CN110281433B - 一种橡胶成型工业用脱模剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种橡胶成型工业用脱模剂及其制备方法，涉及脱模剂技术领域，解决了现有技术中的橡胶成型脱模剂脱模效率低的问题。一种橡胶成型工业用脱模剂，其由以下重量百分比的物质组成：聚二甲基硅氧烷、正钛酸四丁酯1.0～2.0%、熟桐油1.0～2.0%、乙酸乙酯5～10%、脱模助剂0.3～0.7%、偶联剂0.2～0.4%和石油醚余量。本发明中的橡胶成型工业用脱模剂，使成品易于从模具中脱出，并使塑件表面光滑，阻止橡胶制品粘在模具上，不仅能够起到很好的脱模效果，且具有较高的脱模效率。
Description
技术领域
本发明涉及脱模剂技术领域，更具体地说，它涉及一种橡胶成型工业用脱模剂及其制备方法。
背景技术
金属、橡胶、塑料等制品在模具中成型加工，固化后的制品与模具表面接触，可能因模具工作表面凹凸等微缺陷，使制品自模具剥离时会有一定的摩擦阻力。或二者之间因物理吸附或化学键合而致黏结，导致在制品成型后从模具中剥离困难。为了弱化制品与模具间的吸附或黏结，需要使用脱模剂。
目前市场上使用的橡胶成型脱模剂有以下几种：
1.用油性有机硅塑料脱模剂为主要脱模材料，由于橡胶制品吸油性较强，模具上喷一次仅能脱2～3次，脱模效率低；又由于橡胶制品表面有较多油迹，表面二次加工困难，有时需要清洗橡胶制品表面，费时费工又造成环境负担。
2.聚乙烯醇脱模剂，低聚合度聚乙烯醇溶于水或水、乙醇混合液，同时加少量甘油，脱模效果较好且橡胶制品表面无油迹。但该脱模剂在模具表面溶剂不易挥发，需电吹风加热蒸发溶剂，操作麻烦。
3.氟塑料脱模剂，其具有表面能低，热稳定性高、脱模性好等特点。但成本很高。
以上三类脱模剂可用于不同材料或不同技术要求的脱模，但有一个共同的缺点，使用过程中的脱模效率低，因此，需要提出一种新的技术方案以解决上述技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种橡胶成型工业用脱模剂，这种橡胶成型工业用脱模剂解决了现有技术中的橡胶成型脱模剂脱模效率低的问题，其在使用过程中具有较高的脱模效率。
为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：
一种橡胶成型工业用脱模剂，其由以下重量百分比的物质组成：
通过采用上述技术方案，用熟桐油和正钛酸四丁酯作为主要原料的干性脱模剂，由于熟桐油在石油醚中溶解较慢，先把熟桐油溶解于乙酸乙酯，再在搅拌下加入到大量石油醚中，再在此溶液中加入正钛酸四丁酯，喷洒到金属模具表面后，溶剂蒸发，留下一层润滑性能优良且厚薄均匀的有机聚合物在模具表面，隔开橡胶制品与钢铁模具，使成品易于从模具中脱出，并使塑件表面光滑，阻止橡胶制品粘在模具上，起到很好的脱模效果。本发明的橡胶成型工业用脱模剂不仅脱模效果好，脱出的橡胶制品表面光滑但无油迹，不影响橡胶制品表面的后续加工，成本低廉，而且部分解决了桐油出路的问题，利用纯天然和绿色环保的熟桐油，做到了绿色生产。
脱模助剂能够大大提高橡胶成型工业用脱模剂的整体品质，使橡胶成型工业用脱模剂在使用时能够发挥出良好稳定的脱模效果，并具有较高的脱模效率。偶联剂能够使各原料具有良好的分散性，使橡胶成型工业用脱模剂在使用后具有良好的表面质量及机械、热和电性能，且偶联剂与聚二甲基硅氧烷相互配合，使橡胶成型工业用脱模剂具有优良的脱模效果，并在使用过程中能够实现快速脱模，具有较高的脱模效率。
