CN109468156B - 一种用于浇筑模具的易脱模涂层及其涂装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涂料技术领域，更具体而言，涉及一种用于浇筑模具的易脱模涂层及其涂装方法，可以有效改善浇筑模具使用时粘接浆料现象，且超疏水表层稳定，涂刷一次并可供模板多次使用；本发明的粉末涂料涂装以水为稀释分散剂，避免了粉尘污染，具有环境友好性；本发明的水性涂装涂料可喷可刷，能处理异形工件，不会留下死角，涂装效果好；本发明的水性涂装工艺简单，涂装效率高，易于控制，利于大规模应用。

Description

一种用于浇筑模具的易脱模涂层及其涂装方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，更具体而言，涉及一种用于浇筑模具的易脱模涂层及其涂装方法。
背景技术
浇筑型材料需借助模具来固定成型，待其胶凝成型后后需要拆除模板。由于浇筑成型材料强度较低，极易在脱模时造成损伤，粘结在模具上，给模具再使用造成一定的困难，而且模具在制作成本也高。目前常用的方法是用之前在表面刷涂废机油，但机油污染渗漏严重，且对周边环境有很大的影响。在模板与浇筑型材料之间起隔离与润滑作用，使拆模时模板能顺利脱离混凝土，既保持浇筑型材料形状完好无损，又保证模板表面不受损坏。
国内外学者对其做了大量的研究，在已知的研究中，申请号为CN201610559547.4的专利公开了一种混凝土浇铸用建筑模板脱模剂，包括改性硅油、聚氧化丙烯二醇、C9石油树脂、火山灰、海泡石粉、乙烯-四氟乙烯共聚物等15种物质经过高温干燥、保温搅拌，微波处理等操作，制作过程复杂，脱模效果并没有研究；申请号为CN201110145260.4的专利公开了一种膨胀型混凝土脱模剂及其制备方法，包括膨润土、硬脂酸、粉煤灰、乙醇、液体水玻璃、硝酸、水加热搅拌得到脱模剂，利用粉煤灰工业副产品，环保并适合长期储存，使用时在模板上涂刷一次。目前对于浇筑模具使用时用脱模剂，制作工艺复杂，成本高，而且每次使用模板时必须涂刷脱模剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防粘效果好、涂刷一次可供模板多次使用的环境友好、价格低廉的用于浇筑模具的易脱模涂层及其涂装方法。
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
一种用于浇筑模具的易脱模涂层，该涂层包括底涂和面涂，所述底涂为聚酯树脂型粉末涂料、环氧树脂型粉末涂料、聚酯-环氧混合型粉末涂料、聚乙烯蜡型粉末涂料、聚丙烯蜡型粉末涂料中的一种，所述面涂为超疏水超微颗粒；以水为稀释分散剂，将底涂涂刷或喷涂于模具接触面，将面涂覆于底涂上制得易脱模涂层。
进一步地，所述面涂制备方法为：将硅烷偶联剂和乙醇按(0.5-2):100的体积比混合，加入4-10%超微颗粒，超声震荡10-20min，晾干后即可得到超疏水超微颗粒。
进一步地，所述硅烷偶联剂为十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
进一步地，所述超微颗粒可以为煤粉炉粉煤灰、流化床粉煤灰、煤矸石煅烧高岭土、草木灰、秸秆灰、滑石粉、分子筛、活性炭、硅藻土中的一种或多种。
进一步地，所述超微颗粒的粒径为0.1-40微米。（实施例0.5-20微米）
一种用于浇筑模具的易脱模涂层的涂装方法，包括以下步骤：
S1、将粉末涂料和水按照1: (0.6-1)的比例搅拌，加入0.5-3%消泡剂，研磨搅拌均匀，通过涂膜机或喷枪在模具接触面上涂刷或喷涂进行底涂；
S2、在底涂上均匀地洒一层超疏水超微颗粒，遮盖住底涂，施加0.5-1N的压力；
S3、将S2中涂有底涂和面涂的模具接触面板在阶梯温度下进行固化，冷却到室温，易脱模涂层涂装完成。
进一步地，所述消泡剂为矿物油消泡剂、硅油乳液消泡剂、聚醚类消泡剂中的一种或多种。
进一步地，所述模具接触面用砂纸打磨出纵横交错细小划痕。
进一步地，所述底涂厚度为75-200μm。
进一步地，所述阶梯温度固化具体包括以下步骤：将涂有底涂和面涂的模具接触面板在室温下干燥5-8min后，放入鼓风固化箱中于40-90℃下干燥5-10min；继续升温至180-200℃固化12-20min。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：
