CN107805454A - 一种橡胶模具涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种橡胶模具涂料及其制备方法，其包含100‑150重量份的液态线型聚硅氧烷、20‑30重量份的二氧化钛粉末、10‑25重量份的四氧化三铁粉末和0.2‑0.4重量份的三丁胺。本发明通过使用液态线性聚硅氧烷、四氧化三铁粉末，使得模具表面不容易产生硫化物沉积；通过使用二氧化钛粉末和三丁胺，提高了橡胶脱模的便利性。通过选择特别的方法来制备该涂料，避免了涂料中产生大量泡沫，进而在喷涂过程中避免导致不利的后果。本发明的制备方法步骤合理，操作可行，易实现规模化生产。

Description

一种橡胶模具涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其是一种橡胶模具涂料及其制备方法。
背景技术
橡胶加工工业中，模具结垢问题是一个常见的现象。硫化过程中模具壁面上形成一层沉积物，并在随后的生产循环中逐渐积累。人们发现对于在聚合体橡胶混合物中所包含的各种硫化物（和氧化锌）来说，硫化锌是硫化过程中引起结垢的最常见的反应副产物。没有一种半-永久的脱模剂或永久性的（金属）覆盖层可以避免这种沉积。结垢最初是由附着在模具上的硫化锌（无机的沉积物）引起的，并形成一个灰色的沉积层。混合物中低分子量的成份附着在硫化锌的微晶体上，并引起第二阶段的沉积（有机沉积）。在一定时间内形成氧化产物，并引起碳的沉积。该沉积物在生产过程中会不断累积，并且造成橡胶浇注产品表面出现缺陷，甚至影响其表面耐磨性能。
因此，亟待开发一种避免在橡胶模具的表面产生沉积物的橡胶模具涂料。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提供了一种模具表面不易产生硫化物沉积、橡胶脱模性好的橡胶模具涂料及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：一种橡胶模具涂料，其包含100-150重量份的液态线型聚硅氧烷、20-30重量份的二氧化钛粉末、10-25重量份的四氧化三铁粉末和0.2-0.4重量份的三丁胺。
在本发明优选的方面，所述的液态线性聚硅氧烷在25摄氏度下的粘度为100-300厘泊。
在本发明优选的方面，所述的二氧化钛粉末的平均粒径是5-20 微米。
在本发明优选的方面，所述的四氧化三铁粉末的平均粒径是10-30微米。
在本发明优选的方面，所述的橡胶模具涂料由120重量份的液态线型聚硅氧烷、24重量份的二氧化钛粉末、12重量份的四氧化三铁粉末和0.3重量份的三丁胺所组成。
在本发明优选的方面，所述的橡胶模具涂料是稳定的悬浊液。
在本发明优选的方面，所述的一种橡胶模具涂料的制备方法，其经过以下步骤：向液态线型聚硅氧烷中加入二氧化钛粉末和四氧化三铁并且搅拌均匀，随后真空除气，最终向其中加入三丁胺并且缓慢搅拌均匀。
本发明的橡胶模具涂料的优点在于，通过使用液态线性聚硅氧烷、四氧化三铁粉末，使得模具表面不容易产生硫化物沉积。通过使用二氧化钛粉末和三丁胺，提高了橡胶脱模的便利性。通过选择特别的方法来制备该涂料，避免了涂料中产生大量泡沫，进而在喷涂过程中避免导致不利的后果。本发明的制备方法步骤合理，操作可行，易实现规模化生产。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1是本发明表面缺陷数量统计试验1组的曲线图；
