CN106216594A - 一种压铸用环保型脱模剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压铸用环保型脱模剂的制备方法，属于脱模剂制备技术领域。本发明先用KH‑560硅烷偶联剂制得硅烷溶液，随后将煎炸油分别用活性白土和硅酸镁处理后加入月桂酸聚氧乙烯酯、硬脂酰乳酸钠乳化剂进行乳化反应，向乳化液中加入硅烷溶液搅拌反应，将得到的反应物与硬脂酸、二甲基硅油、聚山梨酯‑80等搅拌混合后高速乳化分散即可得脱模剂，本发明制备工艺简单，原料为废气的煎炸油，不仅绿色环保，废物利用，而且和硅烷溶液反应得到的反应物中硅烷分子在金属表面的吸附及成膜，制得的水基脱模剂不会对铸件产生腐蚀现象，铸件经长时间存放后亦不会出现腐蚀现象，此外，该脱模剂能对模具起到防护作用，延长模具使用寿命3～5年。

Description

一种压铸用环保型脱模剂的制备方法

技术领域

本发明公开了一种压铸用环保型脱模剂的制备方法，属于脱模剂制备技术领域。

背景技术

脱模剂又名离型剂，为特殊模塑成形加工而设计的产品，是用于金属加工生产中起润滑使用的化学助剂，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。

脱模剂要达到润滑脱模的功用，它会在模具表面形成均匀的离型膜，使得铸件成型后能够离型。压铸脱模剂的使用效果会受到铸件表面的品质及样式、模具上的积垢及清洗可行性及涂装可行性等因素影响。脱模剂的品质标准主要考虑：产品的储存寿命、产品的稳定性、使用者(及制造者)健康或安全的顾虑，及腐蚀问题。

目前，国产脱模剂多为油类脱模剂，其原材料少，成本高，易产生油雾，加工现场空气污浊程度高，对操作工人的健康产生危害，而水溶性脱模剂操作安全，无油雾，对环境污染小，对人体健康损害小，且使用方便，逐步发展成油基脱模剂的代替品，现在市场上的水溶性脱模剂大多为进口产品，价格高，同时将水溶性脱模剂喷涂到模具上之时，水分在瞬间蒸发而达到干燥状态。因此，杂质和变质的材料将粘附到模具表面上，从而污染模具。

脱模剂的基本成分包括：合成聚合物、矿物油、水、高分子添加剂等原料。然而，矿物油的生物降解性很差，会对环境造成一定污染，且脱模剂呈酸性或碱性，对铸件表面有一定的腐蚀作用，铸件存放一段时间后，表面出现霉斑或发生轻微腐蚀现象，降低了模具的使用寿命。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对现有的脱模剂中矿物油的生物降解性很差，会对环境造成一定污染，且脱模剂对铸件表面有一定的腐蚀作用，铸件存放一段时间后，表面出现霉斑或发生轻微腐蚀现象的问题，提供一种压铸用环保型脱模剂的制备方法，本发明先用KH-560硅烷偶联剂制得硅烷溶液，随后将煎炸油分别用活性白土和硅酸镁处理后加入月桂酸聚氧乙烯酯、硬脂酰乳酸钠乳化剂进行乳化反应，向乳化液中加入硅烷溶液搅拌反应，将得到的反应物与硬脂酸、二甲基硅油、聚山梨酯-80等搅拌混合后高速乳化分散即可得脱模剂，本发明制备工艺简单，原料为废弃的煎炸油，不仅绿色环保，废物利用，而且和硅烷溶液反应得到的反应物中硅烷分子在金属表面的吸附及成膜，制得的水基脱模剂不会对铸件产生腐蚀现象，铸件经长时间存放后亦不会出现腐蚀现象，此外，该脱模剂能对模具起到防护作用，有效延长模具使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）分别量取15～20mLKH-560硅烷偶联剂、20～25mL无水乙醇和500～550mL去离子水加入三口烧瓶中，用质量分数36%醋酸调节pH为4.0，调节后将三口烧瓶放入水浴锅中，在30～40℃条件下搅拌30～40h，得硅烷溶液，备用；

（2）称取500～700g煎炸油，向其中加入50～60g活性白土，搅拌吸附30～40min后过滤，得滤液，并向其中加入滤液质量1.5～2.0%硅酸镁，搅拌混合1～2h后抽滤得滤液，即处理后的煎炸油；

（3）向上述处理后的煎炸油中加入30～50g月桂酸聚氧乙烯酯和15～25g硬脂酰乳酸钠，搅拌混合2～3h后得乳化液，向乳化液中加入乳化液质量8～10%步骤（1）备用的硅烷溶液，放入油浴中，在90～105℃条件下搅拌反应4～6h，反应结束后冷却至室温，得反应物；

