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脱模剂的选择方法


【摘要】:脱模剂的选择常用的脱模剂有无机物、有机物以及高聚物三类。 无机脱模剂,如滑石粉、云母粉以及陶土、白粘土等为主要组分配置的复合物,主要用作橡胶加工中胶片、半成品防粘用隔离剂。 有机脱模剂包括脂肪酸皂(钾皂、钠皂、铵皂、锌皂等)、脂肪酸、石蜡、甘油、凡士林等。 高聚物脱模剂,包括硅油、聚乙二醇、低分子量聚乙烯等,它们的脱模剂效率和热稳定性比有机物脱模剂好得多。 脱模剂通常有粉状、半固体和液体之分,粉状和半固体可像蜡脂一样用毛刷或手涂于模具表面。液体可用喷雾或毛刷等工具涂于模具表面,从而形成隔离膜。液体脱模剂以喷涂为佳。 国际工业发达国家多采用金属喷雾罐灌装的脱模剂。由于金属喷雾罐密封性能较好,可避免脱模剂氧化或混入杂质,能保证脱模剂出厂时的纯洁性。大型的注塑设备安装在室内,环境温度变化小,对喷雾脱模剂的使用无影响。但对模压成形的模具温度要予以考虑,要选热稳定性能好的脱模剂,一般要求脱模剂的热分解温度要高于成型的模具温度。不然会发生炭化结诟现象。高档制品和需要二次加工(如喷漆和印刷)要选用适合于二次加工的脱模剂。为防止环境污染,要选用不易燃烧,气味和毒性小的脱模剂。在脱模剂选用中,经济性是不可忽视的重要因素。质量差的脱模剂会使产品表面产生龟裂皱纹,影响产品外观和模具使用寿命,并带来环境污染。选择高质量的喷雾脱模剂,价格较高,但综合经济效益高。 综上所述,脱模剂的选择要点是: 1、脱模性优良,对于喷雾脱模剂表面张力在17~23 N/m之间。 2、具有耐热性,受热不发生炭化分解。 3、化学性能稳定,不与成型产品发生化学反应。 4、不影响塑料的二次加工性能。 5、不腐蚀模具,不污染制品,气味和毒性小。 6、外观光滑美观; 7、易涂布,生产效率高;



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黏度与摩尔质量的关系如图所示,可用经验式:η=2.8×10-9M2.63求出。其中η为黏度,单位Pa/s;M为摩尔质量,单位g/mol。 不同温度下羟基硅油的黏度列线图, 羟基质量分数与摩尔质量的关系可用公式:摩尔质量=3400/羟基质量分数。

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羟基硅油用于织物整理时需要配制成乳液使用。早期羟基硅油采用机械乳化法乳化。1959年美国DOW公司的Hyde首先申请了阳离子乳液聚合法直接生产羟基硅油乳液的专利。该方法使用八甲基环四硅氧烷(D4)置于含乳化剂(季胺盐类如十八烷基三甲基氯化铵)的水溶液中,在酸或碱的催化下(例如氢氧化铵),75℃下聚合成分子量高达5万~20万的乳液。 [3-4]1969年DOW公司的Weyenbery发表了硅氧烷乳液聚合的研究报告。 [5]1972年Rooks发表了用乳液聚合法生成的羟基封端聚硅氧烷乳液在织物整理上的应用报告。 [6]1976年DOW公司公布了用乳液聚合法研制成功DC-1111羟基硅油乳液及其在织物柔软整理方面的应用报告。它是用乳液聚合法生产的阴离子型乳液,性能稳定,适应性强,分子量较高,可以将织物的耐洗牢度由耐皂洗3-5次提高到15次以上。随后日本也开发了类似的产品Silicone-500。 [3]1979-1980年瑞士Ciba-Ceigy公司研制成功并生产硅酮弹性体Ultratex FSA非离子型羟乳,分子量达20万以上。使用时需要配合甲基氢聚硅烷或甲基三甲基氧基硅烷作交联剂,有机锡、有机锌等有机金属化合物作为催化剂。 [7]中国于二十世纪40年代在中国科学院兰州化学物理研究所的《硅油》上报道了羟基硅油的水解法生产。 [8]1977年中国科学院北京化学所和北京化工二厂协作研制成功羟乳并投入大量生产。使用十二烷基二甲基苄基溴化铵作为乳化剂,碱金属氢氧化物作为催化剂合成阳离子乳化剂。 [9]1985年上海从瑞士Ciba-Ceigy公司引进Ultratex FSA的生产技术。

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羟基硅油又称二甲基羟基硅油,结构式为HO[(CH3)2SiO]nH,是以重复的硅氧键为主链,甲基为侧基并以羟基封端的线型聚合物。这种硅油无色透明,无味、无臭。溶于四氯化碳、苯、氯仿、乙醚、甲苯等有机溶剂,不溶于水和乙醇,低黏度的羟基硅油在水中有一定的溶解度。 [1]可用于制造有机硅羟乳,作织物、纸张、皮革处理剂。二甲基羟基硅油广泛用作硅橡胶加工时的结构控制剂,它能有效地控制混炼胶与白碳黑之间的结构化作用,改善硅橡胶加工性能,延长胶料的存放期。二甲基羟基硅油还可用于合成各类聚硅氧烷的中间体。

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