CN110016159A - 一种高分子聚合物用自洁剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高分子聚合物用自洁剂，涉及模具自清洁技术领域。本发明提供的高分子聚合物用自洁剂包括以下质量百分数的组分：酰胺类物质26～36％，胺类物质15～25％，无机清洗剂0～8％，氟表面活性剂0～0.05％，乳化剂45～55％和偶联剂0～8％。本发明用乳化剂和酰胺类物质将胺类物质和无机清洗剂乳化包裹起来，在高分子聚合物高温成型时，破乳，将胺类物质和无机清洗剂快速释放出来，吸附于模具型腔的金属表面，因胺类物质和无机清洗剂对金属有极强的渗透性，从而将附着在金属表面上的污垢剥离，并由高分子聚合物产品将污垢带离出去，具有自我清洁的作用，从而极大的延长洗模时间，甚至可以达到永不洗模的效果。

Description

一种高分子聚合物用自洁剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及模具自清洁技术领域，尤其涉及一种高分子聚合物用自洁剂及其制备方法。

背景技术

高分子聚合物模压成型或挤出成型制造产品过程中，不可避免的存在模具污染的问题，这是由于高分子聚合物在高温下游离出低分子物质或无机物等逐渐积聚堆积于模具型腔表面，以及配料中的氧化物对模具型腔表面腐蚀造成凹凸不平，增大迁移物质对模具型腔表面的附着，随着模具型腔表面附着物的增加，即污染加剧，在产品的生产过程中其外观质量逐渐变差，最后严重影响外观质量，导致制得的产品不合格。因此，不得不对模具进行停机清洗，从而导致生产效率降低。

针对模具污染的问题，目前工业生产中有以下解决方案：1.喷砂洗模。把模具从机台上拆卸下来，放入喷砂机中，高压喷砂冲洗模具去除污染物，其缺点是：需停机洗模，降低生产效率，且会加剧模具型腔表面的凹凸不平，后续生产时模具污染更快；2.洗模水洗模。把模具从机台上拆卸下来，用酸性或碱性的洗模水清洗，其缺点是：需停机洗模，降低生产效率，且会加剧模具的生锈腐蚀；3.模具型腔表面喷涂特氟龙。喷特氟龙涂层的模具目前只能生产亚光产品，且特氟龙涂层也存在着使用寿命的问题，重新喷涂也是非常繁琐和费用高昂；4.聚合物中加入内脱模剂。内脱模剂快速迁移至产品与模具型腔之间形成一层润滑膜，可以延长洗模时间，但内脱模剂没有清洁模具型腔的作用，其逐渐堆积到模具型腔表面上，也会污染模具，仍避免不了洗模的问题；5.洗模胶洗模。可以不拆卸模具而实现在线洗模，效率高，但价格昂贵，且往往要连续清洗几模才能达到所需的效果。

在目前的洗模胶配方应用中，往往加入大量胺类物质和无机清洗剂，在硫化时的高温下，胺类物质和无机清洗剂急剧迁移出橡胶表面，优先吸附于金属表面，从而将附着在金属表面上的污垢剥离，并由洗模胶带离出去，达到在线清洗模具的目的。但大量的胺类物质严重影响橡胶产品配方的性能，使产品失去实际价值。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高分子聚合物用自洁剂及其制备方法。本发明提供的高分子聚合物用自洁剂具有自我清洁的作用，使模具型腔长期保持干净，甚至达到永不洗模的效果。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种高分子聚合物用自洁剂，包括以下质量百分数的组分：

酰胺类物质26～36％，胺类物质15～25％，无机清洗剂0～8％，氟表面活性剂0～0.05％，乳化剂45～55％和偶联剂0～8％。

优选地，所述高分子聚合物用自洁剂包括以下质量百分数的组分：酰胺类物质32～33％，胺类物质16.5～18％，无机清洗剂4～6％，氟表面活性剂0.01～0.03％，乳化剂47～49％和偶联剂0.5～2％。

