有機硅脫模劑生產及應用技術
橡膠塑料制品在模具中成型加工,橡塑材料與模具表面接觸,可能因模具工作表面凹凸等微缺陷,使橡塑制品自模具剝離時會有一定的摩擦阻力。橡膠塑料在注射或擠出的加工過程中,橡塑材料和模具之間往往會形成負壓,或二者之間因物理吸附或化學鍵合而致翰結,導致在橡塑制品成型后從模具中剝離困難。為了弱化制品與模具間的吸附或豁結,常常采用能夠形成有效隔離膜的添加劑—脫模劑。脫模劑是一種用在兩個彼此易于豁著的物體表面的一個界面膜層,使豁結物與被勃物之間形成隔離,從而易于剝離,使制品脫模更容易和更便捷。
一、脫模劑種類與應用概述
廣義脫模劑包括許多種類型,分別應用于化工、冶金、建材等領域。本文局限于化工領域的脫模劑,主要討論有關橡膠塑料等材料成型加工的外脫模劑。
可用做脫模劑的基礎物質有很多種,常用的脫模劑有無機物、有機物和聚合物等類型。常用的無機物類脫模劑有石墨粉、滑石粉、云母粉、二硫化鑰等粉體;常用的有機物類脫模劑有脂肪酸、脂肪酸皂、各種蠟類、乙二醇等,這類脫模劑兼有潤滑劑的作用;聚合物類脫模劑主要有聚乙烯醇、醋酸纖維素、有機氟聚合物和有機硅聚合物等,其中有機硅聚合物是適宜的脫模劑。
脫模劑的劑型分為固體和液體兩種類型。固體形態(tài)是應用細粉狀物料,因粉末狀物質應用不便和可能轉移附著于橡塑制品表面,在橡塑制品加工中應用較少。經常使用的脫模劑初始形態(tài)大都是液體,有的應用液態(tài)本體聚合物,還有以有效主體物質為主再添加溶劑、乳化劑、填料等組分配制的溶液、乳液、糊狀物,也可以由他們再加拋射劑制得氣霧劑等。涂覆于模具上的脫模劑有的是以液膜的形態(tài)存在,有的則固化成固體膜。
二、有機硅脫模劑的分類
1、按產品組成及形態(tài)分類
以有機硅為基礎材料的脫模劑有多種類型。依照產品形態(tài)、物質組成、使用形式等特點分類:
(1)有機硅烷及其溶液
脫模劑基材是有機氯硅烷或有機烷氧基硅烷。例如,甲基氯硅烷、甲基乙氧基硅烷、苯基氯硅烷、苯基乙氧基硅烷等有機硅化合物,或上述有機硅烷溶于有機溶劑的有機硅烷溶液,涂覆于模具表面,即可形成抗茹結的工作膜。有機硅烷直接用做脫模劑具有一定的局限性,其中有機氯硅烷在成膜過程吸收空氣中的水分而水解,放出的氯化氫有腐蝕性,因此,只適用于玻璃、陶瓷等耐腐蝕的模具。
(2)硅油及其溶液、油膏
脫模劑基材為甲基硅油、甲基苯基硅油及各種改性硅油等惰性線形高分子有機硅聚合物。通常應用的硅油型脫模劑是以硅油為主體組分,再添加甲苯、汽油等有機溶劑配制而成的硅油溶液。
以硅油添加白炭黑、硅藻土、云母粉等固體組分,混煉可制成半固體膏狀物型脫模劑。
(3)硅橡膠及其溶液
液體硅橡膠可直接用做脫模劑,但更多應用是將硅橡膠加有機溶劑配制成硅橡膠溶液,再配合交聯(lián)劑、催化劑等助劑組分,涂施于模具表面形成硫化硅橡膠工作膜。
(4)硅樹脂及其溶液
脫模劑基材為甲基硅樹脂、甲基苯基硅樹脂等可交聯(lián)固化的有機硅聚合物。通常將上述硅樹脂溶解于乙醇、甲苯、汽油等有機溶劑中配制成硅樹脂溶液,應用噴涂或浸涂工藝將脫模劑涂覆于模具表面,然后通過加熱等方式將硅樹脂固化成工作膜。
(5)有機硅乳液
以硅油或硅樹脂為主體組分,再添加乳化劑、水等配制成乳液。涂覆于模具表面的水乳液,待水分揮發(fā)后形成脫模劑工作膜。
(6)有機硅氣霧劑
以硅油為主體組分,配合氟利昂、丁烷等拋射劑,混合封裝于密封容器中。涂施脫模劑時,拋射劑攜帶脫模劑主體組分噴涂于模具表面,拋射劑快#速揮發(fā),存留物形成脫模劑工作膜。
(7)其他類型
此外,還有的直接應用硅橡膠制造彈性模具,硅橡膠模具本身不僅耐熱性能好,同時具備抗豁結易脫模的優(yōu)良性能,特別適用于形狀復雜制品的成型脫模。
2、按使用壽命分類
(I)暫時型脫模劑
在脫模劑工作過程中,脫膜劑組分有部分在逐步消耗,即在橡塑制品成型加工過程中脫模劑向制品轉移,這類脫模劑稱之為暫時型脫模劑,或稱之為遷移型脫模劑。以各種惰性硅油為基礎材料的有機硅脫模劑即為典型的遷移型脫模劑。暫時型脫模劑是一次涂施一次使用或一次涂施有限次數(shù)使用。
(2)半永久型脫模劑
如果脫模劑固化后的膜層較牢固地附著于模具表面,在制品加工成型過程中和制品脫模后,脫模劑組分不向制品轉移,基本不消耗,這類脫模劑稱之為半永久型脫模劑,或稱之為非遷移型脫模劑。以可交聯(lián)固化的硅樹脂為基材的有機硅脫模劑即屬于非遷移型脫模劑。脫模劑組分不會向橡塑制品轉移,不會影響成型橡塑制品的豁結涂飾等后續(xù)加工。
三、按應用對象或使用工藝條件分類
按具體加工材料或應用對象直接命名脫模劑,例如,聚氨醋脫模劑、輪胎脫模劑等。
也可按實際使用工藝條件命名脫模劑,例如,耐高溫脫模劑、耐酸堿脫模劑等。
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