CN115786030A - 一种锻造脱模剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锻造脱模剂，按质量比包括:由质量比为3：1‑2：1的长链烷基改性硅油和甲基苯基改性硅油组成的混合硅油10‑15份、高纯水10‑15份、聚二甲基硅氧烷1‑4份、由司班‑80和聚氧乙烯辛基苯酚醚‑10组成的HLB值为9‑12的复配乳化剂7‑9份、增稠剂1‑4份、消泡剂1‑3份、极压剂1‑4份、流动助剂1‑4份、防氧化剂1‑4份和杀菌防腐剂1‑5份。本发明的锻造脱模剂具有很高的稳定性，高温不分解、润滑性好，易脱模，锻件光滑平整，锻造过程中无烟、无明火、无毒、无味、无粉尘产生，降低模具磨损，延长模具使用寿命。

Description

一种锻造脱模剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及锻造脱模剂技术领域，具体涉及一种锻造脱模剂及其制备方法。

背景技术

在锻造过程中，脱模是非常关键的一步。锻造模具在高温情况下，变形金属与其接触表面的相互扩散作用得到了增强，提高了摩擦系数并使锻件难以脱模，因此需要使用脱模剂。目前在锻压加工中使用的脱模剂大都是矿物油、水或矿物油和石墨的混合物以及重油等。这些传统的脱模剂在使用过程中会产生大量黑烟，并有着火的安全隐患，导致锻工车间作业环境恶劣，这是锻造加工中一直存在的难题。

优秀润滑剂的选择应该考虑以下几点：1.根据变形金属的物理和化学性能及其工艺特点，所采用的脱模剂必须能够大大地减少外摩擦以利于成形，降低金属的烧损、提高模锻件的质量和精度。2.在整个变形过程中能在锻模和毛坯间形成连续的润滑薄膜并保证具有最小的摩擦系数；防止毛坯在模锻和成形前加热时的氧化和吸收气体。3.保证锻件易于脱模，不得与毛坯表面和模具表面发生化学作用。4.易于涂在毛坯表面上，而且要容易从锻件表面去除。

现有的锻造脱模剂仍存在耐热性能差、润滑效果不佳的缺点，导致脱模效果差，对模具内壁保护效果差，从而影响铸件的质量，甚至会缩短模具的使用寿命。

因此，发明一款性能卓越的锻造脱模剂是很有必要的。

发明内容

1.所要解决的技术问题：

针对上述技术问题，本发明提供一种锻造脱模剂及其制备方法。

2.技术方案：

一种锻造脱模剂，按质量比包括:由质量比为3：1-2：1的长链烷基改性硅油和甲基苯基改性硅油组成的混合硅油10-15份、高纯水10-15份、聚二甲基硅氧烷1-4份、由司班-80和聚氧乙烯辛基苯酚醚-10组成的HLB值为9-12的复配乳化剂7-9份、增稠剂1-4份、消泡剂1-3份、极压剂1-4份、流动助剂1-4份、防氧化剂1-4份和杀菌防腐剂1-5份。

进一步地，所述复配乳化剂中司班-80和聚氧乙烯辛基苯酚醚-10的质量比为4：1-3：1。

进一步地，所述增稠剂为黄原胶。

进一步地，所述防氧化剂为2，6-二叔甲基对甲酚。

进一步地，所述杀菌防腐剂为中北ZB6061。

进一步地，所述消泡剂为迈图SAG638有机硅型消泡剂。

进一步地，所述极压剂为三乙醇胺。

进一步地，所述流动助剂为LG公司ES28005型。

本发明还提供一种锻造脱模剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：按照质量比称量混合硅油、高纯水，聚二甲基硅氧烷、复配乳化剂、增稠剂、消泡剂、极压剂、流动助剂、防氧化剂和杀菌防腐剂后备用；

步骤2：将高纯水加入高剪切乳化机中，再加入混合硅油和聚二甲基硅氧烷，机械剪切乳化得到水包油型乳液；

步骤3：将步骤2得到的水包油乳液放入反应釜中，加入复配乳化剂，增稠剂和极压剂，搅拌混合并加热；

步骤4：停止加热，加入防氧化剂、杀菌防腐剂、消泡剂和流动助剂，继续搅拌；

步骤5：反应结束后静置，待自然冷却后装罐，得到锻造脱模剂。

优选的，所述步骤2中高剪切乳化机转数为1000-1500r/min，剪切乳化时间为10-15min。

优选的，所述步骤3中反应釜的搅拌速度为2000-3000r/min，加热温度为100-140℃，加热时间为10-15min。

本发明制备的锻造脱模剂在使用时，可直接使用普通硬水稀释90-110倍，利用高压喷枪直接将脱模剂喷涂于锻造器具表面。

3.有益效果：

1.采用混合改性硅油，将长链烷基改性硅油和甲基苯基改性硅油两种改性硅油按一定比例进行混合制备成混合硅油，用其作为水基型有机硅涂料的主体材料即基础油，采用机械剪切乳化的方法，先高速剪切水相预乳液，再以连续加料的方式剪切乳化水油混合相制备了一种水基型有机硅脱模剂，乳化过程操作简单，乳化时间短，经济、绿色环保、无污染，所得脱模剂具有良好的稳定性能。