优选地，所述酰胺类物质包括油酸酰胺、硬脂酸酰胺和芥酸酰胺中的一种或几种。

优选地，所述胺类物质包括一乙醇胺和/或三乙醇胺。

优选地，所述无机清洗剂包括硫酸钠、磷酸钠、水合磷酸钠和水合硫酸钠中的一种或几种。

优选地，所述乳化剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚改性乳化剂。

优选地，所述偶联剂包括钛酸酯、硼酸酯、铝酸酯和硅烷中的一种或几种。

优选地，所述高分子聚合物用自洁剂还包括无机填料，所述无机填料包括白炭黑、碳酸钙、陶土和滑石粉中的一种或多种。

本发明还提供了上述技术方案所述高分子聚合物用自清洁剂的制备方法，包括以下步骤：

将酰胺类物质、胺类物质、无机清洗剂、氟表面活性剂、乳化剂、偶联剂熔融混合，制得高分子聚合物用自洁剂。

优选地，所述熔融的温度为80～150℃。

本发明提供了一种高分子聚合物用自洁剂，包括以下质量百分数的组分：酰胺类物质26～36％，胺类物质15～25％，无机清洗剂0～8％，氟表面活性剂0～0.05％，乳化剂45～55％和偶联剂0～8％。本发明用乳化剂和酰胺类物质将胺类物质和无机清洗剂乳化包裹起来，使胺类物质不参与高分子聚合物的反应，不影响高分子聚合物产品的自有性能；在高分子聚合物高温成型时，破乳(乳化失效)，将胺类物质和无机清洗剂快速释放出来，吸附于模具型腔的金属表面，且胺类物质和无机清洗剂对金属有极强的渗透性，氟表面活性剂也是耐高温的强渗透剂，与胺类物质和无机清洗剂配伍使用具有优异的协同作用，可提高对金属的渗透性从而将附着在金属表面上的污垢剥离，并由高分子聚合物产品将污垢带离出去，即加入自洁剂的高分子聚合物在生产时就具有自我清洁的作用，从而极大的延长洗模时间，甚至可以达到永不洗模的效果。

并且，由于模具清洁干净，生产的产品外观也一致，合格率和生产效率都得以提高，模具的使用寿命也得以极大延长。

具体实施方式

本发明提供了一种高分子聚合物用自洁剂，包括以下质量百分数的组分：

酰胺类物质26～36％，胺类物质15～25％，无机清洗剂0～8％，氟表面活性剂0～0.05％，乳化剂45～55％和偶联剂0～8％。

本发明提供的高分子聚合物用自洁剂包括质量百分数为26～36％的酰胺类物质，进一步优选为32～33％。在本发明中，所述酰胺类物质优选包括油酸酰胺、硬脂酸酰胺和芥酸酰胺中的一种或几种。本发明对所述酰胺类物质的具体来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本发明中，所述酰胺类物质作为润滑剂和脱模剂，具有优良的外部润滑效果和脱模性，同时在破乳过程中，酰胺类物质能够加快胺类物质和无机清洗剂的释放速度。

本发明提供的高分子聚合物用自洁剂包括质量百分数为15～25％的胺类物质，进一步优选为16.5～18％。在本发明中，所述胺类物质优选包括一乙醇胺和/或三乙醇胺。本发明对所述胺类物质的具体来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本发明中，所述胺类物质被乳化剂和酰胺类物质乳化包裹起来，不参与高分子聚合物的反应，不影响高分子聚合物产品的自有性能，在高分子聚合物高温成型时，破乳(乳化失效)，胺类物质快速释放出来，优先吸附于模具型腔的金属表面，且胺类物质对金属有极强的渗透性，与氟表面活性剂配伍使用表现出优异的协同作用，可提高对金属的渗透性从而将附着在金属表面上的污垢剥离，并由高分子聚合物产品将油污带离出去，达到自洁的效果。

