CN105252679B - 一种高回弹聚氨酯制品专用脱模剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种高回弹聚氨酯制品专用脱模剂及其制备方法，涉及一种脱模剂及其制备方法，主脱模剂所占质量百分比浓度为0.2%‑5.0%，助脱模剂所占质量百分比浓度为0.05%‑5.0%，分散助剂质量为主脱模剂质量的5.0%‑20.0%。配制时将主脱模剂与助脱模剂加热熔解，在高剪切均质乳化机高速搅拌下，加入分散助剂和部分溶剂分散乳化，经溶剂稀释即得到溶剂型聚氨酯专用脱模剂。本发明所配制的脱模剂可提高模具使用温度，增加制品的脱模次数，改善脱模剂乳液的储存稳定性。此外，在铸铝模具上对高回弹聚氨酯制品的脱模效果均为一级，脱模次数至少可达8次以上，能够满足对于复杂高回弹聚氨酯发泡制品脱模剂的使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种脱模剂及其制备方法，特别是涉及一种高回弹聚氨酯制品专用脱模剂及其制备方法。
背景技术
随着聚氨酯技术的发展，高回弹泡沫制品已逐渐融入到生活中的各个方面，如日常交通工具的座椅及家庭中的沙发、床垫、记忆枕等。但制作高回弹聚氨酯泡沫制品原料中的异氰酸酯具有粘结性，易与金属产生较强的键合作用，使制品在模具上粘结，产生泡裂现象；更重要的是，高回弹聚氨酯泡沫制品形状越来越复杂，如何使制品迅速、不受损伤地脱离模具，对脱模剂的性能提出了更高的要求。目前市场上最常使用的脱模剂为蜡系脱模剂，其成分主要是由石蜡、溶剂、分散剂组成。例如：CN 103419307A公开了一种高回弹泡沫聚氨酯蜡系脱模剂，其成分主要是由20.0 %FRP离型蜡、10.0 %的石蜡、5.0 %的微晶蜡、1.0 %的泡沫稳定剂和49.0 %的石油类溶剂所组成。CN 101913215A公开发明了一种汽车饰件专用聚氨酯脱模剂及其制备方法，其成分主要是由10.0 %硬脂酸类化合物、5.0 %石蜡、0.2 %石蜡乳化剂和85.0 %溶剂所组成。上述蜡系脱模剂多次使用后，其脱模剂中的石蜡成分熔点低，模具温度较高时易分解而污染模具，并且对于复杂的高回弹聚氨酯发泡制品，闭孔率增加，脱模效果不理想。同时由于石蜡的相容性差,使产品储存时易分层，使用前需搅拌，才能进行喷涂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高回弹聚氨酯制品专用脱模剂及其制备方法，本发明脱模剂增加了与模具的附着力，提高了脱模次数，提高了脱模剂乳液的储存稳定性，所制备的脱模剂满足了复杂的高回弹聚氨酯发泡制品对脱模剂的性能要求。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种高回弹聚氨酯制品专用脱模剂，所述脱模剂包括主脱模剂、助脱模剂、分散助剂以及相应溶剂；主脱模剂为低分子量聚乙烯蜡，分子量为1000 - 5000，熔点为90 - 120℃，在脱模剂中所占质量百分比浓度为0.2 % - 5.0 %；助脱模剂为甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯基硅树脂、甲基乙烯基硅树脂的一种或两种物质的混合物，其在脱模剂中所占质量百分比浓度为0.05 % -5.0 %；分散助剂为聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯(Tween系列)、山梨醇酐单油酸酯(SPAN系列)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO系列)、辛基苯基聚氧乙烯醚中的两种或两种以上物质的混合物，其质量为主脱模剂质量的5.0 % - 20.0 %；溶剂为以下物质的一种或两种以上的混合：石油醚、甲苯、二甲苯、环己酮、二氯甲烷、白油、6#溶剂汽油、120#溶剂汽油。
