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一種半永久型脫模劑的制備方法與流程

文檔序號(hào):11499198閱讀:773來源:國知局

本發(fā)明屬于化工助劑的技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種半永久型脫模劑的制備方法。



背景技術(shù):

脫模劑作為塑料、橡膠以及金屬零構(gòu)件等產(chǎn)業(yè)不可缺少的化工助劑,具有廣泛的應(yīng)用范圍,新型環(huán)保半永久型脫模劑的開發(fā)具有非常好的應(yīng)用前景,氟硅化合物具有很低的表面能和高的熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性,將這些材料運(yùn)用到脫模劑領(lǐng)域中,是當(dāng)今脫模劑發(fā)展的趨勢。在制造高分子材料制品時(shí),一般采用模塑成型法:將熔體或溶液狀材料注入模具,固化成型后,再從模具中取出成型制品。為了幫助從模具中取出制品,一般會(huì)在模具表面上預(yù)先涂覆脫模劑,從而使得制品冷卻后與模具之間不形成粘結(jié),進(jìn)而保證制品的質(zhì)量。常規(guī)的脫模劑以一次性脫模劑為主,其必須在制造每個(gè)制品之前重新涂覆到模具表面上。遺憾的是,使用一次性脫模劑會(huì)產(chǎn)生很多問題:1)隨著脫模劑的反復(fù)使用,脫模劑會(huì)積聚在模具表面上形成積垢,從而使模具的詳細(xì)特征模糊,這會(huì)導(dǎo)致模具表面特征結(jié)構(gòu)不能夠被清洗的復(fù)印至高分子制品的表面上,以至破壞制品表面的完整性。2)由于積垢的存在,需要對(duì)模具的定期清潔,這導(dǎo)致人力和物力的增加,并使產(chǎn)能減少;另外,在清洗模具的過程中,會(huì)對(duì)模具產(chǎn)生不容程度的破壞,從而減少模具的使用壽命。3)由于一次性脫模劑會(huì)轉(zhuǎn)移到高分子材料制品的表面,所以會(huì)影響制品的后續(xù)加工。4)由于一次性脫模劑需要在制造每個(gè)制品之前重新施用到模具表面,這使得脫模劑的需求量大大增加,同時(shí)也會(huì)增加揮發(fā)性有機(jī)物(voc)的排放量,從而使得生產(chǎn)成本增加,且環(huán)保方面的壓力也會(huì)增加。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:針對(duì)常規(guī)的脫模劑以一次性脫模劑為主,而半永久型脫模劑的脫模次數(shù)低,多次脫模后剝離力降低,耐熱穩(wěn)定性差的缺陷,提供了一種半永久型脫模劑的方法。

為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案:

(1)稱取含油污泥,干燥后加入三口燒瓶中,并向三口燒瓶中加入一甲基氫二氯硅烷和六甲基二硅氧烷,攪拌混合后依次加入去離子水和質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%濃硫酸溶液,繼續(xù)攪拌混合混合后用堿溶液調(diào)節(jié)ph至7.0,將調(diào)節(jié)后的物質(zhì)干燥得改性含油污泥,備用;

(2)按質(zhì)量比1:20將無機(jī)填料粉末加入四氯化碳中,超聲分散后加入硅烷偶聯(lián)劑,并加熱至回流,回流反應(yīng)后過濾得濾渣,將濾渣干燥后得干燥物;

(3)按質(zhì)量5:1將步驟(1)備用的改性含油污泥和干燥物混合,混合后滴加烯丙基縮水甘油醚,滴加完成后加入催化劑,攪拌后得混合物;

(4)向混合物中滴加正十四烯,滴加結(jié)束后攪拌反應(yīng),得反應(yīng)物,將反應(yīng)物干燥即可得到半永久型脫模劑。

優(yōu)選的,步驟(1)中所述的堿溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%氫氧化鈉溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%氨水中的一種或兩種。

優(yōu)選的,步驟(2)中所述的無機(jī)填料粉末是由水滑石、云母粉、蛇紋石和硅藻土按等質(zhì)量混合后加入球磨機(jī)中,球磨后過200~220目篩,得無機(jī)填料粉末。

優(yōu)選的,步驟(2)中所述的硅烷偶聯(lián)劑是甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巰丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷中的一種或多種組成。

優(yōu)選的,步驟(3)中所述的烯丙基縮水甘油醚質(zhì)量為干燥物質(zhì)量的2~4%,催化劑質(zhì)量為干燥物質(zhì)量的0.1~0.3%。

優(yōu)選的,步驟(3)中所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、乙醇胺、三乙烯二胺、鈦酸四丁酯中的一種或多種。