进一步优选为，所述橡胶成型工业用脱模剂的组分中还加入有重量百分比为0.6～0.9％的功能助剂，功能助剂主要由黏土和无定形二氧化硅组成，且黏土和无定形二氧化硅的质量比为1：(3～5)。
通过采用上述技术方案，黏土和无定形二氧化硅组成的功能助剂，能够提高橡胶成型工业用脱模剂整体的附着力、耐温性和耐磨性，使其在使用过程中其表面不会产生鼓包、粗糙、起粉及变色现象，且具有较高的脱模效率。同时，黏土和无定形二氧化硅能够使橡胶制品的表面在脱模后具有较高的洁净性，进而使橡胶成型工业用脱模剂的脱模效果大大提高，并具有良好的应用性。
进一步优选为，所述橡胶成型工业用脱模剂的组分中还加入有重量百分比为1.2～1.6％的六甲基硅氧烷。
通过采用上述技术方案，六甲基硅氧烷与偶联剂、聚二甲基硅氧烷共同作用，可以提高各原料间的相容性，且能够调节橡胶成型工业用脱模剂中的甲基含量，使脱模力减小，连续脱模次数也逐渐增加，进而使橡胶成型工业用脱模剂整体的脱模效率和脱模效果大大提高。
进一步优选为，所述偶联剂选用乙烯基三乙氧基硅烷、硅酸铝、钛酸酯和磷酸酯中的任意一种。
通过采用上述技术方案，乙烯基三乙氧基硅烷、硅酸铝、钛酸酯和磷酸酯均为良好的偶联剂，不仅能够使各原料具有良好的分散性，还能使橡胶成型工业用脱模剂在使用后具有良好的表面质量及机械、热和电性能，而且还能起到一定的防锈、抗氧化和阻燃效果，进而使橡胶成型工业用脱模剂整体具有良好的品质。
进一步优选为，所述脱模助剂选用乳化蜡、乳化硅油和脂肪醇聚氧乙烯醚的一种或多种。
通过采用上述技术方案，乳化蜡、乳化硅油和脂肪醇聚氧乙烯醚均为良好的脱模助剂，其能够与熟桐油相互配合，使橡胶成型工业用脱模剂在使用过程中保持良好稳定的脱模效果，且在不同的使用环境中，均能够保持较高的脱模效率。
进一步优选为，所述聚二甲基硅氧烷的黏度为200-500cs。
通过采用上述技术方案，若聚二甲基硅氧烷的黏度太高，会在注塑件表面留有油迹，影响注塑件的使用性能。若聚二甲基硅氧烷黏度太低，则脱模性能差，注塑件容易与模具粘结。当聚二甲基硅氧烷的黏度为200-500cs时，能够保证橡胶成型工业用脱模剂具有较高的品质，且在使用时能够发挥出良好的脱模效果。
进一步优选为，所述的石油醚中馏分的初馏点不低于60摄氏度，终馏点不高于90摄氏度。
通过采用上述技术方案，石油醚中馏分的初馏点不低于60摄氏度，终馏点不高于90摄氏度，有利于使橡胶成型工业用脱模剂在使用过程中发挥出良好的脱模效果。
本发明的目的二在于提供一种橡胶成型工业用脱模剂的制备方法，采用该方法制备的橡胶成型工业用脱模剂在使用过程中具有较高的脱模效率和脱模效果。
为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案，包括以下步骤：
步骤一，备料，按照质量比称取聚二甲基硅氧烷、正钛酸四丁酯、熟桐油、乙酸乙酯和石油醚；
步骤二，预混A相，在熟桐油中加入乙酸乙酯中搅拌溶解，混合均匀，作为A相；
步骤三，预混B相，将聚二甲基硅氧烷加入到石油醚中，快速搅拌至完全溶解，作为B相；
步骤四，终混，将A相在快速搅拌中加入B相，搅拌至完全溶解，混合均匀，得到混合料；
步骤五，出料，以顺时针搅拌混合料，同时以液态呈细线状加入正钛酸四丁酯，加入完毕后继续搅拌一段时间，最后加入脱膜助剂和偶联剂，直至其完全溶解，即可得到橡胶成型工业用脱模剂。
通过采用上述技术方案，由于熟桐油在石油醚中溶解较慢，先把熟桐油溶解于乙酸乙酯，得到A相，再将聚二甲基硅氧烷加入到石油醚中，得到B相，最后将A相和B相混合后，此时在溶液中加入正钛酸四丁酯，搅拌均匀后加入脱膜助剂和偶联剂，能够得到品质较高的橡胶成型工业用脱模剂。同时，该工艺操作简单，生产效率较高，不会对环境产生较大污染，且整体生产成本较低，在实际使用过程中具有良好的脱模效果和较高的脱模效率。