本发明提供了一种用于浇筑模具的易脱模涂层及其涂装方法，可以有效改善浇筑模具使用时粘接浆料现象，且超疏水表层稳定，涂刷一次并可供模板多次使用；本发明的粉末涂料涂装以水为稀释分散剂，避免了粉尘污染，具有环境友好性；本发明的水性涂装涂料可喷可刷，能处理异形工件，不会留下死角，涂装效果好；本发明的水性涂装工艺简单，涂装效率高，易于控制，利于大规模应用。
附图说明
图1为本发明实施例1的浇筑模具的易脱模涂层试板；
图2为本发明实施例1的浇筑模具的易脱模涂层的静态水接触角图；
图3为本发明实施例的不同试板的混凝土浇筑后一次脱模效果对比图；
图4为本发明实施例1易脱模涂层试板使用后的SEM图；
图 5 为本发明实施例1浇筑模具的易脱模涂层试板主要性能测试结果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种用于浇筑模具的易脱模涂层，该涂层包括底涂和面涂，所述底涂为聚酯树脂型粉末涂料、环氧树脂型粉末涂料、聚酯-环氧混合型粉末涂料、聚乙烯蜡型粉末涂料、聚丙烯蜡型粉末涂料中的一种，所述面涂为超疏水超微颗粒；以水为稀释分散剂，将底涂涂刷或喷涂于模具接触面，将面涂覆于底涂上制得易脱模涂层。所述面涂制备方法为：将硅烷偶联剂和乙醇按(0.5-2):100的体积比混合，加入4-10%超微颗粒，超声震荡10-20min，晾干后即可得到超疏水超微颗粒。进一步地，所述硅烷偶联剂为十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。所述超微颗粒为煤粉炉粉煤灰、流化床粉煤灰、煤矸石煅烧高岭土、草木灰、秸秆灰、滑石粉、分子筛、活性炭、硅藻土中的一种或多种。所述超微颗粒的粒径为0.1-40微米。
在实施例中所述超微颗粒的粒径优选为0.5-20微米。
一种用于浇筑模具的易脱模涂层的涂装方法，包括以下步骤：
S1、将粉末涂料和水按照1: (0.6-1)的比例搅拌，加入0.5-3%消泡剂，研磨搅拌均匀，通过涂膜机或喷枪在模具接触面上涂刷或喷涂进行底涂；
S2、在底涂上均匀地洒一层超疏水超微颗粒，遮盖住底涂，施加0.5-1N的压力；
S3、将S2中涂有底涂和面涂的模具接触面板在阶梯温度下进行固化，冷却到室温，易脱模涂层涂装完成。
所述消泡剂为矿消泡剂、硅油乳液消泡剂、聚醚类消泡剂中的一种或多种。所述模具接触面用砂纸打磨出纵横交错细小划痕。所述底涂厚度为75-200μm。所述阶梯温度固化具体包括以下步骤：将涂有底涂和面涂的模具接触面板在室温下干燥5-8min后，放入鼓风固化箱中于40-90℃下干燥5-10min；继续升温至180-200℃固化12-20min。
实施例1
将20g的聚酯-环氧混合型粉末涂料与13g水混合，加入0.5g矿物油消泡剂，研磨搅拌均匀制得底涂涂料；将1ml十七氟癸基三乙氧基硅烷溶于50ml乙醇，加入5g粒径为2.8μm的粉煤灰，超声20min晾干后即可得到超疏水超微颗粒。
使用时，用砂纸在马口铁板上打磨出纵横交错的细小划痕以增加粗糙度，用涂膜机（BGD219，广州标格达实验室仪器用品有限公司）在马口铁板上涂刷200μm厚的底涂；然后在底涂上均匀地洒一层超疏水超微颗粒，遮盖住底涂即可，再用另一光洁试板轻压面涂，本实施例中光洁试板的重量为50g；将涂好的试板在室温下干燥5min后，放入鼓风固化箱（GZX-GF-1-BS-II/H，上海跃进医疗器械有限公司）中于50℃下干燥8min；继续升温至180℃固化15min，冷却后取出即可得到易脱模涂层试板，涂层表面光滑平整，从图1可以看到涂层表面由1-3微米的小颗粒相互间略有空隙但平整排布，可使液滴与涂层表面形成截留空气泡的复合界面。固化后的易脱模涂层的静态水接触角为165.2°，如图2所示。
对比例1
将20g聚酯-环氧混合型粉末涂料喷涂于试板，得到粉末涂层试板。
对比例2
将废机油涂刷于试板，得到废机油涂层试板。
将实施例1中易脱模涂层试板、对比例1中粉末涂层试板和对比例2中废机油涂层试板同时用做混凝土浇筑模具，脱模后一次的试板表面对比图如图3所示，聚酯-环氧混合型粉末涂层试板和涂刷废机油试板浇筑一次脱模后的表面有浆料残余，而易脱模涂层试板浇筑一次脱模后的表面无明显变化。
图4中a为易脱模涂层试板使用1次后的SEM图，b为易脱模涂层试板使用5次后的SEM图，c为易脱模涂层试板使用10次后的SEM图。本发明的易脱模涂层试板表面使用1次以及循环使用10次后仍然整洁无残余浆料，从SEM图看出易脱模涂层试板表面使用1次以及循环使用10次的原试板表面结构类似，试板上的混凝土试块均可以在45度倾角下从自行滑落。
实施例1的易脱模涂层的主要性能测试结果如图 5 所示，符合《热固性粉末涂料化工行业标准》(HG/T2006-2006)中的要求。
实施例2