優(yōu)選的,步驟(4)中所述的正十四烯質(zhì)量為混合物質(zhì)量的5~10%。

本發(fā)明與其他方法相比,有益技術(shù)效果是:

(1)本發(fā)明利用含油污泥和一甲基氫二氯硅烷、六甲基二硅氧烷為原料,利用濃硫酸為催化劑,制備得高含氫硅油改性含油污泥,作為半永久性脫模劑原料,原料來源豐富,不僅對(duì)含油污泥資源化利用,而且可以利用含油污泥中大量老化原油、蠟質(zhì)、瀝青質(zhì)物質(zhì),可以使半永久性脫模劑具有熱穩(wěn)定性以及高化學(xué)惰性,穩(wěn)定儲(chǔ)存天數(shù)為120~150天,并將半永久性脫模劑加熱煮沸15~17min后半永久性脫模劑沒有發(fā)生分層;

(2)本發(fā)明制備得無機(jī)填料粉末加入四氯化碳中,超聲分散后加入硅烷偶聯(lián)劑,硅烷偶聯(lián)劑對(duì)有機(jī)填料粉末進(jìn)行反應(yīng),形成強(qiáng)有力化學(xué)鍵的極性基團(tuán),而另一端的非極性基團(tuán)能夠和高含氫硅油改性含油污泥發(fā)生反應(yīng)和物理纏結(jié),從而將兩種不同性質(zhì)的材料結(jié)合起來,結(jié)合后物質(zhì)在催化劑和改性劑作用下,進(jìn)一步進(jìn)行硅氫加成反應(yīng),得到富含硅氫鍵的含油污泥,其能夠形成自交聯(lián)的涂層,實(shí)現(xiàn)脫模劑的半永久性;

(3)本發(fā)明制備半永久性脫模劑中添加金屬催化劑,具有能夠加快半永久性脫模劑中硅氫鍵與硅羥基的交聯(lián)能力;

(4)本發(fā)明制備得到的半永久性脫模劑氣味小毒性低,脫模劑涂覆后,能夠在低溫下快速固化,固化時(shí)間為25~30min,涂覆一次可以實(shí)現(xiàn)25~30次脫模,大大提高的制品的生產(chǎn)效率。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所需的原料有:污泥、一甲基氫二氯硅烷、六甲基二硅氧烷、去離子水、98%硫酸溶液、5%氫氧化鈉溶液、8%氨水、水滑石、云母粉、蛇紋石、硅藻土、四氯化碳、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巰丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、烯丙基縮水甘油醚、乙醇胺、三乙烯二胺、鈦酸四丁酯、正十四烯。

稱取80~100g含油污泥,放入烘箱中,在90~100℃條件下干燥20~30min,干燥后加入三口燒瓶中,并向三口燒瓶中加入30~40g一甲基氫二氯硅烷和40~50g六甲基二硅氧烷,攪拌混合20~30min后依次加入20~30ml去離子水和5~7ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%硫酸溶液,繼續(xù)攪拌混合1~2h,混合后用堿溶液調(diào)節(jié)ph至7.0,調(diào)節(jié)后放入烘箱中,在80~90℃條件下干燥4~6h,得改性含油污泥;按質(zhì)量比1:20將無機(jī)填料粉末加入四氯化碳中,超聲分散15~20min后加入10~20g硅烷偶聯(lián)劑,并加熱至回流,回流反應(yīng)4~6h后過濾得濾渣,放入烘箱中,在60~70℃溫度下干燥4~6h,得干燥物;按質(zhì)量比5:1將改性含油污泥和干燥物混合,混合20~30min后滴加干燥物質(zhì)量2~4%烯丙基縮水甘油醚,控制滴加速度為5~7ml/min,滴加同時(shí)進(jìn)行攪拌,滴加完成后加入干燥物質(zhì)量0.1~0.3%催化劑,繼續(xù)攪拌1~2h,得混合物;待攪拌完成后滴加混合物質(zhì)量5~10%正十四烯,控制滴加速度為2~4ml/min,滴加結(jié)束后攪拌反應(yīng)4~6h,反應(yīng)結(jié)束后得反應(yīng)物,將反應(yīng)物放入烘箱中,在50~70℃條件下干燥10~12h,干燥后取出裝罐,即可得到半永久型脫模劑。

所述的堿溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%氫氧化鈉溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%氨水中的一種或兩種。

所述的無機(jī)填料粉末是由水滑石、云母粉、蛇紋石和硅藻土按等質(zhì)量混合后加入球磨機(jī)中,球磨后過200~220目篩,得無機(jī)填料粉末。

所述的硅烷偶聯(lián)劑是甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巰丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷中的一種或多種組成。