本发明提供的高分子聚合物用自洁剂包括质量百分数为0～8％的无机清洗剂，进一步优选为4～6％。在本发明中，所述无机清洗剂优选包括硫酸钠、磷酸钠、水合磷酸钠和水合硫酸钠中的一种或几种。本发明对所述无机清洗剂的具体来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本发明中，所述无机清洗剂被乳化剂和酰胺类物质乳化包裹起来，不参与高分子聚合物的反应，不影响高分子聚合物产品的自有性能，在高分子聚合物高温成型时，破乳(乳化失效)，无机清洗剂快速释放出来，优先吸附于模具型腔的金属表面，且无机清洗剂对金属有极强的渗透性，同时与氟表面活性剂配伍使用表现出优异的协同作用，可提高对金属的渗透性从而将附着在金属表面上的污垢剥离，并由高分子聚合物产品将污垢带离出去，达到自洁的效果。

本发明提供的高分子聚合物用自洁剂包括质量百分数为0～0.05％的氟表面活性剂，进一步优选为0.01～0.03％。在本发明中，所述氟表面活性剂优选OBS，所述氟表面活性剂也可以使用本领域技术人员所熟知的市售产品。本发明对所述氟表面活性剂的具体来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本发明中，所述氟表面活性剂耐热性好，可在高温下保持固有性能的发挥；同时具有极强的渗透性能，能够渗透进入金属微观表面，从而将附着在金属表面上的污垢剥离，并由高分子聚合物产品将污垢带离出去，达到自洁的效果，能够显著降低熔融液的表面张力。

本发明提供的高分子聚合物用自洁剂包括质量百分数为45～55％的乳化剂，进一步优选为47～49％。在本发明中，所述乳化剂优选包括脂肪醇聚氧乙烯醚改性乳化剂，具体的优选为上海格闰宁化工科技有限公司的乳化剂GR206，所述乳化剂也可以使用本领域技术人员所熟知的市售产品。在本发明中，所述乳化剂能够对胺类物质进行充分乳化，并且能够用酰胺类物质对胺类物质进行乳化包裹，保护胺类物质在和高聚物混合时不与高聚物结合而起反应，同时，在高聚物高温成型时，乳化剂的乳化作用也快速失效，把胺类物质及时释放出来。

本发明提供的高分子聚合物用自洁剂包括质量百分数为0～8％的偶联剂，进一步优选为0.5～2％。在本发明中，所述偶联剂优选包括钛酸酯、硼酸酯、铝酸酯和硅烷中的一种或几种。本发明对所述偶联剂的具体来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本发明中，所述偶联剂能够增加无机物填料与高分子聚合物的结合力，使得自洁剂在使用时不影响高分子聚合物的物理机械强度。

本发明提供的高分子聚合物用自洁剂优选还可以包括无机填料，所述无机填料的用量优选为上述所述组分质量总和的60～300％，所述无机填料优选包括白炭黑、碳酸钙、陶土和滑石粉中的一种或多种。本发明对所述无机填料的具体来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本发明中，所述无机填料作为前面所述物质的吸附载体使用，把产品制成粉状或粒状，利于生产应用，同时还可提高无机填料的比例从而降低产品的生产成本。

在本发明中，当不采用无机物作载体时，必须用高聚物作载体，各组分不必单独熔融，可同高聚物一起在一定温度下熔融混合即可，然后挤出制成颗粒，快速冷却制得成品。

在本发明的一个实施例中，所述高分子聚合物用自洁剂优选包括以下质量百分数的组分：

油酸酰胺16.5％，硬脂酸酰胺16.5％，三乙醇胺17％，一乙醇胺1％，乳化剂49％，滑石粉的用量为上述所述组分质量总和的100％。

在本发明的另一个实施例中，所述高分子聚合物用自洁剂优选包括以下质量百分数的组分：

油酸酰胺16.25％，硬脂酸酰胺16.25％，三乙醇胺17.99％，氟表面活性剂0.01％，乳化剂49％，钛酸酯偶联剂0.5％，碳酸钙的用量为上述所述组分质量总和的100％。

