CN106626168A - 一种水性乳液有机硅脱模剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性乳液有机硅脱模剂及其制备方法，所述脱模剂按质量计包括以下组份：改性有机硅高分子树脂10～20份、添加剂0.5～3.5份、有机硅乳化剂0.2～4份和去离子水75～90份。所述改性有机硅高分子树脂为聚环氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳链醇共同接枝在有机硅树脂主链上的有机硅树脂；添加剂为聚环氧乙烷和环氧丙烷嵌段在有机硅树脂主链上，其软化点在50～75℃的固体状有机硅蜡；有机硅乳化剂为聚环氧乙烷和丙烷共同接枝的液态有机硅。本发明达到良好的施工适应性，同时具有涂布气味小，母液稀释稳定性好，模具内脱模剂残留量少，不影响鞋底和修饰涂层之间的附着力以及良好的储存稳定性等优异性能。

Description

一种水性乳液有机硅脱模剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于鞋底生产用水性脱模剂领域，更具体地，涉及一种水性乳液有机硅脱模剂及其制备方法和应用。
背景技术
水性脱模剂较溶剂型脱模剂具有环保、绿色的优点，同时具有操作和储存安全、涂布时对人体伤害小等优点。因此，逐渐广泛应用于实际生产中，如水性乳液脱模剂在鞋底制造行业也得到了广泛的应用。然而，目前鞋底用的水性脱模剂在应用性能上存在着诸多不足，急需进一步改进和完善。
现有的鞋底用水性脱模剂稀释后稳定性差，施工一定时间后，脱模困难或无法脱模；施工时挥发组分气味较大，脱模剂先喷涂到模具上，再经高温加热把水分去除，此时挥发气体气味较大；鞋底脱模是连续化生产的脱模过程，脱模剂易残留到模具内而污染模具，模具清洗频率高，且难清洗；由于脱模剂需要在不同地域使用，其操作环境温度差别较大，加之储存和运输条件变化也较大，因此导致现有脱模剂的储存稳定性较差；部分鞋底脱模后，需进行喷漆修饰鞋底表面，由于脱模剂的隔离作用，而且也容易造成修饰涂层和鞋底表面的层间附着力较差，修饰漆膜容易脱层；同时也导致修饰漆与鞋底之间的层间附着力保持不稳定，喷漆后过一段时间修饰漆会脱层等缺点。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术中鞋底用水性脱模剂稀释后脱模性能稳定性差、涂布操作气味较大、容易在模具内结垢，以及储存稳定性差等缺点。提供一种水性乳液脱模剂。由于优选恰当的原材料并优化其配伍比例，达到良好的施工适应性，该水性乳液脱模剂同时具有涂布气味小、母液稀释稳定性好、模具内脱模剂残留量少、不影响鞋底和修饰涂层之间的附着力以及良好的储存稳定性等优异性能。
本发明的另一目的是提供上述水性乳液脱模剂的制备方法。该方法具有气味低，稀释后稳定性好，在模具上残留少，不影响再修饰喷漆的附着力等优点。
本发明的再一目的是提供上述水性乳液脱模剂在鞋底用水性脱模中的应用。
本发明上述目的是通过以下技术方案予以实现：
一种水性乳液有机硅脱模剂，按质量计包括以下组份：改性有机硅高分子树脂10～20份、添加剂0.5～3.5份、有机硅乳化剂0.2～4份和去离子水75～90份；所述改性有机硅高分子树脂为聚环氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳链醇共同接枝在有机硅树脂主链上的有机硅树脂；所述添加剂为聚环氧乙烷和环氧丙烷嵌段在有机硅树脂主链上，其软化点在50～75℃的固体状有机硅蜡；所述有机硅乳化剂为聚环氧乙烷和丙烷共同接枝的液态有机硅。
优选地，按质量计包括以下组份：改性有机硅高分子树脂12～19份、添加剂0.6～3.2份、有机硅乳化剂0.4～3份和去离子水80～88份。
更为优选地，按质量计包括以下组份：改性有机硅高分子树脂18.5份、添加剂3.5份、有机硅乳化剂2.0份和去离子水76份。
一种水性乳液有机硅脱模剂的制备方法，包括如下具体步骤：
S1.将改性的有机硅高分子树脂、添加剂和去离子水混合，加热至45～85℃熔融，以100～600rpm的转速搅拌，得到熔融混合物A；