所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫、乙醇胺、三乙烯二胺、鈦酸四丁酯中的一種或多種。

首先將模具表面處理干凈,除去油污等,接著用軟棉布沾取本發(fā)明制備得到的半永久型脫模劑,在模具表面均勻涂覆一遍,等待3~5min后用另一個(gè)干凈的軟棉布輕輕擦拭模具表面未干的脫模劑,等待10~12min后再在模具表面涂覆第二層本發(fā)明制備得到的半永久型脫模劑,3~5min后用干凈的棉布輕輕擦拭掉表面未干的脫模劑,等待固化25~30min即可,固化后進(jìn)行剝離試驗(yàn)測試,脫模8~10次后,剝離力為6~8n/cm,脫模次數(shù)可達(dá)到25~30次;將金屬板浸泡在本發(fā)明制得的半永久型脫模劑中3~5s后取出,在放置15~20天后,與用清水浸泡后金屬板進(jìn)行比較,清水處理過的金屬板上出現(xiàn)銹斑,而本發(fā)明脫模劑處理過的金屬板未出現(xiàn)銹斑。

實(shí)例1

稱取80g含油污泥,放入烘箱中,在90℃條件下干燥20min,干燥后加入三口燒瓶中,并向三口燒瓶中加入30g一甲基氫二氯硅烷和40g六甲基二硅氧烷,攪拌混合20min后依次加入20ml去離子水和5ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%硫酸溶液,繼續(xù)攪拌混合1h,混合后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph至7.0,調(diào)節(jié)后放入烘箱中,在80℃條件下干燥4h,得改性含油污泥;按質(zhì)量比1:20將無機(jī)填料粉末加入四氯化碳中,超聲分散15min后加入10g甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,并加熱至回流,回流反應(yīng)4h后過濾得濾渣,放入烘箱中,在60℃溫度下干燥4h,得干燥物;按質(zhì)量比5:1將改性含油污泥和干燥物混合,混合20min后滴加干燥物質(zhì)量2%烯丙基縮水甘油醚,控制滴加速度為5ml/min,滴加同時(shí)進(jìn)行攪拌,滴加完成后加入干燥物質(zhì)量0.1%乙醇胺,繼續(xù)攪拌1h,得混合物;待攪拌完成后滴加混合物質(zhì)量5%正十四烯,控制滴加速度為2ml/min,滴加結(jié)束后攪拌反應(yīng)4h,反應(yīng)結(jié)束后得反應(yīng)物,將反應(yīng)物放入烘箱中,在50℃條件下干燥10h,干燥后取出裝罐,即可得到半永久型脫模劑。所述的無機(jī)填料粉末是由水滑石、云母粉、蛇紋石和硅藻土按等質(zhì)量混合后加入球磨機(jī)中,球磨后過200目篩,得無機(jī)填料粉末。

首先將模具表面處理干凈,除去油污等,接著用軟棉布沾取本實(shí)例制備得到的半永久型脫模劑,在模具表面均勻涂覆一遍,等待3min后用另一個(gè)干凈的軟棉布輕輕擦拭模具表面未干的脫模劑,等待10min后再在模具表面涂覆第二層本發(fā)明制備得到的半永久型脫模劑,3min后用干凈的棉布輕輕擦拭掉表面未干的脫模劑,等待固化25min即可,固化后進(jìn)行剝離試驗(yàn)測試,脫模8次后,剝離力為6n/cm,脫模次數(shù)可達(dá)到25次;將金屬板浸泡在本實(shí)例制得的半永久型脫模劑中3s后取出,在放置15天后,與用清水浸泡后金屬板進(jìn)行比較,清水處理過的金屬板上出現(xiàn)銹斑,而本發(fā)明脫模劑處理過的金屬板未出現(xiàn)銹斑。