（4）按重量份数计，分别选取60～70份上述反应物、80～100份去离子水、10～15份硬脂酸、10～15份二甲基硅油、10～15份聚山梨酯-80、5～7份羧酸钠盐和3～5份聚氧丙烯甘油醚，混合后在0.4～0.6MPa、110～120℃和8000～12000r/min的条件下高速乳化分散1～2h，分散后冷却至室温即可得脱模剂。

本发明的使用方法是：取450～500mL本发明制得的环保型脱模剂装入带有喷雾头的铁罐中，用手压喷雾头的方式，将脱模剂均匀喷涂在模具表面，喷涂量为25～30mL/m²，使其自然晾干，带晾干结束后，将压制的制品置于模具中进行压制，脱模，待脱模后模具经跟踪监测发现，本发明的脱模剂安全环保，长时间使用情况下，未对周围环境及操作人员产生危害，且使用本发明制得的环保型脱模剂后，模具使用寿命延长了3～5年，且铸件正常存放状态下，相较使用之前脱模剂的铸件，保存时限延长了3～5年，具有较好的应用前景。

本发明的有益效果是：

（1）本发明制得的环保型脱模剂制备简单，生产成本低，脱模效果好，对铸件无腐蚀作用，有效延长了模具的使用寿命；

（2）本发明制得的环保型脱模剂原材料安全环保，制备及使用过程中都不会对周围环境造成污染，使用该脱模剂的铸件能长时间存放，且不会产生发霉、腐蚀现象。

具体实施方式

首先分别量取15～20mLKH-560硅烷偶联剂、20～25mL无水乙醇和500～550mL去离子水加入三口烧瓶中，用质量分数36%醋酸调节pH为4.0，调节后将三口烧瓶放入水浴锅中，在30～40℃条件下搅拌30～40h，得硅烷溶液，备用；随后称取500～700g煎炸油，向其中加入50～60g活性白土，搅拌吸附30～40min后过滤，得滤液，并向其中加入滤液质量1.5～2.0%硅酸镁，搅拌混合1～2h后抽滤得滤液，即处理后的煎炸油；向上述处理后的煎炸油中加入30～50g月桂酸聚氧乙烯酯和15～25g硬脂酰乳酸钠，搅拌混合2～3h后得乳化液，向乳化液中加入乳化液质量8～10%上述步骤备用的硅烷溶液，放入油浴中，在90～105℃条件下搅拌反应4～6h，反应结束后冷却至室温，得反应物；最后按重量份数计，分别选取60～70份上述反应物、80～100份去离子水、10～15份硬脂酸、10～15份二甲基硅油、10～15份聚山梨酯-80、5～7份羧酸钠盐和3～5份聚氧丙烯甘油醚，混合后在0.4～0.6MPa、110～120℃和8000～12000r/min的条件下高速乳化分散1～2h，分散后冷却至室温即可得脱模剂。

实例1

首先分别量取15mLKH-560硅烷偶联剂、20mL无水乙醇和500mL去离子水加入三口烧瓶中，用质量分数36%醋酸调节pH为4.0，调节后将三口烧瓶放入水浴锅中，在30℃条件下搅拌30h，得硅烷溶液，备用；随后称取500g煎炸油，向其中加入50g活性白土，搅拌吸附30min后过滤，得滤液，并向其中加入滤液质量1.5%硅酸镁，搅拌混合1h后抽滤得滤液，即处理后的煎炸油；向上述处理后的煎炸油中加入30g月桂酸聚氧乙烯酯和15g硬脂酰乳酸钠，搅拌混合2h后得乳化液，向乳化液中加入乳化液质量8%上述步骤备用的硅烷溶液，放入油浴中，在90℃条件下搅拌反应4h，反应结束后冷却至室温，得反应物；最后按重量份数计，分别选取60份上述反应物、80份去离子水、10份硬脂酸、10份二甲基硅油、10份聚山梨酯-80、5份羧酸钠盐和3份聚氧丙烯甘油醚，混合后在0.4MPa、110℃和8000r/min的条件下高速乳化分散1h，分散后冷却至室温即可得脱模剂。

本实例操作方便，使用时，取450mL本发明制得的环保型脱模剂装入带有喷雾头的铁罐中，用手压喷雾头的方式，将脱模剂均匀喷涂在模具表面，喷涂量为25mL/m²，其自然晾干，带晾干结束后，将压制的制品置于模具中进行压制，脱模，待脱模后模具经跟踪监测发现，本发明的脱模剂安全环保，长时间使用情况下，未对周围环境及操作人员产生危害，且使用本发明制得的环保型脱模剂后，模具使用寿命延长了3年，且铸件正常存放状态下，相较使用之前脱模剂的铸件，保存时限延长了3年，具有较好的应用前景。