S2.将步骤S1所得混合物A在55～90℃下，加入有机硅乳化剂后，转速调至1200～3000rpm，继续搅拌，得到均匀的混合物B；
S3.将步骤S2中混合物B转移到均质器，在45～80℃下以转速为10000～20000rpm搅拌，然后再转移到高速分散器中加入去离子水，以转速为300～800rpm搅拌至室温，得到水性乳液脱模剂。
优选地，步骤S1所述搅拌的时间为20～90min。
优选地，步骤S2所述搅拌的时间为15～80min。
优选地，步骤S3所述以转速为10000～20000rpm搅拌的时间为5～35min；所述以转速为300～800rpm搅拌的时间为15～45min。
另外，上述水性乳液有机硅脱模剂在鞋底用水性脱模中的应用也在本发明的保护范围内。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明以改性有机硅高分子树脂作为脱模剂的主体组分，选择的改性有机硅高分子树脂为聚环氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳链醇共同接枝在有机硅树脂主链上的一种粘稠态有机硅树脂；添加剂为聚环氧乙烷和环氧丙烷嵌段在有机硅树脂主链上，其软化点在50～75℃的固体状有机硅蜡；有机硅乳化剂为聚环氧乙烷和丙烷共同接枝的液态有机硅，这些组份降低了脱模剂涂布时挥发气体的气味；提高了水性脱模剂涂布时的稀释稳定性；降低了水性脱模剂在模具内的残留量，减少了模具的清洗周期；提高了水性脱模剂的储存稳定性，适应了外界存储条件的各种变化；不需清洗鞋底外表面即可喷漆，修饰漆与鞋底间层间附着力佳且稳定。
本发明所制备的水性乳液脱模剂，由于优选恰当的原材料并优化其配伍比例，达到良好的施工适应性，同时具有涂布气味小，母液稀释稳定性好，模具内脱模剂残留量少，不影响鞋底和修饰涂层之间的附着力以及良好的储存稳定性等优异性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1
1.加入聚环氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳链醇共同接枝改性的有机硅树脂20.0Kg和聚环氧乙烷和环氧丙烷改性的有机硅蜡(添加剂)3.5Kg到去离子水10.0Kg中，加热至85℃熔融并以600rpm搅拌25min均匀混合。
2.使步骤1中熔融混合物保持80℃，并在3000rpm搅拌下，缓慢加入聚环氧乙烷和丙烷接枝改性的液态有机硅乳化剂4.0Kg，加入完毕后，在90℃下继续搅拌30min，得到均匀的混合物。
3.上述步骤2中搅拌均匀的混合物，保持温度在80℃，转移到均质器下以转速20000rpm搅拌35min，然后再转移到高速分散器下，在800rpm的转速下同时缓慢加入62.5Kg去离子水，再继续搅拌45min至30℃，得到成品水性乳液脱模剂。
所得水性乳液脱模剂的组成为：聚环氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳链醇接枝改性的有机硅树脂20份，聚环氧乙烷和环氧丙烷改性的有机硅蜡3.5份，聚环氧乙烷和丙烷接枝改性的液态有机硅乳化剂4.0份，去离子水72.5份。
实施例2
1.加入聚环氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳链醇共同接枝改性的有机硅树脂18.0Kg和聚环氧乙烷和环氧丙烷改性的有机硅蜡(添加剂)2.0Kg到去离子水10.0Kg中，加热至80℃熔融并低速350rpm搅拌90min均匀混合。
2.使步骤1中熔融混合物保持80℃，并在1200rpm高速搅拌下，缓慢加入聚环氧乙烷和丙烷接枝改性的液态有机硅乳化剂2.8Kg，加入完毕后，在80℃下继续搅拌30min，得到均匀的混合物。
3.上述步骤2中搅拌均匀的混合物，保持温度在80℃，转移到均质器下以转速10000rpm搅拌15min，然后再转移到高速分散器下，在300rpm的转速下同时缓慢加入77.2Kg去离子水，再继续搅拌20min至30℃，得到成品水性乳液脱模剂。