图2是本发明表面缺陷数量统计试验2组的曲线图；
图3是本发明表面缺陷数量统计试验3组的曲线图；
图4是本发明表面缺陷数量统计试验4组的曲线图；
图5是本发明表面缺陷数量统计试验5组的曲线图；
图6是本发明表面缺陷数量统计试验6组的曲线图。
具体实施方式
一种橡胶模具涂料的制备方法，其经过以下步骤：向液态线型聚硅氧烷中加入二氧化钛粉末和四氧化三铁并且搅拌均匀，随后真空除气，最终向其中加入三丁胺并且缓慢搅拌均匀。
除非另外地说明，所述的液态线性聚硅氧烷采购自松达化工（福建）有限公司，粘度为150厘泊。四氧化三铁粉末采购自灵寿县冀路矿产品加工厂，其纯度为99.5%以上，平均粒径为10-15微米。二氧化钛粉末采购自江苏省沭阳永盛硬面工艺材料有限公司，其平均粒径为5-10微米。
除非另外地说明，对于将四氧化三铁、二氧化钛粉末混合到液态线性聚硅氧烷的步骤，均采用了向液态线型聚硅氧烷中加入粉末并且在180转/分的速度下搅拌均匀，随后真空除气30分钟的方法。如果需加入三丁胺的话，均未最终向其中加入三丁胺并且以10转/分的速度缓慢搅拌均匀。
由于本发明中使用三丁胺，其具有刺激性气味和轻微皮肤黏膜解除毒性，喷涂过程中工人均佩戴了装配有活性炭过滤材料的防毒面罩，并且厂房内保持通风。厂房内的温度保持在5-10摄氏度。
除非另外地说明，所浇注的橡胶为55-75份顺式-1，4-聚异戊二烯橡胶与25-45份含量乙烯基聚丁二烯橡胶，浇注使用的模具为市售的橡胶轮胎不锈钢模具。
实施例1
在本实施例中，一种橡胶模具涂料，其是由120重量份的液态线型聚硅氧烷、24重量份的二氧化钛粉末、12重量份的四氧化三铁粉末和0.3重量份的三丁胺所组成。
实施例2
在本实施例中，一种橡胶模具涂料，其是由100重量份的液态线型聚硅氧烷、20重量份的二氧化钛粉末、25重量份的四氧化三铁粉末和0.4重量份的三丁胺所组成。
实施例3
在本实施例中，一种橡胶模具涂料，其是由150重量份的液态线型聚硅氧烷、30重量份的二氧化钛粉末、10重量份的四氧化三铁粉末和0.2重量份的三丁胺所组成。
对比例1
在本对比例中，不使用橡胶模具涂料。
对比例2
在本对比例中，其他的与实施例1相同，但是不使用二氧化钛粉末和三丁胺。
对比例3
在本对比例中，其他的与实施例1相同，但是只使用液态线型聚硅氧烷。
一、橡胶浇注试验
在本试验中，分别针对实施例1-3和对比例1-3所制备的涂料（或者不使用涂料的情况）来进行橡胶浇注试验。各组试验的条件如表1所示：
表1：各组浇注试验的喷涂条件
试验组号 涂料 喷涂量(克/平方米) 浇注模次
试验组1 实施例1 120 100
试验组2 实施例2 120 100
试验组3 实施例3 120 100
试验组4 对照组1 0 100
试验组5 对照组2 120 100
试验组6 对照组3 120 100
试验组7 实施例1 120 200
试验组8 实施例2 120 200
试验组9 实施例3 120 200
对于各个试验组，进行橡胶轮胎的浇注。对所述的橡胶轮胎的表面状态和模具内壁表面状态进行观察，结果发现：
试验组1-3的橡胶轮胎在浇注100次之后，橡胶轮胎表面没有明显的缺陷出现，不锈钢模具内壁上也没有明显的沉积产生。
试验组4的橡胶轮胎在浇注到44模次之后，橡胶轮胎表面开始出现了大量坑洼，并且不锈钢模具内壁上开始出现粘橡胶的现象。坚持完成了本试验组的测试，但是44以后的轮胎成品均为报废品。
试验组5的橡胶轮胎在浇注100次之后，橡胶轮胎表面有轻微的坑洼，并且在不锈钢模具内壁上开始出现轻微的粘橡胶现象。
