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聚氨酯乳化石蜡脱模剂配方的选择原理及描述

发布日期:2018-08-22 19:49:57

1 概述

脱模剂是介于模具与制品之间的功能性物质,在橡胶、塑料制造工业中制造模型产品时为了脱模、提高生产效率、延长模具使用寿命同时使产品光洁、尺寸合格、减少废品而需使用的必不可少的一种助剂。国产脱模剂多为油类其成本高污染环境对操作人员身体健康产生危害。而水溶性脱模剂原料易得价廉、使用方便、环保目前有取代油基型脱膜剂的发展趋势。本研究的乳化石蜡脱模剂主要用于聚氨酯弹性体材料成型中由于聚氨酯的异氰酯有粘结性脱膜时在膜具上明显粘连。外聚氨酯脱模剂是喷涂在模具表面,用来防止产品与模具的粘结从而起到了与模具隔离的作用使产品很好成形。

2 实验原理

采用相转移乳化法将以石蜡为主要原料的油相和水相分别加热至一定温度在乳化剂存在下高速乳化形成水包油型均匀、细腻、稳定的乳液。然后将被稀释一定倍数的乳液均匀的喷涂在模具上加热后外相水分蒸发在模具表面形成一层油膜防止发泡物料与模具粘结使产品成形整齐、表面光洁。石蜡轻于水且不溶于水只能通过乳化法将石蜡均匀分散在水中但是石蜡与水的界面张力较大,为了保证混合体系稳定制备过程需加入适量表面活性剂。

3 实验材料与仪器

材料脱膜剂制备原料、聚氨酯弹性体脱模剂制备原料均为市售分析纯。

仪器乳化器、DZKW - 4 型电子恒温水浴锅、

分析天平、喷枪、不锈钢模具、干燥箱、NDJ - 9S 

显粘度计、DC - 2006 低温恒温槽、PHS- 25 数显

PH 计等。

4 乳液制备

4. 1 基础配方

石蜡     5~ 20 

硬脂酸5~ 

植物油5~ 10 

助乳化剂5~ 

氢氧化钾计算量

其他辅料适量

尼泊金乙酯适量

去离子水至100 

4. 2 制备工艺

将石蜡、硬脂酸、助乳化剂、辅助油性原料加一容器中加热至60~ 80℃熔化将水、碱剂、辅助水性

原料等放在另一容器中混合均匀加热至8090℃; 使油相与水相温度基本保持一致然后在剧烈搅拌下将水相慢慢加入到油相中慢慢乳化、转相搅拌速度随乳化温度降低而逐渐减慢搅拌至室温后出产品得白色水包油型乳剂。

4. 3 乳剂类型鉴别

(1) 稀释法取少量产品加倍以上去离子水,搅拌得均匀稀释液鉴定产品为水包油型乳剂。

(2) 染色法将少量油性染料苏丹红加入乳液中混合脱模剂被星点染红鉴定产品为水包油型乳剂。

5 脱模效果试验

5. 1 泡料配方

名称      质量份数

聚醚3035        40~ 50

聚醚C- 28       30~ 40

T - 9           0. 3~ 0. 5

A – 33         0. 1~ 0. 3

L – 580        2. 0

TDI             42~ 46

5. 2 脱膜工艺

清理模具用喷枪将稀释后脱模剂均匀喷涂于模具表面将模具放入120~ 170℃烘箱中, 10 分钟后待水分蒸发形成油膜再次涂脱模剂、烘干、降温使模具温度降至30~ 60℃将发泡物料倒入模具中泡料在120~ 170℃的烘箱内熟化15~ 20分钟取出、脱模观察效果。

6 实验结果与讨论

6. 1 制备工艺选择

脱膜剂制备实验结果表明乳化温度、搅拌速度对脱模剂性能影响明显。

制备工艺考察

水平乳化温度搅拌速度

1 90℃ 1500 röm in

2 80℃ 2000 röm in

3 70℃ 3000 röm in

  经实验测定当乳化温度为80℃, 搅拌速度为3000röm in 时所制备的脱模剂外观均匀、细腻、稳定

性较好。

6. 2 配方的选择

配方优劣测评指标:

1、脱摸剂外观性能包括:

均匀、细腻、亮泽;

稳定性;

2、脱模效果包括

模具残留发泡物料的多少;

清理模具难易程度;

产品表面是否光滑、形状是否规整。

我们采用单因素考察方法对配方进行筛选确定最佳配方。

6. 2. 1 石蜡用量对脱模剂性能的影响

  表石蜡用量考察

石蜡用量5% 10% 15% 20%

外观性能C A B C

脱模效果B A B D

优  良  中  

上表数据表明当石蜡用量在10% 时脱模效果较好产品形状规整脱模剂外观均匀、细腻、稳定,当石蜡的含量增大脱模效果会变差脱模剂一些性能也会变差。

6. 2. 2 硬脂酸用量对产品性能的影响

硬脂酸用量考察

硬脂酸用量5% 6% 7% 8%

外观性能D B A B

脱模效果C B A C

优  良  中  

实验表明当硬脂酸的含量较小时脱模剂流动性较好稳定性欠佳脱模时模腔内有残留发泡物料随着硬脂酸含量增加脱模剂外观变好、稳定性提高、脱模效果也会随之变好当硬脂酸含量继续增加

脱模剂变稠厚。经实验测定硬脂酸的含量为7%6. 2. 3 助乳化剂用量对产品性能的影响

助乳化剂用量考察

助乳化剂用量5%   6%   7%   8%

外观性能    A    A    B    C

优  良  

实验表明当助乳化剂用量较低时所制得脱膜剂不稳定用量太高在乳化过程中起泡现象严重且成本高所以在保证脱模剂性能的前提下确定助乳化剂用量为5%

7 脱膜剂的性能测试

7. 1 储存安定性试验

于带塞的比色池中加入50m l 脱膜剂放置于70 ±3℃恒温干燥箱中3h, 取出冷至室温(15℃35℃) , 放置3h, 然后再置于- 12±3℃的低温冰箱中24h, 取出静置至室温, 1h 后进行评定。所给配方没有分层、相变、胶状现象。

7. 2 PH 值的测定

将脱模剂稀释倍后置于测量杯中PHS-25 数显PH 计精密测定值为7. 0~ 8. 0

7. 3 消泡性试验

20% 脱模剂稀释液倒入100mL 带塞量筒中使液面在70m l 盖好盖上下摇动分钟

动频率为120 öm in, 然后在室温下静置10 分钟,观察液面残留体积为5mL

7. 4 粘度测试

将所制备脱模剂稀释到喷涂倍数转移至测量杯中用粘度测定仪测定其粘度为0. 163~ 0.212pa. s

8 脱模剂使用注意事项

8. 1 在涂刷脱模剂前应将模具清理干净不得有油污、原发泡物料等杂质存在否则会影响脱模效果。

8. 2 脱模剂制备以及稀释过程中的用水应为去离子水(蒸溜水) , 不得用自来水否则会使乳液破乳。

8. 3 脱模剂浓度不能太高涂层不要太厚喷涂应均匀。

 

本文出自:PU脱模剂 www.haoba123.cn

 

 
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