CN105855457B - 一种手机镁合金中板铸造用离型剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于高分子水性涂料技术领域，涉及一种功能性水性环保涂料的制备,具体为一种手机镁合金中板铸造用离型剂及其制备方法。本发明离型剂由以下重量份原料制备而成：水溶性聚合物10‑20份、聚甲基丙烯酸酯5‑10份、缓蚀剂2‑6份、防腐剂1‑3份、乳化剂1‑3份、表面活性剂1‑3份、润滑剂2‑4份、乙醇10‑30份以及水20‑50份。本发明选取的主要成分绿色环保，对环境无污染；主要成分为水溶性物质，加工后的零件清洗方便，不影响零件后工序的表面处理；在配方中加入植酸和改性咪唑啉型化合物，一方面可以延缓镁合金腐蚀，另有一方面起到很好防腐效果；本发明稳定性好，便于储存和运输。

Description

一种手机镁合金中板铸造用离型剂及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子水性涂料技术领域，涉及一种功能性水性环保涂料的制备,具体为一种手机镁合金中板铸造用离型剂及其制备方法。

背景技术

镁合金及其制品具有重量轻、机械性能好和出色的加工性能及屏蔽性，特别是可回收重复利用等一系列优点。镁合金具有良好的压铸成型性能，其压铸件的尺寸稳定性较高，适合进行高精度的机械加工。随着市场对镁合金产品需求应用领域的不断拓宽，从航空、航天、汽车零部件、3C产品的广泛应用，镁合金产品的发展愈来愈显现出它独特的不可替代性。

离型剂，也即脱模剂，是为特殊模塑成形加工而设计的，它是生产金属压铸产品用的辅助用剂。它的主要作用是帮助金属压铸产品能够从模具中取出，并且使产品保持完整性和后加工性。脱模剂所要实现的主要功用，是在模具表面形成均匀的离型膜，使得模塑成形物能够离型。第二个功用是要考虑到模塑成行物表面的品质及样式、模具上的积垢及清洗可行性及涂装可行性。其他要考虑的因素包括：产品的储藏寿命、产品的稳定性、使用者健康或安全的顾虑，及腐蚀问题。

近几年智能手机发展迅猛，对手机本身的材料及生产制造工艺提出了更高的要求。各种高新技术和新型材料在手机上得以应用，同时对生产制造工艺提出了更严格的要求。在手机功能不断扩大，电池容量也越来越大，手机本身越发轻巧的情况下，镁合金用作手机中板材料具有无可比拟的优越性。镁合金轻质，传热快，强度高，正是这些特性使它成为高档智能手机的不二之选。但是由于该产品极薄（约0.2~0.6mm），精密度要求很高，并且镁合金比热容很低，使得该产品成型非常困难。生产中优选的工艺是采用融汤压铸的方法，而铸造过程使用的离型剂成为一种关键的生产助剂。常规的压铸离型剂根本没法生产出合格的产品，往往会出现破裂，缺料，冷料，粘模，产品发黑，腐蚀严重等问题。

中国发明专利（授权公告号CN103480796B）“镁及镁合金铸锭脱模剂及制备方法”公开了由滑石粉、磷酸二氢钠、硅酸钠、氧化铝、石墨、高岭土以及硝酸制备而成的脱模剂，虽然该脱模剂能大大提高脱模剂使用寿命，但是所使用的成分对环境不友好，造成环境污染，且使用后不容易清洗。

中国发明专利（申请公布号CN101898227A）“环境友好型镁合金脱模剂”公开了由有机硅、合成高分子化合物、油脂、防锈缓蚀剂、防腐剂、表面活性剂、水组成的脱模剂，具有优异的流动性能，能极大减少流动性不良的发生。产品具有优异的吸附性能，能明显提高产品的润滑脱模性能。以及产品具有优异的断热性能，能明显提高工件成型质。但是该脱模剂稳定性差，储存期短，产品含有有机硅化合物，加工后的零件较难清洗干净，影响零件后工序的表面处理，有机硅既不溶于水，也不溶于油，要配制成稳定的乳液要耗费大量昂贵的乳化剂，致产品成本高，不利于产品的推广使用。