一种高回弹聚氨酯制品专用脱模剂制备方法，所述方法包括以下步骤：
1)高温混合：将低分子量聚乙烯蜡与助脱模剂在80–120℃加热熔解；
2)乳化：待熔化步骤中体系完全熔解后，降低温度，加入分散助剂，在高剪切均质乳化机的搅拌下，搅拌速度为10 000 - 20 000 r/min，逐渐滴加部分溶剂，配制成稳定乳液；
3)稀释：在室温下加入溶剂稀释至使用浓度范围，即可直接喷涂使用。
本发明的优点与效果是：
本发明解决了以往蜡系脱模剂使用温度低、污染模具表面、脱模次数少、乳液易分层等问题。本发明所采用的低分子量聚乙烯蜡易成膜，提高模具使用温度；选用的助脱模剂即增大脱模剂涂层表面接触角，降低其表面张力，又增加了与模具的附着力，提高脱模次数；采用分散助剂能够使脱模剂在溶剂中分散均匀，提高脱模剂乳液的储存稳定性。本发明所制备的脱模剂满足了复杂的高回弹聚氨酯发泡制品对脱模剂的性能要求。
本发明所配制的脱模剂可提高模具使用温度，增加制品的脱模次数，改善脱模剂乳液储存稳定性，满足了复杂高回弹聚氨酯发泡制品对脱模剂的性能要求。
附图说明
图1为制品表面形貌电子显微镜观察测定照片。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：在装有高剪切均质乳化机、温度计的密闭反应釜内按重量（以下各例均相同）将3.0份聚乙烯蜡（分子量1000 - 2000）、1.0份助脱模剂在90 ℃加热熔解；待熔化步骤中体系完全熔化后，适当降低温度加入0.4份AEO-7与0.4份SPAN 80，在高剪切均质乳化机的搅拌下（搅拌速度为20 000 r/min，搅拌时间为 1.0 h），逐渐滴加55.2份溶剂，形成稠状乳液；在室温下加入40.0份溶剂稀释至固含量为4.8 %的乳液。
乳液稳定性：在室温条件下静置3个月，该配方所配制脱模剂乳液不分层。
接触角测试：该脱模剂涂层对水表面接触角为136°。
脱模效果：将铸铝模具加热到60℃，在其表面均匀涂刷脱模剂，并用喷枪吹干溶剂，再将高回弹聚氨酯A、B料按5:3的质量比，快速搅拌均匀倒入模具中，保温发泡10分钟，开模并取出聚氨酯泡沫制品。该配方所配制的脱模剂对高回弹聚氨酯脱模效果为一级（上下模均能快速脱离，模具表面无泡沫制品残留，且制品表面平整，棱角整洁，无破损）。脱模次数为12次。
制品表面形貌测定：经扫描电子显微镜观察，在聚氨酯泡沫制品与模具接触的表面，其泡孔处于全开孔状态，孔状较均匀，无脱模剂残留。如图1所示。
实施例2：在装有高剪切均质乳化机、温度计的密闭反应釜内将3.0份聚乙烯蜡（分子量3000-5000）、1.0份助脱模剂在90℃加热熔解；待熔化步骤中体系完全熔化后，适当降低温度加入0.5份AEO-7与0.5份SPAN 80，在高剪切均质乳化机的搅拌下（搅拌速度为20000 r/min，搅拌时间为1.0 h），逐渐滴加55.0份溶剂，形成稠状乳液；在室温下加入40.0份溶剂稀释至固含量为5.0 %的乳液。
乳液稳定性：在室温条件下静置3个月，该配方所配制脱模剂乳液不分层。
接触角测试：该脱模剂涂层对水表面接触角为129°。
脱模效果：将铸铝模具加热到70℃，在其表面均匀涂刷脱模剂，并用喷枪吹干溶剂，再将高回弹聚氨酯A、B料按5:3的质量比，快速搅拌均匀倒入模具中，保温发泡10分钟，开模并取出聚氨酯泡沫制品。该配方所配制的脱模剂对高回弹聚氨酯脱模效果为一级（上下模均能快速脱离，模具表面无泡沫制品残留，且制品表面平整，棱角整洁，无破损），脱模次数为9次。