试验组6的橡胶轮胎在浇注62次之后，橡胶轮胎表面开始出现明显的坑洼，并且不锈钢模具内壁上开始出现粘橡胶的现象。坚持完成了本试验组的测试，但是62以后的轮胎成品均为报废品。
试验组7的橡胶轮胎在浇注200次之后仍然表现为橡胶轮胎表面没有明显的缺陷出现，不锈钢模具内壁上也没有明显的沉积产生。与此相比，试验组8-9，橡胶轮胎表面有轻微的坑洼，并且在不锈钢模具内壁上开始出现轻微的粘橡胶现象。
由以上的观察结果可见，本发明的实施例1-3，尤其是实施例1的涂料在涂覆到橡胶浇注模具之后，具有防止模具表面产生沉积物，以及防止模具表面粘橡胶的效果。
将试验组4、6、8和9的模具表面产生的沉积物刮下，加入1N的硝酸中并且震荡，滴加0.1 M的硝酸银，可以观察到有大量沉淀产生。
二、表面缺陷数量统计试验
将试验组1-6所生产的第1、11、21、31、41、51、61、71、81、91模次汽车轮胎的表面光滑设计区域切割成1cm×1cm的小块，并且在20倍的显微镜下观察其表面明显可以观察到的缺陷数量。每个试验平行采样了20次并且取得平均值，计算得到了每个模次的汽车轮胎的表面缺陷数量统计结果。
其结果显示在图1-6中。其中，图的横坐标代表了模次，纵坐标代表了平均每平方厘米的缺陷数。
从图1-3（对应试验组1-3）可以看到，实施例1-3的涂料使得每平方厘米的缺陷数为最少，并且其出现的较为随机。从图4（对应试验组4）看到，对照组1的每平方厘米缺陷数最多，并且在65模次左右经历了较快的上升。这表明沉积物在形成之后，开始带动生成了大量的橡胶颗粒和沉积物，表现为在模具上出现了明显的粘橡胶现象。最终平均每平方厘米的缺陷为6.85个，这已经达到了完全无法合格的水平。从图5（对应试验组5）看到，对照组2中在70模次之前的缺陷数量仍然较少，但是在75模次以后经历了快速的上升，也就是说，不使用二氧化钛粉末和三丁胺的情况下，沉积物的生成被推迟了，但是仍然无法避免。从图6（对应试验组6）看到，对照组3中只使用了液态线型聚硅氧烷，其虽然最初具有较好的涂料性能，但是缺陷率在40模次之后快速上升。
综上所述，实施例1-3的涂料带来了最佳的缺陷数下降效果。

Claims (7)

1.一种橡胶模具涂料，其特征在于：其包含100-150重量份的液态线型聚硅氧烷、20-30重量份的二氧化钛粉末、10-25重量份的四氧化三铁粉末和0.2-0.4重量份的三丁胺。
2.根据权利要求1所述的橡胶模具涂料，其特征在于：所述的液态线性聚硅氧烷在25摄氏度下的粘度为100-300厘泊。
3.根据权利要求1所述的一种橡胶模具涂料，其特征在于：所述的二氧化钛粉末的平均粒径是5-20 微米。
4.根据权利要求1所述的一种橡胶模具涂料，其特征在于：所述的四氧化三铁粉末的平均粒径是10-30微米。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种橡胶模具涂料，其特征在于：所述的橡胶模具涂料由120重量份的液态线型聚硅氧烷、24重量份的二氧化钛粉末、12重量份的四氧化三铁粉末和0.3重量份的三丁胺所组成。
6.根据权利要求1所述的一种橡胶模具涂料，其特征在于：所述的橡胶模具涂料是稳定的悬浊液。
7.根据权利要求1所述的一种橡胶模具涂料的制备方法，其特征在于：其经过以下步骤：向液态线型聚硅氧烷中加入二氧化钛粉末和四氧化三铁并且搅拌均匀，随后真空除气，最终向其中加入三丁胺并且缓慢搅拌均匀。
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