在深入地研究了镁合金手机中板的制造工艺及要求后，本发明从产品配方上解决了以上这些问题，并且解决了配方生产过程中的工艺问题。

发明内容

为了改善现有镁合金离型剂成分不环保，加工后零件较难清洗干净，致使镁合金产品腐蚀严重等问题，本发明提供一种手机镁合金中板铸造用离型剂，该离型剂成分环保，溶于水，清洗方便，有很好脱模效果，对镁合金没有腐蚀性，且保质期长。

为解决上述技术问题，本发明采取的具体技术方案为：

一种手机镁合金中板铸造用离型剂，该离型剂由以下重量份原料制备而成：

水溶性聚合物 10-20份

聚甲基丙烯酸酯 5-10份

缓蚀剂 2-6份

防腐剂 1-3份

乳化剂 1-3份

表面活性剂 1-3份

润滑剂 2-4份

乙醇 10-30份

水 20-50份。

一种手机镁合金中板铸造用离型剂，该离型剂优选由以下重量份原料制备而成：

水溶性聚合物 15份

聚甲基丙烯酸酯 6份

缓蚀剂 4份

防腐剂 2份

乳化剂 2份

表面活性剂 2份

润滑剂 3份

乙醇 20份

水 30份。

作为本发明的优选的技术方案，所述水溶性聚合物为磺化苯乙烯-水解马来酸酐共聚物。

磺化苯乙烯-水解马来酸酐共聚物与聚甲基丙烯酸酯一起混合作用，形成网状结构，高温调解下，水分蒸发后，在镁合金表面有机高分子薄膜，这种薄膜表面均匀，稳定性好，没有裂纹，大大提高了镁合金中板的成品率。

作为本发明的优选的技术方案，所述缓蚀剂为改性咪唑啉型化合物；

所述改性咪唑啉型化合物是由植物胶粉与咪唑啉季铵盐醚化剂在85%乙醇做润湿分散剂的情况下，按照0.5g/g的碱量比加入40%氢氧化钠溶液,搅拌、碱化,然后加入咪唑啉季铵盐醚化剂,保温70～80℃,反应1.5小时后制得。

作为本发明的优选的技术方案，所述防腐剂为植酸。

植酸和改性咪唑啉型化合物相互配合，相互作用，大大提高了离型剂的缓蚀效果，具有很好的防腐性能。

作为本发明的优选的技术方案，所述乳化剂为聚丙烯酰胺。

作为本发明的优选的技术方案，所述表面活性剂选自油酸聚氧乙烯酯、硬脂酸聚氧乙烯酯和松香酸聚氧乙烯酯中任一种。

作为本发明的优选的技术方案，所述润滑剂为聚丙烯酸钠。

本发明还提供一种手机镁合金中板铸造用离型剂的制备方法，具体包括步骤如下：

步骤一：将水溶性聚合物与聚甲基丙烯酸酯混合，再加入乙醇，升温至60-70℃充分搅拌20-30分钟，静止冷却得到混合物A；

步骤二：将复合缓蚀剂、表面活性剂和润滑剂充分混合搅拌30分钟，得到混合物B；

步骤三：将上述步骤一至二中混合物A、B放到一起，再加入水和乳化剂，充分搅拌1小时，得到本离型剂产品。

本发明的有益效果：

1.本发明选取的主要成分绿色环保，对环境无污染；

2.本发明离型剂主要成分为水溶性物质，加工后的零件清洗方便，不影响零件后工序的表面处理；

3.在配方中加入植酸和改性咪唑啉型化合物，一方面可以延缓镁合金腐蚀，另有一方面起到很好防腐效果；

4.本发明稳定性好，便于储存和运输。

具体实施方式

为了更好地理解本发明的技术方案和有益效果，下文结合实施例对本发明的优选实施方式进行了更详细地说明。应当理解，这些说明仅为示例性的，而不应理解为以任何方式对本发明构成限制。