综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)用熟桐油和正钛酸四丁酯作为主要原料的干性脱模剂，不仅脱模效果好，且脱出的橡胶制品表面光滑但无油迹，不影响橡胶制品表面的后续加工，同时成本低廉，而且部分解决了桐油出路的问题，并利用纯天然和绿色环保的熟桐油，做到了绿色生产；
(2)黏土和无定形二氧化硅组成的功能助剂，能够提高橡胶成型工业用脱模剂整体的附着力、耐温性和耐磨性，并使其具有较高的脱模效率。同时，黏土和无定形二氧化硅能够使橡胶制品的表面在脱模后具有较高的洁净性，进而使橡胶成型工业用脱模剂的脱模效果大大提高；
(3)加入六甲基硅氧烷，其与偶联剂、聚二甲基硅氧烷共同作用，可以提高各原料间的相容性，并能够调节橡胶成型工业用脱模剂中的甲基含量，使其整体的脱模力减小，连续脱模次数也逐渐增加，进而使橡胶成型工业用脱模剂整体的脱模效率和脱模效果大大提高。
附图说明
图1为本发明中橡胶成型工业用脱模剂的制备方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1-3：一种橡胶成型工业用脱模剂，各组分及其相应的重量份数如表1所示，并通过如下步骤制备获得：
步骤一，备料，按照质量比称取聚二甲基硅氧烷、正钛酸四丁酯、熟桐油、乙酸乙酯和石油醚；
步骤二，预混A相，在熟桐油中加入乙酸乙酯中搅拌溶解，混合均匀，搅拌速度为1500rpm，时间为10min，作为A相；
步骤三，预混B相，将聚二甲基硅氧烷加入到石油醚中，快速搅拌至完全溶解，搅拌速度为1000rpm，时间为15min，作为B相；
步骤四，终混，将A相在快速搅拌中加入B相，搅拌至完全溶解，搅拌速度为1500rpm，时间为10min，混合均匀，得到混合料；
步骤五，出料，以顺时针搅拌混合料，搅拌速度为800rpm，同时以液态呈细线状加入正钛酸四丁酯，加入完毕后继续搅拌10min，最后加入乳化蜡和乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌速度为1200rpm，时间为10min，直至其完全溶解，即可得到橡胶成型工业用脱模剂；
注：上述步骤中石油醚中馏分的初馏点不低于60摄氏度，终馏点不高于90摄氏度；聚二甲基硅氧烷的黏度为350cs。
表1实施例1-3中各组分及其重量份数
实施例4：一种橡胶成型工业用脱模剂，与实施例1的不同之处在于，步骤三中聚二甲基硅氧烷的黏度为200cs。
实施例5：一种橡胶成型工业用脱模剂，与实施例1的不同之处在于，步骤三中聚二甲基硅氧烷的黏度为500cs。
实施例6：一种橡胶成型工业用脱模剂，与实施例1的不同之处在于，步骤五具体设置为，出料，以顺时针搅拌混合料，搅拌速度为800rpm，同时以液态呈细线状加入正钛酸四丁酯，加入完毕后继续搅拌10min，最后加入重量百分比为0.3％的乳化蜡和0.2％的硅酸铝，搅拌速度为1200rpm，时间为10min，直至其完全溶解，即可得到橡胶成型工业用脱模剂。
实施例7：一种橡胶成型工业用脱模剂，与实施例1的不同之处在于，步骤五具体设置为，出料，以顺时针搅拌混合料，搅拌速度为800rpm，同时以液态呈细线状加入正钛酸四丁酯，加入完毕后继续搅拌10min，最后加入重量百分比为0.3％的乳化蜡和0.2％的钛酸酯，搅拌速度为1200rpm，时间为10min，直至其完全溶解，即可得到橡胶成型工业用脱模剂。
