CN111688079A - 一种人造胶合生态板用的全水性脱模剂 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种人造生态板用的全水性脱模剂，包括脱模活性物质、表面活性物质、功能助剂和溶剂，本发明制备的脱模剂具有高惰性，高疏水性和高离型性，有助于脱模剂的快速成型以及脱模。

Description

一种人造胶合生态板用的全水性脱模剂

技术领域

本发明涉及脱模剂技术领域，尤其涉及一种人造胶合生态板用的全水性脱模剂。

背景技术

人造胶合生态胶合板的一般制造过程，在开放或封闭的模具中在存在脱模剂的情况下通过任选改性的有机聚异氰酸酯与稻秸、麦秸、玉米等农作物秸秆木质纤维颗粒或粉以及木材片纤维素的反应在压机压板制造人造胶合生态胶合板。人造胶合生态胶合板可以替代传统的三醛板，解决传统板材含醛问题，从真正意义上实现板材的无醛化和木质家具生态化；同时也可以充分利用稻秸、麦秸、玉米等农作物秸秆等可再生材料，解决稻秸、麦秸、玉米通过传统燃烧处理带来的大气环境问题，所以压缩的纤维素与异氰酸酯粘合剂的生产人造胶合生态在极具工业价值和社会价值，是国家提倡的环保和循环经济。但所描述的方法仍有一些技术上的缺陷，例如由于聚氨基甲酸酯与其他材料突出的粘合力。特别不利的是模制品附着于模具上并因此难于从模具上移去，这经常导致破坏模制品，特别是其表面。为了规避缺点，通常采用注射法和喷射法将脱模剂喷涂在抛光的金属模具表面，在金属模具表面形成具有外润滑剂的均匀涂层。

人造板材的生产过程中，热压机中热压膜和板坯之间会产生粘连，即所谓的粘板现象，严重时会影响产品质量及生产效率。为了弱化板材制品与热压板间的吸附或粘结，常采用能够形成有效隔离膜的添加剂-脱模剂。脱模剂是一种用在两个彼此易于粘着的物体表面，形成界面膜层，使粘结物与粘物之间形成隔离，从而易于剥离，使板材制品脱模更容易和更便捷。

但是现有的通过热压对人造胶合生态板在模具中进行热压的时候，由于异氰酸酯胶粘剂的高反应活性和高粘结强度、热压板金属模具强有力吸附或粘接作用以及异氰酸酯胶粘剂对水及脱模剂中表活具有较高的反应活性，金属模具极易容易产生积垢。现有脱模剂与异氰酸酯胶粘剂匹配中存在的问题：对现有脱模剂在施工过程残留在模具上积垢成分分析主要由三个部分组成：异氰酸酯胶粘剂与纤维反应的残留成分，异氰酸酯胶粘剂与脱模剂和水反应的残留成分，脱模剂中的成分如树脂或高分子蜡。

发明内容

本发明的目的在于提出一种整体呈惰性，使板材制品脱模更便捷，有效解决脱模剂积垢问题的人造胶合生态板用的全水性脱模剂。

为达到上述目的，本发明提出一种人造生态板用的全水性脱模剂，包括脱模活性物质、模具保护高聚物、表面活性物质、功能助剂和溶剂。

优选的，所述脱模活性物质包括硅油和硅油脂；所述硅油为高分子量二甲基硅油、长链烷基硅油、长链烷基芳基硅油、苯基硅油和含氢硅油中至少一种；

所述硅树脂为甲基硅树脂、甲基含氢硅树脂，甲基乙烯硅树脂、倍半硅氧烷等中至少一种。

优选的一种聚烯烃蜡，所述聚烯烃蜡当模温较高，能克服莱顿弗罗斯特效应(Leidenfrost effect)温度以上时，使脱模剂能有效润湿表面。所述聚烯烃蜡为氧化聚乙烯昔蜡、高结晶性聚乙烯蜡和超支化聚乙烯中至少一种。

优选的，所述表面活性物质为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚、山梨糖醇酐脂肪酸酯和蓖麻油聚氧乙烯醚中的一种或两种。