2.两种改性硅油在350℃时依旧处于稳定状态，甲基苯基改性硅油在高于350℃时分解变化速率变快，长链烷基改性硅油在高于400℃时分解变化速率加快，其高温润滑能力能持续到600℃以上，符合作为锻造脱模剂主体材料的工艺要求，具有耐高温性质。

3.极压剂可以在高温高压的边界润滑状态下通过摩擦与金属材料的表面发生化学反应，可减少锻造时摩擦并防止金属接触表面的划伤和焊接。

4.由于反应釜高速混合水相难免会有气泡产生，气泡的存在会影响制备原料的充分混合和剪切效果，为防止搅拌乳化过程中产生大量气泡，消泡剂可以防止产生气泡。

5.脱模剂样品敞口放置在空气中，表面会发生腐败变质。为了防止涂料在储存过程中因腐败变质影响使用效果，加入少量的杀菌防腐剂和防氧化剂。

6.本发明的锻造脱模剂具有很高的稳定性，高温不分解、润滑性好，易脱模，锻件光滑平整，锻造过程中无烟、无明火、无毒、无味、无粉尘产生，降低模具磨损，延长模具使用寿命。

具体实施方式

下面对本发明进行具体的说明。为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。下面将结合本发明中的实施例，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。

实施例1

一种锻造脱模剂，按质量比包括:

由质量比为3：1的长链烷基改性硅油和甲基苯基改性硅油组成的混合硅油12份、高纯水11份、聚二甲基硅氧烷3份、由质量比为4：1的司班-80和聚氧乙烯辛基苯酚醚-10组成的复配乳化剂（HLB值为10.32）7份、增稠剂（黄原胶）2份、消泡剂（迈图SAG638有机硅型）1份、极压剂（三乙醇胺）2份、流动助剂（LG公司ES28005型）1份、防氧化剂（2，6-二叔甲基对甲酚）3份、杀菌防腐剂（中北ZB6061）1份。

本实施例还提供一种锻造脱模剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：按照质量比称量混合硅油、高纯水，聚二甲基硅氧烷、复配乳化剂、增稠剂、消泡剂、极压剂、流动助剂、防氧化剂和杀菌防腐剂后备用；

步骤2：将高纯水加入高剪切乳化机中，再加入混合硅油和聚二甲基硅氧烷，机械剪切乳化得到水包油型乳液；高剪切乳化机转数为1000r/min，剪切乳化时间为10min；

步骤3：将步骤2得到的水包油乳液放入反应釜中，加入复配乳化剂，增稠剂和极压剂，搅拌混合并加热；反应釜的搅拌速度为2000r/min，加热温度为140℃，加热时间为10min；

步骤4：停止加热，加入防氧化剂、杀菌防腐剂、消泡剂和流动助剂，继续搅拌；

步骤5：反应结束后静置，待自然冷却后装罐，得到锻造脱模剂。

性能检测：本实施例的脱模剂浓度平和，与乳液的相溶性和增稠效果较为理想，使用后模具脱模效果好。另外本实施例中抽取了50罐脱模剂用于进行锻造脱模测试，其中48个锻造产品脱模顺、时间短；0个锻造产品脱模顺、时间长；2个锻造产品脱模有滞留现象，模具表面有细小凹凸不平的小坑。

实施例2

一种锻造脱模剂，按质量比包括:

由质量比为3：1的长链烷基改性硅油和甲基苯基改性硅油组成的混合硅油13份、高纯水12份、聚二甲基硅氧烷2份、由质量比为24：7的司班-80和聚氧乙烯辛基苯酚醚-10组成的复配乳化剂（HLB值为10.21）8份、增稠剂（黄原胶）2份、消泡剂（迈图SAG638有机硅型）1份、极压剂（三乙醇胺）2份、流动助剂（LG公司ES28005型）1份、防氧化剂（2，6-二叔甲基对甲酚）3份、杀菌防腐剂（中北ZB6061）1份。

本实施例还提供一种锻造脱模剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：按照质量比称量混合硅油、高纯水，聚二甲基硅氧烷、复配乳化剂、增稠剂、消泡剂、极压剂、流动助剂、防氧化剂和杀菌防腐剂后备用；

步骤2：将高纯水加入高剪切乳化机中，再加入混合硅油和聚二甲基硅氧烷，机械剪切乳化得到水包油型乳液；高剪切乳化机转数为1200r/min，剪切乳化时间为13min；

步骤3：将步骤2得到的水包油乳液放入反应釜中，加入复配乳化剂，增稠剂和极压剂，搅拌混合并加热；反应釜的搅拌速度为2200r/min，加热温度为125℃，加热时间为10min；

步骤4：停止加热，加入防氧化剂、杀菌防腐剂、消泡剂和流动助剂，继续搅拌；

步骤5：反应结束后静置，待自然冷却后装罐，得到锻造脱模剂。

性能检测：本实施例脱模剂浓度平和，与乳液的相溶性和增稠效果较为理想，使用后模具脱模效果好。另外本实施例中抽取了50罐脱模剂用于进行锻造脱模测试，其中49个锻造产品脱模顺、时间短；1个锻造产品脱模顺、时间长；0个锻造产品脱模有卡滞现象、磨损。