实施例8：一种橡胶成型工业用脱模剂，与实施例1的不同之处在于，步骤五具体设置为，出料，以顺时针搅拌混合料，搅拌速度为800rpm，同时以液态呈细线状加入正钛酸四丁酯，加入完毕后继续搅拌10min，最后加入重量百分比为0.3％的乳化蜡和0.2％的磷酸酯，搅拌速度为1200rpm，时间为10min，直至其完全溶解，即可得到橡胶成型工业用脱模剂。
实施例9：一种橡胶成型工业用脱模剂，与实施例1的不同之处在于，步骤五具体设置为，出料，以顺时针搅拌混合料，搅拌速度为800rpm，同时以液态呈细线状加入正钛酸四丁酯，加入完毕后继续搅拌10min，最后加入重量百分比为0.3％的乳化硅油和0.2％的乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌速度为1200rpm，时间为10min，直至其完全溶解，即可得到橡胶成型工业用脱模剂。
实施例10：一种橡胶成型工业用脱模剂，与实施例1的不同之处在于，步骤五具体设置为，出料，以顺时针搅拌混合料，搅拌速度为800rpm，同时以液态呈细线状加入正钛酸四丁酯，加入完毕后继续搅拌10min，最后加入重量百分比为0.2％的乳化硅油、0.1％的脂肪醇聚氧乙烯醚和0.2％的乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌速度为1200rpm，时间为10min，直至其完全溶解，即可得到橡胶成型工业用脱模剂。
实施例11：一种橡胶成型工业用脱模剂，与实施例1的不同之处在于，步骤五具体设置为，出料，以顺时针搅拌混合料，搅拌速度为800rpm，同时以液态呈细线状加入正钛酸四丁酯，加入完毕后继续搅拌10min，最后加入重量百分比为0.1％的乳化硅油、0.1％的脂肪醇聚氧乙烯醚、0.1％的乳化蜡和0.2％的乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌速度为1200rpm，时间为10min，直至其完全溶解，即可得到橡胶成型工业用脱模剂。
实施例12：一种橡胶成型工业用脱模剂，与实施例1的不同之处在于，步骤五具体设置为，出料，以顺时针搅拌混合料，搅拌速度为800rpm，同时以液态呈细线状加入正钛酸四丁酯，加入完毕后继续搅拌10min，最后加入重量百分比为0.3％的乳化蜡、0.2％的乙烯基三乙氧基硅烷和0.6％的功能助剂，功能助剂由黏土和无定形二氧化硅按质量比为1：5组成，搅拌速度为1200rpm，时间为10min，直至其完全溶解，即可得到橡胶成型工业用脱模剂。
实施例13：一种橡胶成型工业用脱模剂，与实施例1的不同之处在于，步骤五具体设置为，出料，以顺时针搅拌混合料，搅拌速度为800rpm，同时以液态呈细线状加入正钛酸四丁酯，加入完毕后继续搅拌10min，最后加入重量百分比为0.3％的乳化蜡、0.2％的乙烯基三乙氧基硅烷和0.9％的功能助剂，功能助剂由黏土和无定形二氧化硅按质量比为1：3组成，搅拌速度为1200rpm，时间为10min，直至其完全溶解，即可得到橡胶成型工业用脱模剂。
实施例14：一种橡胶成型工业用脱模剂，与实施例1的不同之处在于，步骤五具体设置为，出料，以顺时针搅拌混合料，搅拌速度为800rpm，同时以液态呈细线状加入正钛酸四丁酯，加入完毕后继续搅拌10min，最后加入重量百分比为0.3％的乳化蜡、0.2％的乙烯基三乙氧基硅烷和0.75％的功能助剂，功能助剂由黏土和无定形二氧化硅按质量比为1：4组成，搅拌速度为1200rpm，时间为10min，直至其完全溶解，即可得到橡胶成型工业用脱模剂。