實(shí)例2

稱取100g含油污泥,放入烘箱中,在100℃條件下干燥30min,干燥后加入三口燒瓶中,并向三口燒瓶中加入40g一甲基氫二氯硅烷和50g六甲基二硅氧烷,攪拌混合30min后依次加入30ml去離子水和7ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%硫酸溶液,繼續(xù)攪拌混合2h,混合后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%氨水調(diào)節(jié)ph至7.0,調(diào)節(jié)后放入烘箱中,在90℃條件下干燥6h,得改性含油污泥;按質(zhì)量比1:20將無機(jī)填料粉末加入四氯化碳中,超聲分散20min后加入20g3-巰丙基三乙氧基硅烷,并加熱至回流,回流反應(yīng)6h后過濾得濾渣,放入烘箱中,在70℃溫度下干燥6h,得干燥物;按質(zhì)量比5:1將改性含油污泥和干燥物混合,混合30min后滴加干燥物質(zhì)量4%烯丙基縮水甘油醚,控制滴加速度為7ml/min,滴加同時(shí)進(jìn)行攪拌,滴加完成后加入干燥物質(zhì)量0.3%三乙烯二胺,繼續(xù)攪拌2h,得混合物;待攪拌完成后滴加混合物質(zhì)量10%正十四烯,控制滴加速度為4ml/min,滴加結(jié)束后攪拌反應(yīng)6h,反應(yīng)結(jié)束后得反應(yīng)物,將反應(yīng)物放入烘箱中,在70℃條件下干燥12h,干燥后取出裝罐,即可得到半永久型脫模劑。所述的無機(jī)填料粉末是由水滑石、云母粉、蛇紋石和硅藻土按等質(zhì)量混合后加入球磨機(jī)中,球磨后過220目篩,得無機(jī)填料粉末。

首先將模具表面處理干凈,除去油污等,接著用軟棉布沾取本實(shí)例制備得到的半永久型脫模劑,在模具表面均勻涂覆一遍,等待4min后用另一個(gè)干凈的軟棉布輕輕擦拭模具表面未干的脫模劑,等待11min后再在模具表面涂覆第二層本實(shí)例制備得到的半永久型脫模劑,4min后用干凈的棉布輕輕擦拭掉表面未干的脫模劑,等待固化27min即可,固化后進(jìn)行剝離試驗(yàn)測試,脫模9次后,剝離力為7n/cm,脫模次數(shù)可達(dá)到27次;將金屬板浸泡在本發(fā)明制得的半永久型脫模劑中4s后取出,在放置17天后,與用清水浸泡后金屬板進(jìn)行比較,清水處理過的金屬板上出現(xiàn)銹斑,而本發(fā)明脫模劑處理過的金屬板未出現(xiàn)銹斑。

實(shí)例3

稱取90g含油污泥,放入烘箱中,在95℃條件下干燥25min,干燥后加入三口燒瓶中,并向三口燒瓶中加入35g一甲基氫二氯硅烷和45g六甲基二硅氧烷,攪拌混合25min后依次加入25ml去離子水和6ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%硫酸溶液,繼續(xù)攪拌混合1.5h,混合后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%氨水調(diào)節(jié)ph至7.0,調(diào)節(jié)后放入烘箱中,在85℃條件下干燥5h,得改性含油污泥;按質(zhì)量比1:20將無機(jī)填料粉末加入四氯化碳中,超聲分散18min后加入15gγ-氨丙基三甲氧基硅烷,并加熱至回流,回流反應(yīng)5h后過濾得濾渣,放入烘箱中,在65℃溫度下干燥5h,得干燥物;按質(zhì)量比5:1將改性含油污泥和干燥物混合,混合25min后滴加干燥物質(zhì)量3%烯丙基縮水甘油醚,控制滴加速度為6ml/min,滴加同時(shí)進(jìn)行攪拌,滴加完成后加入干燥物質(zhì)量0.2%鈦酸四丁酯,繼續(xù)攪拌1.5h,得混合物;待攪拌完成后滴加混合物質(zhì)量8%正十四烯,控制滴加速度為3ml/min,滴加結(jié)束后攪拌反應(yīng)5h,反應(yīng)結(jié)束后得反應(yīng)物,將反應(yīng)物放入烘箱中,在60℃條件下干燥11h,干燥后取出裝罐,即可得到半永久型脫模劑。所述的無機(jī)填料粉末是由水滑石、云母粉、蛇紋石和硅藻土按等質(zhì)量混合后加入球磨機(jī)中,球磨后過210目篩,得無機(jī)填料粉末。

首先將模具表面處理干凈,除去油污等,接著用軟棉布沾取本實(shí)例制備得到的半永久型脫模劑,在模具表面均勻涂覆一遍,等待5min后用另一個(gè)干凈的軟棉布輕輕擦拭模具表面未干的脫模劑,等待12min后再在模具表面涂覆第二層本發(fā)明制備得到的半永久型脫模劑,5min后用干凈的棉布輕輕擦拭掉表面未干的脫模劑,等待固化30min即可,固化后進(jìn)行剝離試驗(yàn)測試,脫模10次后,剝離力為8n/cm,脫模次數(shù)可達(dá)到30次;將金屬板浸泡在本實(shí)例制得的半永久型脫模劑中5s后取出,在放置20天后,與用清水浸泡后金屬板進(jìn)行比較,清水處理過的金屬板上出現(xiàn)銹斑,而本發(fā)明脫模劑處理過的金屬板未出現(xiàn)銹斑。

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