实施例3

一种锻造脱模剂，按质量比包括:

由质量比为12：5的长链烷基改性硅油和甲基苯基改性硅油组成的混合硅油14份、高纯水12份、聚二甲基硅氧烷4份、由质量比为3：1的司班-80和聚氧乙烯辛基苯酚醚-10组成的复配乳化剂（HLB值为10.12）8份、增稠剂（黄原胶）1份、消泡剂（迈图SAG638有机硅型）1份、极压剂（三乙醇胺）2份、流动助剂（LG公司ES28005型）1份、防氧化剂（2，6-二叔甲基对甲酚）3份、杀菌防腐剂（中北ZB6061）1份。

本实施例还提供一种锻造脱模剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：按照质量比称量混合硅油、高纯水，聚二甲基硅氧烷、复配乳化剂、增稠剂、消泡剂、极压剂、流动助剂、防氧化剂和杀菌防腐剂后备用；

步骤2：将高纯水加入高剪切乳化机中，再加入混合硅油和聚二甲基硅氧烷，机械剪切乳化得到水包油型乳液；高剪切乳化机转数为1300r/min，剪切乳化时间为15min；

步骤3：将步骤2得到的水包油乳液放入反应釜中，加入复配乳化剂，增稠剂和极压剂，搅拌混合并加热；反应釜的搅拌速度为2300r/min，加热温度为110℃，加热时间为12min；

步骤4：停止加热，加入防氧化剂、杀菌防腐剂、消泡剂和流动助剂，继续搅拌；

步骤5：反应结束后静置，待自然冷却后装罐，得到锻造脱模剂。

性能检测：本实施例脱模剂浓度平和，与乳液的相溶性和增稠效果较为理想，使用后模具脱模效果好。另外本实施例中抽取了50罐脱模剂用于进行锻造脱模测试，其中50个锻造产品脱模顺、时间短，锻件光滑平整，锻造过程中无烟、无明火。

根据实施例1-3的性能检测结果，绘制成表1。

表1

	测试罐数	脱模顺、时间短	脱模顺、时间长	滞留现象、磨损	脱模性能
						实施例1	50	48	0	2	优
实施例2	50	49	1	0	优
						实施例3	50	50	0	0	优

由表1可知，实施例1-3中原材料比例适中，加工温度适中，制成的脱模剂稠度适中，因此脱模顺畅快速。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

Claims (10)

1.一种锻造脱模剂，其特征在于，按质量比包括:由质量比为3：1-2：1的长链烷基改性硅油和甲基苯基改性硅油组成的混合硅油10-15份、高纯水10-15份、聚二甲基硅氧烷1-4份、由司班-80和聚氧乙烯辛基苯酚醚-10组成的HLB值为9-12的复配乳化剂7-9份、增稠剂1-4份、消泡剂1-3份、极压剂1-4份、流动助剂1-4份、防氧化剂1-4份和杀菌防腐剂1-5份。

2.根据权利要求1所述的一种锻造脱模剂，其特征在于，所述复配乳化剂中司班-80和聚氧乙烯辛基苯酚醚-10的质量比为4：1-3：1。

3.根据权利要求1所述的一种锻造脱模剂，其特征在于，所述增稠剂为黄原胶；防氧化剂为2，6-二叔甲基对甲酚。

4.根据权利要求2或3所述的一种锻造脱模剂，其特征在于，所述杀菌防腐剂为中北ZB6061。

5.根据权利要求4所述的一种锻造脱模剂，其特征在于，所述消泡剂为迈图SAG638有机硅型消泡剂。

6.根据权利要求5所述的一种锻造脱模剂，其特征在于，所述极压剂为三乙醇胺。

7.根据权利要求6所述的一种锻造脱模剂，其特征在于，所述流动助剂为LG公司ES28005型。

8.如权利要求1所述的锻造脱模剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：按照质量比称量混合硅油、高纯水，聚二甲基硅氧烷、复配乳化剂、增稠剂、消泡剂、极压剂、流动助剂、防氧化剂和杀菌防腐剂后备用；

步骤2：将高纯水加入高剪切乳化机中，再加入混合硅油和聚二甲基硅氧烷，机械剪切乳化得到水包油型乳液；

步骤3：将步骤2得到的水包油乳液放入反应釜中，加入复配乳化剂，增稠剂和极压剂，搅拌混合并加热；

步骤4：停止加热，加入防氧化剂、杀菌防腐剂、消泡剂和流动助剂，继续搅拌；

步骤5：反应结束后静置，待自然冷却后装罐，得到锻造脱模剂。

9.根据权利要求8所述的锻造脱模剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2中高剪切乳化机转数为1000-1500r/min，剪切乳化时间为10-15min。

10.根据权利要求9所述的锻造脱模剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3中反应釜的搅拌速度为2000-3000r/min，加热温度为100-140℃，加热时间为10-15min。