实施例3：在装有高剪切均质乳化机、温度计的密闭反应釜内将2.0份聚乙烯蜡（分子量1000 - 2000）、2.0份助脱模剂在90 ℃加热熔解；待熔化步骤中体系完全熔化后，适当降低温度加入0.2份AEO-7与0.2份SPAN 80，在高剪切均质乳化机的搅拌下（搅拌速度为15000 r/min，搅拌时间为1.0 h），逐渐滴加55.6份溶剂，形成稠状乳液；在室温下加入40.0份溶剂稀释至固含量为4.4 %的乳液。
乳液稳定性：在室温条件下静置3个月，该配方所配制脱模剂乳液不分层。
接触角测试：该脱模剂涂层对水表面接触角为132°。
脱模效果：将铸铝模具加热到70℃，在其表面均匀涂刷脱模剂，并用喷枪吹干溶剂，再将高回弹聚氨酯A、B料按5:3的质量比，快速搅拌均匀倒入模具中，保温发泡10分钟，开模并取出聚氨酯泡沫制品。该配方所配制的脱模剂对高回弹聚氨酯脱模效果为一级（上下模均能快速脱离，模具表面无泡沫制品残留，且制品表面平整，棱角整洁，无破损），脱模次数为10次。
实施例4：在装有高剪切均质乳化机、温度计的密闭反应釜内将3.0份聚乙烯蜡（分子量1000 - 2000）、1.0份助脱模剂在90 ℃加热熔解；待熔化步骤中体系完全熔化后，适当降低温度加入0.1份AEO-7与0.1份Tween 80，在高剪切均质乳化机的搅拌下（搅拌速度为20000 r/min，搅拌时间为0.5 h），逐渐滴加55.8份溶剂，形成稠状乳液；在室温下加入40.0份溶剂稀释至固含量为4.2 %的乳液。
乳液稳定性：在室温条件下静置1个月，该配方所配制脱模剂乳液不分层。
接触角测试：该脱模剂涂层对水表面接触角为122°。
脱模效果：将铸铝模具加热到80℃，在其表面均匀涂刷脱模剂，并用喷枪吹干溶剂，再将高回弹聚氨酯A、B料按5:3的质量比，快速搅拌均匀倒入模具中，保温发泡10分钟，开模并取出聚氨酯泡沫制品。该配方所配制的脱模剂对高回弹聚氨酯脱模效果为一级（上下模均能快速脱离，模具表面无泡沫制品残留，且制品表面平整，棱角整洁，无破损），脱模次数为8次。
比较实施例1：在无助脱模剂的条件下进行如下对比实验：
在装有高剪切均质乳化机、温度计的密闭反应釜里加入4.0份聚乙烯蜡（分子量1000 - 2000）在110℃加热熔解；待熔化成透明液体后，适当降低温度加入0.4份AEO-7、0.4份SPAN 80，在高剪切均质乳化机的搅拌下（搅拌速度为20 000 r/min，搅拌时间为1.0 h），逐渐滴加55.2份溶剂，形成稠状乳液；在室温下加入40.0份溶剂稀释至固含量为4.8%的乳液。
乳液稳定性：在室温条件下静置1个月，该配方所配制脱模剂乳液出现分层。
接触角测试：该脱模剂涂层对水表面接触角为96°。
脱模效果：将铸铝模具加热到60℃，在其表面均匀涂刷脱模剂，并用喷枪吹干溶剂，再将高回弹聚氨酯A、B料按5:3的质量比，快速搅拌均匀倒入模具中，保温发泡10分钟，开模并取出聚氨酯泡沫制品。该配方所配制的脱模剂对高回弹聚氨酯脱模效果为一级（上下模均能快速脱离，模具表面无泡沫制品残留，且制品表面平整，棱角整洁，无破损），脱模次数为2次。
比较实施例2：在无分散助剂的条件下进行如下对比实验：
在装有均质乳化机、温度计的密闭反应釜里依次加入3.0份聚乙烯蜡（分子量1000- 2000）、1.0份助脱模剂在90℃加热熔解，待熔化成透明液体后，适当降低温度，并且在高剪切均质乳化机的搅拌下（搅拌速度为20 000 r/min，搅拌时间为1.0 h）逐渐滴加56.0份溶剂，形成稠状乳液；在室温下加入40.0份溶剂油稀释至固含量为4.0 %的乳液。