将20g的环氧-聚酯混合型粉末涂料与13g水混合，加入0.5g硅油消泡剂，研磨搅拌均匀制得底涂涂料；将1ml的3-氨基丙基三乙氧基硅烷溶于50ml乙醇，加入5g粒径为5.1μm的粉煤灰，超声20min晾干后即可得到超疏水超微颗粒。
使用时，用砂纸在马口铁板上打磨出纵横交错的细小划痕以增加粗糙度，用涂膜机（BGD219，广州标格达实验室仪器用品有限公司）在板上涂刷200μm厚的底涂；然后在底涂上均匀地洒一层超疏水超微颗粒，遮盖住底涂即可，再用另一光洁试板轻压面涂即可；将涂好的试板在室温下干燥5min后，放入鼓风固化箱（GZX-GF-1-BS-II/H，上海跃进医疗器械有限公司）中于60℃下干燥5min；继续升温至180℃固化15min，冷却后取出即可得到易脱模涂层试板，其静态水接触角为156.5°。
本实施例制备的易脱模涂层的性能测试结果、易脱模涂层用于模具中一次和多次使用后涂层表面的变化照片图与实施例1类同。
实施例3
将20g的环氧树脂型粉末涂料与14g水混合，加入0.5g矿物油消泡剂，研磨搅拌均匀制得底涂涂料；将1ml十七氟癸基三乙氧基硅烷溶于50ml乙醇，加入5g粒径为10.5μm的煤矸石煅烧高岭土，超声20min晾干后即可得到超疏水超微颗粒。
使用时，用砂纸在马口铁板上打磨出纵横交错的细小划痕以增加粗糙度，用涂膜机（BGD219，广州标格达实验室仪器用品有限公司）在板上涂刷200μm厚的底涂；然后在底涂上均匀地洒一层超疏水超微颗粒，遮盖住底涂即可，再用另一光洁试板轻压面涂即可；将涂好的试板在室温下干燥8min后，放入鼓风固化箱（GZX-GF-1-BS-II/H，上海跃进医疗器械有限公司）中于50℃下干燥10min；继续升温至180℃固化15min，冷却后取出即可得到易脱模涂层试板，其静态水接触角为157.4°。
本实施例制备的易脱模涂层的性能测试结果、易脱模涂层用于模具中一次和多次使用后涂层表面的变化照片图与实施例1类同。
上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于浇筑模具的易脱模涂层的涂装方法，其特征在于：涂层包括底涂和面涂，所述底涂为聚酯树脂型粉末涂料、环氧树脂型粉末涂料、聚酯-环氧混合型粉末涂料、聚乙烯蜡型粉末涂料、聚丙烯蜡型粉末涂料中的一种，所述面涂为超疏水超微颗粒；以水为稀释分散剂，将底涂涂刷或喷涂于模具接触面，将面涂覆于底涂上制得易脱模涂层；
还包括以下步骤：
S1、将粉末涂料和水按照1: (0.6-1)的比例搅拌，加入0.5-3%消泡剂，研磨搅拌均匀，通过涂膜机或喷枪在模具接触面上涂刷或喷涂进行底涂；
S2、在底涂上均匀地洒一层超疏水超微颗粒，遮盖住底涂，施加0.5-1N的压力；
S3、将S2中涂有底涂和面涂的模具接触面板在阶梯温度下进行固化，冷却到室温，易脱模涂层涂装完成；
所述阶梯温度固化具体包括以下步骤：将涂有底涂和面涂的模具接触面板在室温下干燥5-8min后，放入鼓风固化箱中于40-90℃下干燥5-10min；继续升温至180-200℃固化12-20min。
2.根据权利要求1所述的一种用于浇筑模具的易脱模涂层的涂装方法，其特征在于，所述面涂制备方法为：将硅烷偶联剂和乙醇按(0.5-2):100的体积比混合，加入4-10%超微颗粒，超声震荡10-20min，晾干后即可得到超疏水超微颗粒。
3.根据权利要求2所述的一种用于浇筑模具的易脱模涂层的涂装方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂为十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种用于浇筑模具的易脱模涂层的涂装方法，其特征在于：所述超微颗粒为煤粉炉粉煤灰、流化床粉煤灰、煤矸石煅烧高岭土、草木灰、滑石粉、分子筛、活性炭、硅藻土中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的一种用于浇筑模具的易脱模涂层的涂装方法，其特征在于：所述超微颗粒的粒径为0.1-40微米。
6.根据权利要求1所述的一种用于浇筑模具的易脱模涂层的涂装方法，其特征在于：所述消泡剂为矿物油消泡剂、硅油乳液消泡剂、聚醚类消泡剂中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种用于浇筑模具的易脱模涂层的涂装方法，其特征在于：所述模具接触面用砂纸打磨出纵横交错细小划痕。
8.根据权利要求1所述的一种用于浇筑模具的易脱模涂层的涂装方法，其特征在于：所述底涂厚度为75-200μm。
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