实施例15：一种橡胶成型工业用脱模剂，与实施例1的不同之处在于，步骤五具体设置为，出料，以顺时针搅拌混合料，搅拌速度为800rpm，同时以液态呈细线状加入正钛酸四丁酯，加入完毕后继续搅拌10min，最后加入重量百分比为0.3％的乳化蜡、0.2％的乙烯基三乙氧基硅烷和1.2％的六甲基硅氧烷，搅拌速度为1200rpm，时间为10min，直至其完全溶解，即可得到橡胶成型工业用脱模剂。
实施例16：一种橡胶成型工业用脱模剂，与实施例1的不同之处在于，步骤五具体设置为，出料，以顺时针搅拌混合料，搅拌速度为800rpm，同时以液态呈细线状加入正钛酸四丁酯，加入完毕后继续搅拌10min，最后加入重量百分比为0.3％的乳化蜡、0.2％的乙烯基三乙氧基硅烷和1.4％的六甲基硅氧烷，搅拌速度为1200rpm，时间为10min，直至其完全溶解，即可得到橡胶成型工业用脱模剂。
实施例17：一种橡胶成型工业用脱模剂，与实施例1的不同之处在于，步骤五具体设置为，出料，以顺时针搅拌混合料，搅拌速度为800rpm，同时以液态呈细线状加入正钛酸四丁酯，加入完毕后继续搅拌10min，最后加入重量百分比为0.3％的乳化蜡、0.2％的乙烯基三乙氧基硅烷和1.6％的六甲基硅氧烷，搅拌速度为1200rpm，时间为10min，直至其完全溶解，即可得到橡胶成型工业用脱模剂。
对比例1：一种橡胶成型工业用脱模剂，与实施例1的不同之处在于，随机挑选市售的某品牌油性有机硅脱模剂。
对比例2：一种橡胶成型工业用脱模剂，与实施例1的不同之处在于，随机挑选市售的某品牌聚乙烯醇脱模剂。
对比例3：一种橡胶成型工业用脱模剂，与实施例1的不同之处在于，随机挑选市售的氟塑料脱模剂。
性能测试
试验样品：采用实施例1-17中获得的橡胶成型工业用脱模剂作为试验样品1-17，采用对比例1-3中获得的橡胶成型工业用脱模剂作为对照样品1-3。
试验方法：取实试验样品1-17和对照样品1-3作为试验试样，对注塑件进行脱模试验，记录首次喷涂的注塑件表面状态以及喷涂一次能够进行的最大脱模次数，最大脱模次数以注塑件表面首先出现粗糙或者注塑件难以从模具表面脱离的前一次为计。
脱模性能评定：7.5-10表示脱模效果非常好，模件自动从模具中脱离；5-7.5表示脱模效果好，模件较易从模具中脱离；2.5-5表示脱模效果一般，模件需要借助外力从模具中脱离；0-2.5表示脱模效果差，模件不能从模具中脱离。
成型效果评定：7.5-10表示模件表面纹理非常清晰；5-7.5表示模件表面纹理清洗；2.5-5表示模件表面纹理模糊；0-2.5表示模件表面纹理非常模糊。
试验结果：试验样品1-17和对照样品1-3的测试结果如表2所示。由表2可知，由试验样品1-3和对照样品1-3的测试结果对比可得，用熟桐油和正钛酸四丁酯作为主要原料的干性脱模剂，能够使橡胶成型工业用脱模剂具有良好的脱模性能，且使用后的模件成型效果好，并具有较高的连续脱模次数。由试验样品6-8、试验样品9-11和试验样品1-3的测试结果分别对比可得，本发明所公开的脱模助剂和偶联剂均适用于橡胶成型工业用脱模剂的制备，且能使橡胶成型工业用脱模剂保持良好稳定的品质。由试验样品12-14、试验样品15-17和试验样品1-3的测试结果分别对比可得，加入黏土和无定形二氧化硅组成的功能助剂，或加入六甲基硅氧烷，均能够大大提高橡胶成型工业用脱模剂整体的脱模性能、成型效果和最大脱模次数。且由试验样品12-14和试验样品15-17的测试结果对比可得，功能助剂对橡胶成型工业用脱模剂整体的提升效果比六甲基硅氧烷要高。
表2试验样品1-17和对照样品1-3的测试结果
| 样品 | 脱模性能评定 | 成型效果评定 | 最大脱模次数 |
| 试验样品1 | 8.6 | 9.1 | 14 |
| 试验样品2 | 8.5 | 8.9 | 13 |