乳液稳定性：在室温条件下静置12小时，该配方所配制脱模剂乳液出现分层。
接触角测试：该脱模剂涂层对水表面接触角为116°。
脱模效果：将铸铝模具加热到60℃，在其表面均匀涂刷脱模剂，并用喷枪吹干溶剂，再将高回弹聚氨酯A、B料按5:3的质量比，快速搅拌均匀倒入模具中，保温发泡10分钟，开模并取出聚氨酯泡沫制品。该配方所配制的脱模剂对高回弹聚氨酯脱模效果为一级（上下模均能快速脱离，模具表面无泡沫制品残留，且制品表面平整，棱角整洁，无破损），脱模次数为5次。
比较实施例3：在单一分散助剂条件下进行如下对比实验：
在装有高剪切均质乳化机、温度计的密闭反应釜里加入3.0份聚乙烯蜡（分子量1000 - 2000）、1.0份助脱模剂在90 ℃加热熔解；待熔化成透明液体后，适当降低温度加入0.8份AEO-7，在高剪切均质乳化机的搅拌下（搅拌速度为20 000 r/min，搅拌时间为1.0h），逐渐滴加55.2份溶剂，形成稠状乳液；在室温下加入40.0份溶剂稀释至固含量为4.8%的乳液。
乳液稳定性：在室温条件下静置1周，该配方所配制脱模剂乳液出现分层。
接触角测试：该脱模剂涂层对水表面接触角为120°。
脱模效果：将铸铝模具加热到60℃，在其表面均匀涂刷脱模剂，并用喷枪吹干溶剂，再将高回弹聚氨酯A、B料按5:3的质量比，快速搅拌均匀倒入模具中，保温发泡10分钟，开模并取出聚氨酯泡沫制品。该配方所配制的脱模剂对高回弹聚氨酯脱模效果为一级（上下模均能快速脱离，模具表面无泡沫制品残留，且制品表面平整，棱角整洁，无破损），脱模次数为6次。
本发明所描述的上述实施例只为清楚的说明本发明的技术方案和技术内容，凡是依据本发明所做的若干改进，只要不脱离本发明技术方案的范围，均属于本发明的权利要求保护范围。
Claims (2)
1.一种高回弹聚氨酯制品专用脱模剂，其特征在于，所述脱模剂包括主脱模剂、助脱模剂、分散助剂以及相应溶剂；主脱模剂为低分子量聚乙烯蜡，分子量为1000 - 5000，熔点为90 - 120 ℃，在脱模剂中所占质量百分比浓度为0.2 % - 5.0 %；助脱模剂为甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯基硅树脂、甲基乙烯基硅树脂的一种或两种物质的混合物，其在脱模剂中所占质量百分比浓度为0.05 % -5.0 %；分散助剂为聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯(Tween系列)、山梨醇酐单油酸酯(SPAN系列)、辛基苯基聚氧乙烯醚中的两种或两种以上物质的混合物，其质量为主脱模剂质量的5.0 % - 20.0 %；溶剂为以下物质的一种或两种以上的混合：石油醚、甲苯、二甲苯、环己酮、二氯甲烷、白油、6#溶剂汽油。
2.根据权利要求1所述的一种高回弹聚氨酯制品专用脱模剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
高温混合：将低分子量聚乙烯蜡与助脱模剂在80 – 120 ℃加热熔解；
乳化：待熔化步骤中体系完全熔解后，降低温度，加入分散助剂，在高剪切均质乳化机的搅拌下，搅拌速度为10 000 - 20 000 r/min，逐渐滴加部分溶剂，配制成稳定乳液；
稀释：在室温下加入溶剂稀释至使用浓度范围，即可直接喷涂使用。
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