实施例1

一种手机镁合金中板铸造用离型剂，该离型剂由以下重量份原料制备而成：

磺化苯乙烯-水解马来酸酐共聚物 10份

聚甲基丙烯酸酯 5份

改性咪唑啉型化合物 2份

植酸 1份

聚丙烯酰胺 1份

油酸聚氧乙烯酯 1份

聚丙烯酸钠 2份

乙醇 10份

水 20份。

其制备方法为：

步骤一：将磺化苯乙烯-水解马来酸酐共聚物10份与聚甲基丙烯酸酯5份混合，再加入乙醇10份，升温至60℃充分搅拌20分钟，静止冷却得到混合物A；

步骤二：将改性咪唑啉型化合物2份、植酸1份、油酸聚氧乙烯酯1份和聚丙烯酸钠1份充分混合搅拌30分钟，得到混合物B；

步骤三：将上述步骤一至二中混合物A、B放到一起，再加入水20份和聚丙烯酰胺1份，充分搅拌1小时，得到本离型剂产品。

实施例2

一种手机镁合金中板铸造用离型剂，该离型剂由以下重量份原料制备而成：

磺化苯乙烯-水解马来酸酐共聚物 20份

聚甲基丙烯酸酯 10份

改性咪唑啉型化合物 6份

植酸 3份

聚丙烯酰胺 3份

硬脂酸聚氧乙烯酯 3份

聚丙烯酸钠 4份

乙醇 30份

水 50份。

其制备方法为：

步骤一：将磺化苯乙烯-水解马来酸酐共聚物20份与聚甲基丙烯酸酯10份混合，再加入乙醇30份，升温至70℃充分搅拌30分钟，静止冷却得到混合物A；

步骤二：将改性咪唑啉型化合物 6份、植酸3份、硬脂酸聚氧乙烯酯3份、聚丙烯酸钠4份充分混合搅拌30分钟，得到混合物B；

步骤三：将上述步骤一至二中混合物A、B放到一起，再加入水50份和聚丙烯酰胺3份，充分搅拌1小时，得到本离型剂产品。

实施例3

一种手机镁合金中板铸造用离型剂，该离型剂由以下重量份原料制备而成：

磺化苯乙烯-水解马来酸酐共聚物 15份

聚甲基丙烯酸酯 6份

改性咪唑啉型化合物 2份

植酸 4份

聚丙烯酰胺 2份

松香酸聚氧乙烯酯 2份

聚丙烯酸钠 3份

乙醇 20份

水 30份。

其制备方法为：

步骤一：将磺化苯乙烯-水解马来酸酐共聚物15份与聚甲基丙烯酸酯6份混合，再加入乙醇20份，升温至65℃充分搅拌25分钟，静止冷却得到混合物A；

步骤二：将改性咪唑啉型化合物2份、植酸4份、松香酸聚氧乙烯酯2份和聚丙烯酸钠3份充分混合搅拌30分钟，得到混合物B；

步骤三：将上述步骤一至二中混合物A、B放到一起，再加入水30份和聚丙烯酰胺2份，充分搅拌1小时，得到本离型剂产品。

实施例4

一种手机镁合金中板铸造用离型剂，该离型剂由以下重量份原料制备而成：

磺化苯乙烯-水解马来酸酐共聚物 20份

聚甲基丙烯酸酯 5份

改性咪唑啉型化合物 2份

植酸 1份

聚丙烯酰胺 1份

油酸聚氧乙烯酯 1份

聚丙烯酸钠 2份

乙醇 10份

水 20份。

其制备方法为：

步骤一：将磺化苯乙烯-水解马来酸酐共聚物2份与聚甲基丙烯酸酯5份混合，再加入乙醇10份，升温至60℃充分搅拌20分钟，静止冷却得到混合物A；

步骤二：将改性咪唑啉型化合2份、植酸1份、油酸聚氧乙烯酯1份和聚丙烯酸钠2份充分混合搅拌30分钟，得到混合物B；

步骤三：将上述步骤一至二中混合物A、B放到一起，再加入水20份和聚丙烯酰胺1份，充分搅拌1小时，得到本离型剂产品。

实施例5

一种手机镁合金中板铸造用离型剂，该离型剂由以下重量份原料制备而成：

磺化苯乙烯-水解马来酸酐共聚物 10份

聚甲基丙烯酸酯 10份

改性咪唑啉型化合物 6份

植酸 3份

聚丙烯酰胺 3份

松香酸聚氧乙烯酯 3份

聚丙烯酸钠 4份

乙醇 30份

水 50份。

其制备方法为：

