如下：在耐高压不锈钢釜中按重量组成加入多元醇和氢氧化钾，混合后升温至60-80℃，再将环氧乙烷和环氧丙烷按配方称重后进行混合，将混合后环氧乙烷和环氧丙烷进行滴加进样，滴加进样时反应体系放热，控温在110-130℃反应，反应时间为1-5h，最后降温出料，然后用常规方法进行中和反应、中和得到目的产物。所述氢氧化钾，用量是合成非离子表面活性剂物料总重的0.3％。
将上述方法分别获得的各多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚加成物按照所需的比例混合后，即可获得所需的聚醚型表面活性剂。
实施例2异型橡胶管用无硅脂型脱模剂的制备
采用实施例1中获得的3种多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚，分别按照表2中的配方1和2将原料顺序混合均匀，获得本发明的异型橡胶管用无硅脂型脱模剂。
在胶管成型的生产线，尤其是汽车用胶管成型加工的生产线，使用布、刷子或喷枪将90和120度、直径分别为1cm、2cm、3cm、5cm的金属膜具进行表面清理并直接将按照上述配方1和2获得的异型橡胶管用无硅脂型脱模剂涂刷在芯型表面，然后分别将未定型的三元乙丙橡胶和丁腈橡胶胶管套入模具进行水蒸气硫化处理。降温后将胶管取下，将胶管用清水冲洗即干净。获得的脱模剂稳定性、脱模效果以及定型后胶管的性能指标分别如表2和表4所示。
对比例其他脱模剂的制备方案
采用实施例1中获得的3种多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚，分别按照表2中的配方3-6将原料顺序混合均匀，获得其他方案制备的脱模剂。
表2 脱模剂的成分配比及结果
其中，表2中各成分名称含义如表3中所示：
表3 成分名称含义
| 成分 | 化学结构 |
| A | 多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚A |
| B | 多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚B |
| C | 多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚C |
| 防锈剂 | 油酸基羟乙基咪唑啉(1-羟乙基-2-油基咪唑啉) |
| 防锈剂1 | 三乙醇胺 |
| ABEA | 烷基苯磺酸单乙醇胺 |
| ABDEA | 烷基苯磺酸二乙醇胺 |
| ABTEA | 烷基苯磺酸三乙醇胺 |
| FMES | 脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐 |
表4 定型后胶管的性能指标
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种异型橡胶管用无硅脂型脱模剂，以重量份数计组成如下：
聚醚型表面活性剂 26-100份，
防锈剂 1-5份，
烷基苯磺酸单乙醇胺 5-15份，
脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐 5-15份。
2.根据权利要求1所述的异型橡胶管用无硅脂型脱模剂，其特征在于：所述聚醚型表面活性剂分别由下述3种多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚加成物组成：
多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚A1-15份，加成原料的摩尔比为，季戊四醇∶环氧乙烷∶环氧丙烷＝1∶(25-40)∶(25-40)；
多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚B 5-15份，加成原料的摩尔比为，季戊四醇∶环氧乙烷∶环氧丙烷＝1∶(5-15)∶(40-50)；
多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚C 20-70份，加成原料的摩尔比为，季戊四醇∶环氧乙烷∶环氧丙烷＝1∶(10-20)∶(100-120)。
3.根据权利要求1所述的异型橡胶管用无硅脂型脱模剂，其特征在于：所述防锈剂为油酸基羟乙基咪唑啉。
4.根据权利要求1所述的异型橡胶管用无硅脂型脱模剂，其特征在于：所述烷基苯磺酸单乙醇胺中烷基的碳原子数为2-22，优选为14-22。
5.根据权利要求1所述的异型橡胶管用无硅脂型脱模剂，其特征在于：所述脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐为C18H36CHSO3Na(OCH2CH2)7OCH3、C18H36CHSO3K(OCH2CH2)7OCH3或C18H36CHSO3Li(OCH2CH2)7OCH3。
6.根据权利要求1所述的异型橡胶管用无硅脂型脱模剂，其特征在于：以重量份数计组成如下：
聚醚型表面活性剂 38-87份，
防锈剂 1-3份，
烷基苯磺酸单乙醇胺 6-12份，
脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐 7-11份。
7.根据权利要求1所述的异型橡胶管用无硅脂型脱模剂，其特征在于：所述聚醚型表面活性剂分别由下述3种多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚加成物组成：
多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚A1-15份，加成原料的摩尔比为，季戊四醇∶环氧乙烷∶环氧丙烷＝1∶(30-35)∶(30-35)；
多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚B 5-15份，加成原料的摩尔比为，季戊四醇∶环氧乙烷∶环氧丙烷＝1∶(6-12)∶(45-48)；
多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚C 20-70份，加成原料的摩尔比为，季戊四醇∶环氧乙烷∶环氧丙烷＝1∶(12-16)∶(105-115)。
8.一种多元醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚加成物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将多元醇和催化剂混合后升温，达到60-80℃时，再将按配方称重并进行混合后的环氧乙烷和环氧丙烷进行滴加进样，控温在110-130℃反应，最后降温出料，中和得到目的产物，其中，催化剂为氢氧化钾，用量是该种聚醚型表面活性剂的加成原料物料总重的0.3％。
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