实例2

首先分别量取18mLKH-560硅烷偶联剂、23mL无水乙醇和525mL去离子水加入三口烧瓶中，用质量分数36%醋酸调节pH为4.0，调节后将三口烧瓶放入水浴锅中，在35℃条件下搅拌35h，得硅烷溶液，备用；随后称取600g煎炸油，向其中加入55g活性白土，搅拌吸附35min后过滤，得滤液，并向其中加入滤液质量1.8%硅酸镁，搅拌混合1.5h后抽滤得滤液，即处理后的煎炸油；向上述处理后的煎炸油中加入40g月桂酸聚氧乙烯酯和20g硬脂酰乳酸钠，搅拌混合2.5h后得乳化液，向乳化液中加入乳化液质量9%上述步骤备用的硅烷溶液，放入油浴中，在98℃条件下搅拌反应5h，反应结束后冷却至室温，得反应物；最后按重量份数计，分别选取65份上述反应物、90份去离子水、13份硬脂酸、13份二甲基硅油、13份聚山梨酯-80、6份羧酸钠盐和4份聚氧丙烯甘油醚，混合后在0.5MPa、115℃和10000r/min的条件下高速乳化分散1.5h，分散后冷却至室温即可得脱模剂。

本实例操作方便，使用时，取475mL本发明制得的环保型脱模剂装入带有喷雾头的铁罐中，用手压喷雾头的方式，将脱模剂均匀喷涂在模具表面，喷涂量为27mL/m²，其自然晾干，带晾干结束后，将压制的制品置于模具中进行压制，脱模，待脱模后模具经跟踪监测发现，本发明的脱模剂安全环保，长时间使用情况下，未对周围环境及操作人员产生危害，且使用本发明制得的环保型脱模剂后，模具使用寿命延长了4年，且铸件正常存放状态下，相较使用之前脱模剂的铸件，保存时限延长了4年，具有较好的应用前景。

实例3

首先分别量取20mLKH-560硅烷偶联剂、25mL无水乙醇和550mL去离子水加入三口烧瓶中，用质量分数36%醋酸调节pH为4.0，调节后将三口烧瓶放入水浴锅中，在40℃条件下搅拌40h，得硅烷溶液，备用；随后称取700g煎炸油，向其中加入60g活性白土，搅拌吸附40min后过滤，得滤液，并向其中加入滤液质量2.0%硅酸镁，搅拌混合2h后抽滤得滤液，即处理后的煎炸油；向上述处理后的煎炸油中加入50g月桂酸聚氧乙烯酯和25g硬脂酰乳酸钠，搅拌混合3h后得乳化液，向乳化液中加入乳化液质量10%上述步骤备用的硅烷溶液，放入油浴中，在105℃条件下搅拌反应6h，反应结束后冷却至室温，得反应物；最后按重量份数计，分别选取70份上述反应物、100份去离子水、15份硬脂酸、15份二甲基硅油、15份聚山梨酯-80、7份羧酸钠盐和5份聚氧丙烯甘油醚，混合后在0.6MPa、120℃和12000r/min的条件下高速乳化分散2h，分散后冷却至室温即可得脱模剂。

本实例操作方便，使用时，取500mL本发明制得的环保型脱模剂装入带有喷雾头的铁罐中，用手压喷雾头的方式，将脱模剂均匀喷涂在模具表面，喷涂量为30mL/m²，其自然晾干，带晾干结束后，将压制的制品置于模具中进行压制，脱模，待脱模后模具经跟踪监测发现，本发明的脱模剂安全环保，长时间使用情况下，未对周围环境及操作人员产生危害，且使用本发明制得的环保型脱模剂后，模具使用寿命延长了5年，且铸件正常存放状态下，相较使用之前脱模剂的铸件，保存时限延长了5年，具有较好的应用前景。

Claims (1)

1.一种压铸用环保型脱模剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）分别量取15～20mLKH-560硅烷偶联剂、20～25mL无水乙醇和500～550mL去离子水加入三口烧瓶中，用质量分数36%醋酸调节pH为4.0，调节后将三口烧瓶放入水浴锅中，在30～40℃条件下搅拌30～40h，得硅烷溶液，备用；

（2）称取500～700g煎炸油，向其中加入50～60g活性白土，搅拌吸附30～40min后过滤，得滤液，并向其中加入滤液质量1.5～2.0%硅酸镁，搅拌混合1～2h后抽滤得滤液，即处理后的煎炸油；

（3）向上述处理后的煎炸油中加入30～50g月桂酸聚氧乙烯酯和15～25g硬脂酰乳酸钠，搅拌混合2～3h后得乳化液，向乳化液中加入乳化液质量8～10%步骤（1）备用的硅烷溶液，放入油浴中，在90～105℃条件下搅拌反应4～6h，反应结束后冷却至室温，得反应物；

（4）按重量份数计，分别选取60～70份上述反应物、80～100份去离子水、10～15份硬脂酸、10～15份二甲基硅油、10～15份聚山梨酯-80、5～7份羧酸钠盐和3～5份聚氧丙烯甘油醚，混合后在0.4～0.6MPa、110～120℃和8000～12000r/min的条件下高速乳化分散1～2h，分散后冷却至室温即可得脱模剂。