优选的，所述助剂包括一种成膜助剂如混合二元酸酯(DBE)、二异丙醇己二酸酯、十二碳醇酯和十二碳醇酯、十甲基环戊硅氧烷和八甲基环四硅氧烷中一种或两种。

优选的，所述人造生态板用的全水性脱模剂的制备方法为：

油相体系混合：向多功能反应釜中加入所述脱模活性物质、表面活性物质，待搅拌同时搅拌形成均匀的油相体系；

转相：以1000r/min转速搅拌，并向油相体系中加入1/3-1/2转相水，制成膏状液体，制成水包油W/O预乳液，将水稀释至O/W预乳液，然后边分散搅拌，将预乳液用水稀释至20％固含，即为成品预乳液，制成乳液粒径为0.1-10μm乳液；

配制成品聚氨酯脱模剂：按照指定将成品预乳液、模具保护高聚物、功能助剂和溶剂加入搅拌缸中，制成乳液粒径为0.1-10μm乳液。

与现有技术相比，本发明的优势之处在于：

1)脱模剂的高惰性

由于异氰酸酯胶粘剂中的NCO可与大部分的有机官能团反应，包括羟基、羧基、氨基等，因此本发明的脱模剂避免了这些活性基团，具有与NCO不发生任何反应的高惰性，从而解决积垢问题。

2)脱模剂的快速成膜型

一般制备聚氨酯泡沫的模具温度较高(100-250℃)，全水性脱模剂干燥成模时间要求较短。因此，快速成膜干燥是一定要解决的问题。不是所有的脱模剂都同样可以在热模具表面形成良好的均匀的膜。脱模剂在热的模具表面润湿及铺展的能力取决于模具温度和脱模剂的成分。水基脱模剂通常有一个最大的可接受的模温(燃烧温度)，使其润湿和铺展性能最好。当模温较高，在莱顿弗罗斯特效应(Leidenfrost effect)温度以上时，脱模剂就不能有效润湿表面。该效应指当液体的温度远远地超过它的沸点(如水在100℃-300℃)时，液体表面与汽相间会形成一薄层，液滴可漂浮于该层并在其中作无规则的滑动.这种现象称为“莱顿弗罗斯特效应。对于给定脱模剂其燃烧温度Leidenfrost温度取决于许多变量，包括脱模剂成分，喷射压力，角度及数量。气体压力和脱模剂浓度的影响较小。尽管脱模剂的喷涂参数如流体压力，喷涂角度和强度也影响润湿和铺展性能，但成分起最重要的作用。模具表面温度是影响吸附效果的重要因素.太高太低都降低吸附效果。

对于给定的模温，考虑对膜的形成影响因素包括液滴的冲击，润湿模具表面，铺展形成连续的膜，防止后续喷涂的冲刷等。此外还有许多变量影响膜的形成。包括喷涂速度，喷枪与模具表面的角度，流体压力，喷涂强度，对已形成的膜的喷涂角度等。脱模剂化学应用技术的首要目标是在型腔表面形成最有效的膜。其次是达到最优化的模具冷却及最少的废物残留。喷涂设备的不断改进和新脱模剂的应用技术使模具润滑更接近优化。通过在压铸机上试验来选择脱模剂是传统的检验方法。如果新的脱模剂能把老问题解决就采用新的。在保留传统方法的同时，也出现了一些科学的显示方法。如在模具上安放热电偶或用红外测量装置测量并显示模具在任何时间的温度。

解决这一问题主要从两个方面着手，其一，添加聚烯烃离型成分，促进脱模剂成分在模具的附着；其二，降低脱模剂乳液的表面张力，有利于乳液在模具上铺展。

3)脱模剂高疏水性和高离型性

本发明的全水性脱模剂干燥成模后离型膜具有高疏水性，尽可能使离型膜不含水以及水在膜模具上不附着；干燥成模后离型膜具有对异氰酸酯胶粘剂中的NCO反应物具有高的离型能力。

4)脱模剂对模具高保护性

本发明脱模剂部分成分与模具的强作用力，对模具具有半永久性隔离层；使得异氰酸酯胶粘剂中的NCO异氰酸酯胶粘剂与纤维反应的成分，异氰酸酯胶粘剂与脱模剂和水反应的成分，可以完全转移至人造胶合板上；进一步防止异氰酸酯的粘板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案作进一步地说明。