在本发明的另一个实施例中，所述高分子聚合物用自洁剂优选包括以下质量百分数的组分：

油酸酰胺16％，硬脂酸酰胺16％，三乙醇胺16.5％，氟表面活性剂0.01％，乳化剂46.99％，钛酸酯偶联剂0.5％，硫酸钠4％，白炭黑的用量为上述所述组分质量总和的60％。

在本发明的另一个实施例中，所述高分子聚合物用自洁剂优选包括以下质量百分数的组分：

芥酸酰胺16.0％，硬脂酸酰胺16.0％，一乙醇胺16％，氟表面活性剂0.01％，乳化剂47.99％，硼酸酯偶联剂2％，水合磷酸钠2％，热塑性弹性体SBS的用量为上述所述组分质量总和的60％。

本发明还提供了上述技术方案所述高分子聚合物用自洁剂的制备方法，包括以下步骤：

将酰胺类物质、胺类物质、无机清洗剂、氟表面活性剂、乳化剂、偶联剂熔融混合，制得高分子聚合物用自洁剂。

本发明对酰胺类物质、胺类物质、无机清洗剂、氟表面活性剂、乳化剂、偶联剂的加料顺序没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的加料顺序即可。

在本发明中，所述熔融的温度优选为80～150℃。本发明将熔融的温度设置在80～150℃范围内，可以将各原材料固体熔化，形成熔融态混合物，从而使乳化剂发挥乳化作用，得到乳化产物。

本发明优选将酰胺类物质、胺类物质、无机清洗剂、氟表面活性剂、乳化剂、偶联剂熔融得到乳化产物后，再将乳化产物与无机填料混合，冷却制得高分子聚合物用自洁剂。

本发明优选将所述高分子聚合物用自洁剂单独制成粉剂或将所述高分子聚合物用自洁剂与高分子聚合物混合制成粒料。本发明对所述粉剂的粒径和粒料的大小没有特殊的限定，采用本领域技术人员常用的粉剂大小即可。

下面结合实施例对本发明提供的高分子聚合物用自洁剂及其制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

将以下质量百分数的组分：

油酸酰胺16％，硬脂酸酰胺16％，三乙醇胺16.5％，氟表面活性剂0.01％，乳化剂46.99％，硼酸酯偶联剂0.5％，硫酸钠4％，在120℃下熔融混合乳化，得到乳化产物；将所述乳化产物与白炭黑混合，所述白炭黑的加入量为上述所述组分质量总和的60％，冷却制得高分子聚合物用自洁剂；

将所制得的高分子聚合物用自洁剂制成粉剂，用于生产热塑性弹性体制品的模具中。

经检测，制得的所有产品外观一致，合格率为99.99％，30天后，模具型腔表面依然洁净，使用寿命延长至90天。

实施例2

将以下质量百分数的组分：

油酸酰胺16.25％，硬脂酸酰胺16.25％，三乙醇胺17.99％，氟表面活性剂0.01％，乳化剂49％，钛酸酯偶联剂0.5％，在120℃下熔融混合乳化，得到乳化产物；将所述乳化产物与碳酸钙混合，所述碳酸钙的加入量为上述所述组分质量总和的100％，制得高分子聚合物用自洁剂；

将所制得的高分子聚合物用自洁剂制成粉剂，用于生产塑料制品的模具中。

经检测，制得的所有产品外观一致，合格率为99.99％，30天后，模具型腔表面依然洁净，使用寿命延长至90天。

实施例3

将以下质量百分数的组分：

油酸酰胺16.5％，硬脂酸酰胺16.5％，三乙醇胺17％，一乙醇胺1％，乳化剂49％，在150℃下熔融混合乳化，得到乳化产物；所述滑石粉的加入量为上述所述组分质量总和的100％，制得高分子聚合物用自洁剂；

将所制得的高分子聚合物用自洁剂制成粉剂，用于生产橡胶制品的模具中。

经检测，制得的所有产品外观一致，合格率为99.98％，30天后，模具型腔表面依然洁净，使用寿命延长至90天。

实施例4

将以下质量百分数的组分：

油酸酰胺15.5％，芥酸酰胺15.5％，三乙醇胺16％，乳化剂49％，铝酸酯偶联剂2％，磷酸钠2％，在120℃下熔融混合乳化，得到乳化产物；将所述乳化产物与陶土，所述陶土的加入量为上述所述组分质量总和的200％，制得高分子聚合物用自洁剂；