所得水性乳液脱模剂的组份为：聚环氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳链醇共同接枝的有机硅树脂18份，聚环氧乙烷和环氧丙烷改性的有机硅蜡2份，聚环氧乙烷和丙烷接枝改性的液态有机硅乳化剂2.8份，去离子水77.2份。
实施例3
1.加入聚环氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳链醇共同接枝的有机硅树脂18.5Kg和聚环氧乙烷和环氧丙烷改性的有机硅蜡(添加剂)3.5Kg到去离子水10.0Kg中，加热至65℃熔融并低速250rpm搅拌时间60min混合均匀。
2.使步骤1中熔融混合物保持80℃，并在1200rpm高速搅拌下，缓慢加入聚环氧乙烷和丙烷共同接枝的液态有机硅乳化剂2.0Kg，加入完毕后，在70℃下继续搅拌72min得到均匀的混合物。
3.上述步骤2中搅拌均匀的混合物，保持温度在62℃，转移到均质器下以转速15000rpm搅拌20min，然后再转移到高速分散器下，在300rpm的转速下同时缓慢加入66Kg去离子水，再继续搅拌20min至30℃，得到成品水性乳液脱模剂。
所得水性乳液脱模剂的组份为：聚环氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳链醇共同接枝的有机硅树脂18.5份，聚环氧乙烷和环氧丙烷改性的有机硅蜡3.5份，聚环氧乙烷和丙烷共同接枝的液态有机硅乳化剂2份，去离子水76份。
实施例4
1.加入聚环氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳链醇共同接枝改性的有机硅树脂10.0Kg和聚环氧乙烷和环氧丙烷改性的有机硅蜡(添加剂)0.5Kg到去离子水11.0Kg中，加热至63℃熔融并低速350rpm搅拌72min均匀混合。
2.使步骤1中熔融混合物保持82℃，并在1600rpm高速搅拌下，缓慢加入聚环氧乙烷和丙烷共同接枝的液态有机硅乳化剂0.2Kg，加入完毕后，在82℃下继续搅拌32min，得到均匀的混合物。
3.上述步骤2中搅拌均匀的混合物，保持温度在77℃，转移到均质器下以转速17000rpm搅拌25min，然后再转移到高速分散器下，在360rpm的转速下同时缓慢加入73.6Kg去离子水，再继续搅拌22min至30℃，得到成品水性乳液脱模剂。
所得水性乳液脱模剂的组份为：聚环氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳链醇共同接枝的有机硅树脂10份，聚环氧乙烷和环氧丙烷改性的有机硅蜡.2份，聚环氧乙烷和丙烷共同接枝的液态有机硅乳化剂3.2份，去离子水78.3份。
实施例5
1.加入聚环氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳链醇共同接枝的有机硅树脂12.0Kg和聚环氧乙烷和环氧丙烷改性的有机硅蜡(添加剂)1.2Kg到去离子水9.0Kg中，加热至53℃熔融并低速550rpm搅拌42min均匀混合。
2.使步骤1中熔融混合物保持62℃，并在2600rpm高速搅拌下，缓慢加入聚环氧乙烷和环氧丙烷共同接枝的有机硅乳化剂2.8Kg，加入完毕后，在78℃下继续搅拌43min，得到均匀的混合物。
3.上述步骤2中搅拌均匀的混合物，保持温度在71℃，转移到均质器下以转速11000rpm搅拌29min，然后再转移到高速分散器下，在660rpm的转速下同时缓慢加入75.0Kg去离子水，再继续搅拌41min至30℃，得到成品水性乳液脱模剂。
所得水性乳液脱模剂的组份为：聚环氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳链醇共同接枝的有机硅树脂12份，聚环氧乙烷和环氧丙烷改性的有机硅蜡1.2份，聚环氧乙烷和环氧丙烷共同接枝的有机硅乳化剂2.8份，去离子水84份。
实施例6