本发明旨在研发一种人造胶合生态胶合板用的全水性脱模剂，能满足制品外观开孔、无色差、表面干燥的基本要求，同时满足现有生产工艺需求，消除易挥发溶剂所引起的VOC问题以及安全、环境。以下实施例用于对本发明进行更详细的描述，但是本发明并不限于这些实施例。

(制备方法)

本发明高性能水性聚氨酯脱模剂的制备方法，包括如下步骤：

油相体系混合：向多功能反应釜中加入脱模活性物质、表面活性物质，加热熔融，待搅拌同时搅拌形成均匀的油相体系。

转相：以1000r/min转速搅拌，并向油相体系中加入1/3-1/2转相水，制成膏状液体，制成水包油W/O预乳液，将水稀释至O/W预乳液，然后边分散搅拌，将预乳液用水稀释至20％固含，即为成品预乳液，制成乳液粒径为0.1-10μm乳液。

配制成品聚氨酯脱模剂：按照指定将成品预乳液、模具保护高聚物、增稠剂、杀菌剂、抗氧化剂和剩余所述溶剂加入搅拌缸中，制成乳液粒径为0.1-10μm乳液。

具体制备过程如下：

表1全水性脱模剂实施实例配方

脱模剂试验：

借助0.8mm口径的喷枪，灌压在1.2MPa,将来自实施例1-6以及对比例乳液以30g/m²的量涂施在金属压板上。使用实验室热压机(50T)1200×600mm²，进行压制。通过在220℃的温度下压制由35％木屑(松木，平均尺寸约为0.2×3×10cm)与60％稻草秸秆粉、5重量％聚合二苯基甲烷二异氰酸酯(PM-200)的混合物，制成胶合板。板厚度为9mm。

通过用水(进一步)稀释脱模剂而调节所采用的不同脱模剂浓度。在评价脱模剂试验时，1代表非常好的脱模效果，5代表非常差的脱模效果。脱模剂试验的结果在表2中列出。

将实施例1、2、3、4、5、6及比较例1所制备得到聚氨酯脱模剂分别经上述性能测试，所得性能测试结果如以下表2所示。

表2全水性脱模剂脱模剂性能测试

从表面2可以看出，用蒙坦蜡作离型成分特别容易积垢，对比实施例1与实施例2，持续脱模力长链烷基硅油优与长链烷基芳基硅油，对比实施例1、实施例3、实施例4，采用氧化聚乙烯蜡、高结晶性聚乙烯蜡后，在持续脱模后容易在木板上产生油花，对比实施例4、实施例5、实施例6离型成分中适当提高长链烷基氟硅油有利于提高持续脱模力，模具表面会更洁净。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种人造生态板用的全水性脱模剂，其特征在于，包括脱模活性物质、表面活性物质、聚烯烃蜡、功能助剂和溶剂；

所述脱模活性物质包括硅油和硅油脂；所述硅油为高分子量二甲基硅油、长链烷基硅油、长链烷基芳基硅油、苯基硅油和含氢硅油中至少一种；

所述硅树脂为甲基硅树脂、甲基含氢硅树脂，甲基乙烯硅树脂、倍半硅氧烷等中至少一种。

2.根据权利要求1所述的全水性脱模剂，其特征在于，所述聚烯烃蜡当模温较高，能克服莱顿弗罗斯特效应(Leidenfrost effect)温度以上时，使脱模剂能有效润湿表面。所述聚烯烃蜡为氧化聚乙烯昔蜡、高结晶性聚乙烯蜡和超支化聚乙烯中至少一种。

3.根据权利要求1所述的全水性脱模剂，其特征在于，所述表面活性物质为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚、山梨糖醇酐脂肪酸酯和蓖麻油聚氧乙烯醚中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的全水性脱模剂，其特征在于，所述助剂包括一种成膜助剂如混合二元酸酯(DBE)、二异丙醇己二酸酯、十二碳醇酯和十二碳醇酯、十甲基环戊硅氧烷和八甲基环四硅氧烷中一种或两种。