步骤一：将磺化苯乙烯-水解马来酸酐共聚物10份与聚甲基丙烯酸酯10份混合，再加入乙醇30份，升温至60-70℃充分搅拌20-30分钟，静止冷却得到混合物A；

步骤二：将改性咪唑啉型化合物6份、植酸3份、松香酸聚氧乙烯酯3份和聚丙烯酸钠4份充分混合搅拌30分钟，得到混合物B；

步骤三：将上述步骤一至二中混合物A、B放到一起，再加入水50份和聚丙烯酰胺3份，充分搅拌1小时，得到本离型剂产品。

性能检测

为了表征离型剂的性能, 设计了以下检测项目及方法:①乳液粒径与多分散性：采用美国Brookhaven90Plus 激光粒度仪, 检测结果为仪器扫描5 次结果的平均值；②剪切稳定性：稀释50倍后用高速搅拌器搅拌20min , 不破乳、不分层、不沉淀为稳定；③乳液稳定性：稀释50倍后在2500 r/min 下离心30 min , 不破乳、不分层、不沉淀为稳定；④热稳定性：在试管中加热煮沸20 min , 乳液无任何变化为稳定；⑤镁合金腐蚀性：将经过抛光的镁合金薄片准确称重后, 浸入离型剂原液, 在75 ℃下恒温24 h 。取出后用蒸馏水冲洗干净, 干燥后准确称重。比较镁合金薄片在检测前后质量、外观有无变化, 比较脱离型剂在检测前后有无变色, 如果镁合金薄片和离型剂在检测前后无任何变化, 则离型剂对镁合金无腐蚀性。

将自制离型剂与美国进口离型剂进行相同检测以作对比, 结果见表1。

表1 自制离型剂与进口离型剂的性能对比

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种手机镁合金中板铸造用离型剂，其特征在于，该离型剂由以下重量份原料制备而成：

水溶性聚合物 10-20份

聚甲基丙烯酸酯 5-10份

缓蚀剂 2-6份

防腐剂 1-3份

乳化剂 1-3份

表面活性剂 1-3份

润滑剂 2-4份

乙醇 10-30份

水 20-50份。

2.如权利要求1所述一种手机镁合金中板铸造用离型剂，该离型剂由以下重量份原料制备而成：

水溶性聚合物 15份

聚甲基丙烯酸酯 6份

缓蚀剂 4份

防腐剂 2份

乳化剂 2份

表面活性剂 2份

润滑剂 3份

乙醇 20份

水 30份。

3.如权利要求1或2所述一种手机镁合金中板铸造用离型剂，其特征在于，所述水溶性聚合物为磺化苯乙烯-水解马来酸酐共聚物。

4.如权利要求1或2所述一种手机镁合金中板铸造用离型剂，其特征在于，所述缓蚀剂为改性咪唑啉型化合物；

所述改性咪唑啉型化合物是由植物胶粉与咪唑啉季铵盐醚化剂在85％乙醇做润湿分散剂的情况下，按照0.5g/g的碱量比加入40％氢氧化钠溶液，搅拌、碱化，然后加入咪唑啉季铵盐醚化剂，保温70～80℃，反应1.5小时后制得。

5.如权利要求1或2所述一种手机镁合金中板铸造用离型剂，其特征在于，所述防腐剂为植酸。

6.如权利要求1或2所述一种手机镁合金中板铸造用离型剂，其特征在于，所述乳化剂为聚丙烯酰胺。

7.如权利要求1所述一种手机镁合金中板铸造用离型剂，其特征在于，所述表面活性剂选自油酸聚氧乙烯酯、硬脂酸聚氧乙烯酯和松香酸聚氧乙烯酯中任一种。

8.如权利要求1所述一种手机镁合金中板铸造用离型剂，其特征在于，所述润滑剂为聚丙烯酸钠。

9.如权利要求1-8任意一项所述一种手机镁合金中板铸造用离型剂的制备方法，具体包括步骤如下：

步骤一：将水溶性聚合物与聚甲基丙烯酸酯混合，再加入乙醇，升温至60-70℃充分搅拌20-30分钟，静置冷却得到混合物A；

步骤二：将缓蚀剂、防腐剂、表面活性剂和润滑剂充分混合搅拌30分钟，得到混合物B；

步骤三：将上述步骤一至二中混合物A、B放到一起，再加入水和乳化剂，充分搅拌1小时，得到本离型剂产品。