将所制得的高分子聚合物用自洁剂制成粉剂，用于生产热塑性弹性体制品的模具中。

经检测，制得的所有产品外观一致，合格率为99.99％，30天后，模具型腔表面依然洁净，使用寿命延长至90天。

实施例5

将以下质量百分数的组分：

芥酸酰胺16.0％，硬脂酸酰胺16.0％，一乙醇胺16％，氟表面活性剂0.01％，乳化剂47.99％，硼酸酯偶联剂2％，水合磷酸钠2％，热塑性弹性体SBS(上述所述组分质量总和的60％)在120℃下熔融混合，然后挤出制成颗粒，快速冷却，制得高分子聚合物用自洁剂；

将所制得的高分子聚合物用自洁剂与热塑性弹性体混合制成5mm粒径的粒料，用于生产热塑性弹性体制品的模具中。

经检测，制得的所有产品外观一致，合格率为99.99％，30天后，模具型腔表面依然洁净，使用寿命延长至90天。

实施例6

将以下质量百分数的组分：

油酸酰胺16％，硬脂酸酰胺16％，三乙醇胺17％，氟表面活性剂0.01％，乳化剂46.99％，硅烷偶联剂2％，水合硫酸钠2％，在140℃下熔融混合乳化，得到乳化产物；将所述乳化产物与白炭黑混合，所述白炭黑的加入量为上述所述组分质量总和的300％，，制得高分子聚合物用自洁剂；

将所制得的高分子聚合物用自洁剂制成粉剂，用于生产热塑性弹性体制品的模具中

经检测，制得的所有产品外观一致，合格率为99.99％，30天后，模具型腔表面依然洁净，使用寿命延长至90天。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高分子聚合物用自洁剂，其特征在于，包括以下质量百分数的组分：

酰胺类物质26～36％，胺类物质15～25％，无机清洗剂0～8％，氟表面活性剂0～0.05％，乳化剂45～55％和偶联剂0～8％。

2.根据权利要求1所述的高分子聚合物用自洁剂，其特征在于，所述高分子聚合物用自洁剂包括以下质量百分数的组分：

酰胺类物质32～33％，胺类物质16.5～18％，无机清洗剂4～6％，氟表面活性剂0.01～0.03％，乳化剂47～49％和偶联剂0.5～2％。

3.根据权利要求1或2所述的高分子聚合物用自洁剂，其特征在于，所述酰胺类物质包括油酸酰胺、硬脂酸酰胺和芥酸酰胺中的一种或几种。

4.根据权利要求1或2所述的高分子聚合物用自洁剂，其特征在于，所述胺类物质包括一乙醇胺和/或三乙醇胺。

5.根据权利要求1或2所述的高分子聚合物用自洁剂，其特征在于，所述无机清洗剂包括硫酸钠、磷酸钠、水合磷酸钠和水合硫酸钠中的一种或几种。

6.根据权利要求1或2所述的高分子聚合物用自洁剂，其特征在于，所述乳化剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚改性乳化剂。

7.根据权利要求1或2所述的高分子聚合物用自洁剂，其特征在于，所述偶联剂包括钛酸酯、硼酸酯、铝酸酯和硅烷中的一种或几种。

8.根据权利要求1或2所述的高分子聚合物用自洁剂，其特征在于，所述高分子聚合物用自洁剂还包括无机填料，所述无机填料包括白炭黑、碳酸钙、陶土和滑石粉中的一种或多种。

9.权利要求1～8任一项所述高分子聚合物用自洁剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将酰胺类物质、胺类物质、无机清洗剂、氟表面活性剂、乳化剂、偶联剂熔融混合，制得高分子聚合物用自洁剂。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述熔融的温度为80～150℃。