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橡胶脱模剂的作用原理是什么?


【摘要】:据了解,橡胶脱模剂一般分为外用型和内用型两种。传统的脱模剂一般为外用型,即涂敷在模腔表面,习惯上也有称作隔离剂的,产品主要有滑石粉、云母粉、皂类、石蜡、聚四氟乙烯及硅油等,他们都有一定的脱模效果,但具有易留下模垢和痕迹、对模具有腐蚀作用、价格较昂贵等缺点。在众多的脱模剂品种中,氟、硅脱模剂因其脱模效果好、适合脱模的模材多,是近年来发展较快的两类脱模剂。 对脱模剂的主要要求是:有一定的热稳定性和化学惰性,不腐蚀模腔表面;在模腔表面下残留分解物;不影响产品色泽,但能赋予良好的外观、无毒;易于配制,使用方便。   橡胶脱模剂指用于防止橡胶产品与模具表面粘连,并能使之顺利出模而不致撕裂的一类物质。使用时将它喷涂于模腔表面,以形成一层有效的隔离层。橡胶脱模剂的用途就在于此。 橡胶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。其主要功能是使脱模操作轻而易举,防止强行取出对产品造成的损伤。脱模剂的隔离性取决于其表面性质,其显著特点就是临界表面张力小,很难被液体润湿,正因如此,才能达到脱模的作用。



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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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