| 试验样品3 | 8.6 | 9.0 | 14 |
| 试验样品4 | 8.5 | 9.1 | 12 |
| 试验样品5 | 8.4 | 8.9 | 14 |
| 试验样品6 | 8.6 | 9.0 | 15 |
| 试验样品7 | 8.5 | 8.9 | 13 |
| 试验样品8 | 8.4 | 8.9 | 14 |
| 试验样品9 | 8.6 | 9.1 | 15 |
| 试验样品10 | 8.5 | 9.1 | 15 |
| 试验样品11 | 8.6 | 9.0 | 13 |
| 试验样品12 | 9.1 | 9.5 | 19 |
| 试验样品13 | 9.2 | 9.6 | 19 |
| 试验样品14 | 9.2 | 9.5 | 18 |
| 试验样品15 | 8.9 | 9.3 | 17 |
| 试验样品16 | 9.0 | 9.3 | 16 |
| 试验样品17 | 9.0 | 9.4 | 17 |
| 对照样品1 | 7.2 | 7.4 | 10 |
| 对照样品2 | 7.1 | 7.4 | 9 |
| 对照样品3 | 4.3 | 4.6 | 4 |
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种橡胶成型工业用脱模剂，其特征在于，其由以下重量百分比的物质组成：
聚二甲基硅氧烷 2.5～4.5％
正钛酸四丁酯 1.0～2.0%
熟桐油 1.0～2.0%
乙酸乙酯 5～10%
脱模助剂 0.3～0.7%
偶联剂 0.2～0.4%
石油醚 余量；
所述橡胶成型工业用脱模剂的组分中还加入有重量百分比为0.6～0.9%的功能助剂，功能助剂主要由黏土和无定形二氧化硅组成，且黏土和无定形二氧化硅的质量比为1：（3～5）。
2.根据权利要求1所述的橡胶成型工业用脱模剂，其特征在于，所述橡胶成型工业用脱模剂的组分中还加入有重量百分比为1.2～1.6%的六甲基硅氧烷。
3.根据权利要求1所述的橡胶成型工业用脱模剂，其特征在于，所述偶联剂选用乙烯基三乙氧基硅烷、硅酸铝、钛酸酯和磷酸酯中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的橡胶成型工业用脱模剂，其特征在于，所述脱模助剂选用乳化蜡、乳化硅油和脂肪醇聚氧乙烯醚的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的橡胶成型工业用脱模剂，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷的黏度为200-500cs。
6.根据权利要求1所述的橡胶成型工业用脱模剂，其特征在于，所述的石油醚中馏分的初馏点不低于60摄氏度，终馏点不高于90摄氏度。
7.一种如权利要求1所述的橡胶成型工业用脱模剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，备料，按照质量比称取聚二甲基硅氧烷、正钛酸四丁酯、熟桐油、乙酸乙酯和石油醚；
步骤二，预混A相，在熟桐油中加入乙酸乙酯中搅拌溶解，混合均匀，作为A相；
步骤三，预混B相，将聚二甲基硅氧烷加入到石油醚中，快速搅拌至完全溶解，作为B相；
步骤四，终混，将A相在快速搅拌中加入B相，搅拌至完全溶解，混合均匀，得到混合料；
步骤五，出料，以顺时针搅拌混合料，同时以液态呈细线状加入正钛酸四丁酯，加入完毕后继续搅拌一段时间，最后加入脱膜助剂和偶联剂，直至其完全溶解，即可得到橡胶成型工业用脱模剂。
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