1.加入聚环氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳链醇共同接枝的有机硅树脂15.0Kg和聚环氧乙烷和环氧丙烷改性的有机硅蜡(添加剂)2.0Kg到去离子水9.5Kg中，加热至65℃熔融并低速350rpm搅拌55min均匀混合。
2.使步骤1中熔融混合物保持72℃，并在2300rpm高速搅拌下，缓慢加入聚环氧乙烷和环氧丙烷共同接枝的有机硅乳化剂2.1Kg，加入完毕后，在78℃下继续搅拌47min，得到均匀的混合物。
3.上述步骤2中搅拌均匀的混合物，保持温度在63℃，转移到均质器下以转速15000rpm搅拌20min，然后再转移到高速分散器下，在660rpm的转速下同时缓慢加入75.0Kg去离子水，再继续搅拌35min至30℃，得到成品水性乳液脱模剂。
所得水性乳液脱模剂的组份为：聚环氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳链醇共同接枝的有机硅树脂15份，聚环氧乙烷和环氧丙烷改性的有机硅蜡2份，聚环氧乙烷和环氧丙烷共同接枝的有机硅乳化剂2.1份，去离子水80.9份。
表1实施例1-6水性乳液脱模剂的性能
表1为实施例1-6水性乳液脱模剂的性能。从表1中可知，实施例3综合脱模效果最佳，例如：稀释稳定性可达12～16小时、喷涂到高温模具上时的挥发气体气味小、水挥发后脱模剂在模具内的残留量小、母液储存期在6个月以上及不影响鞋底脱模后的修饰油漆的附着力等。综上所述，实施例3完全到达了水性脱模剂在鞋底生产应用中的上述各项技术指标。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水性乳液有机硅脱模剂，其特征在于，按质量计包括以下组份：改性有机硅高分子树脂10～20份、添加剂0.5～3.5份、有机硅乳化剂0.2～4份和去离子水75～90份；所述改性有机硅高分子树脂为聚环氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳链醇共同接枝在有机硅树脂主链上的有机硅树脂；所述添加剂为聚环氧乙烷和环氧丙烷嵌段在有机硅树脂主链上，其软化点在50～75℃的固体状有机硅蜡；所述有机硅乳化剂为聚环氧乙烷和丙烷共同接枝的液态有机硅。
2.一种水性乳液有机硅脱模剂，其特征在于，按质量计包括以下组份：改性有机硅高分子树脂12～19份、添加剂0.6～3.2份、有机硅乳化剂0.4～3份和去离子水80～88份。
3.一种水性乳液有机硅脱模剂，其特征在于，按质量计包括以下组份：改性有机硅高分子树脂18.5份、添加剂3.5份、有机硅乳化剂2.0份和去离子水76份。
4.一种水性乳液有机硅脱模剂的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
S1.将改性的有机硅高分子树脂、添加剂和去离子水混合，加热至45～85℃熔融，以100～600rpm转速搅拌，得到熔融混合物A；
S2.将步骤S1所得混合物A在55～90℃下，加入有机硅乳化剂后，转速调至1200～3000rpm，继续搅拌，得到均匀的混合物B；
S3.将步骤S2中混合物B转移到均质器，在45～80℃下以转速为10000～20000rpm搅拌，然后再转移到高速分散器中加入去离子水，以转速为300～800rpm搅拌至室温，得到水性乳液脱模剂。
5.根据权利要求4所述的水性乳液有机硅脱模剂的制备方法，其特征在于，步骤S1所述搅拌的时间为20～90min。
6.根据权利要求4所述的水性乳液有机硅脱模剂的制备方法，其特征在于，步骤S2所述搅拌的时间为15～80min。
7.根据权利要求4所述的水性乳液有机硅脱模剂的制备方法，其特征在于，步骤S3所述以转速为10000～20000rpm搅拌的时间为5～35min；所述以转速为300～800rpm搅拌的时间为15～45min。
8.权利要求1-3任一项所述水性乳液有机硅脱模剂在鞋底用水性脱模的应用。
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