乳化石蜡脱模剂制配方法.doc

乳化石蜡脱模剂配方选择 袁淑艳, 林明丽, 高宁, 石爱玲(内蒙古工业大学化工学院, 内蒙古呼和浩特010062)摘要: 采用了石蜡、水、乳化剂为主要原料制备了一种水基型脱模剂,介绍了脱模剂的配方、制备工艺、脱模效果及性能测试。关键词: 乳化石蜡; 脱模剂; 制备; 效果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 数显粘度计、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 份硬脂酸5 8 份植物油5 10 份助乳化剂5 8 份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 份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5 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30354050聚醚C- 283040T - 90.3 0. 5A 330.1 0. 3L 5802. 0TDI42465. 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时, 将发泡物料倒入模具中, 泡料在120170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。表1 制备工艺考察水平乳化温度搅拌速度1 90 1500 r?m in2 80 2000 r?m in3 70 3000 r?m in经实验测定当乳化温度为80, 搅拌速度为3000r?m 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2 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 DA 优B 良C 中D 差上表数据表明, 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表3 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 CA 优B 良C 中D 差实验表明, 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表4 助乳化剂用量考察助乳化剂用量5%6%7% 8%外观性能 AABCA 优B 良C 中实验表明, 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(1535) , 放置3h, 然后再置于- 123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. 2PH 值的测定将脱模剂稀释5 倍后置于测量杯中, 用PHS-25 数显PH 计精密测定值为7. 0 8.0。7. 3消泡性试验将20% 脱模剂稀释液倒入100mL 带塞量筒中, 使液面在70m l 处, 盖好盖, 上下摇动1分钟, 摇动频率为120 次?m 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. 1630.212pa. s。8脱模剂使用注意