脫模劑和製備方法及其在製備聚氨酯模製品中的用途的製作方法
2023-05-28 12:27:41
專利名稱：脫模劑和製備方法及其在製備聚氨酯模製品中的用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及脫模劑，脫模劑的製備方法及其脫模劑在製備聚氨酯模製品中的用途。
背景技術：
一般在製備模製產品時多數都會用到脫模劑，來防止產品粘在模具上，這是因為這些產品的生產通常在高溫下進行，由於模具受熱，特別容易和被加工件粘連，不易脫離。 這不僅破壞了產品，縮短了模具使用壽命，還增大了勞動強度，降低了生產效率。脫模劑的使用就能夠有效防止製品和模具的粘合，使製品很容易從模具中取出。聚氨酯是一種特殊的高分子合成材料，其性能獨特，應用廣泛，在近20-30年中得到了迅速的發展，其模製產品廣泛應用於家具、汽車及建築中。但製備聚氨酯的模具材料一般是高導熱材料，如鋁，鋼等，由於聚氨酯是非常好的粘合劑，與金屬能產生緊緊的健合，所以在上述材料製成的模具中製造聚氨酯產品時，需要施加脫模劑在與聚氨酯和/或聚氨酯反應混合物接觸的模具壁上，這樣被加工件才能迅速容易而不受損傷或變形的從模具中取出ο現有的聚氨酯脫模劑有兩大系列以矽係為基的矽系脫模劑和以臘係為基的臘系脫模劑。其化學成分一般是臘，皂，油和/或聚矽氧烷在烴類溶劑中形成的分散體或乳液.這類脫模劑施加到模具上後，溶劑揮發，具有脫模作用的非揮發物質形成薄的脫離模， 使製備後的聚氨酯製品容易從模具中移出。施加脫模劑的方法通常採用噴淋脫模劑溶液到模具表面的方法，從而使模具表面完全覆蓋脫模劑。模具的理想溫度為45-85°C，優選 50-750C，噴淋脫模劑之後，保持約1-10分鐘，待溶劑揮發完全，在模具上就形成一層有脫模效應的薄膜，然後在模具中添加製備聚氨酯製品的原料，關閉模具，固化結束後打開模具，即可從模具中取出模製品。但是現有市場上的脫模劑幾乎都是一次性使用的，並且以臘係為主。每次脫模後， 都需要重新噴塗新的脫模劑，並且需要用溶劑或者清潔劑來洗滌清理殘留物質。對於聚氨酯製品製造者來說，這種費時的清理過程，大大增加了生產成本，降低了生產效率.市場對於可多次使用的，永久或者半永久型脫模劑有著巨大的需求.
發明內容
為了解決以上現有技術中脫模劑不能多次使用的問題，本發明提供一種新型脫模劑，可以多次使用的，能廣泛應用於塑料，泡沫，橡膠，複合材料等模製產品的生產。同時還提供這種脫模劑在製備聚氨酯模製品中的用途和它的製備方法。本發明的脫模劑，其配方包括如下物質a)帶羥基官能團的聚矽氧烷，b)帶有氫矽烷官能團的聚矽氧烷，c)有機溶劑，
d)催化劑，在有機溶劑中，在催化劑的作用下，a)物質的聚矽氧烷的羥基官能團和b)物質的聚矽氧烷的氫基官能團反應，產生如下化學反應-Si-0H+-Si-H — -Si-0-Si-+H2，從而得到易於成膜的物質。所述脫模劑的配方包括如下重量份的物質a)帶羥基官能團的聚矽氧烷0. 1-20份，b)帶有氫矽烷官能團的聚矽氧烷0. 1-20份，c)有機溶劑40-99份，d)催化劑 0.001-10 份.所述脫模劑的配方優選為以下重量份的物質a)帶羥基官能團的聚矽氧烷0. 2-10份，b)帶有氫矽烷官能團的聚矽氧烷0. 2-10份，c)有機溶劑70-99份，d)催化劑 0.01-3 份.所述a)物質的帶羥基官能團的聚矽氧烷為矽樹脂。所述b)物質的帶有氫矽烷官能團的聚矽氧烷為矽油。所述的有機溶劑為不含水的，揮發溫度比較低的有機溶劑。所述催化劑為Si-H和Si-OH脫氫縮合反應的催化劑，包括胺類催化劑，和/或有機金屬類催化劑，和/或含矽烷的有機催化劑。所述矽樹脂優選顆粒矽樹脂，片狀或者球狀的顆粒矽樹脂，更易成膜。所述矽油為直鏈狀、環狀，支鏈狀或三維網狀結構。所述矽油可以使用1個分子中的矽原子數(或聚合度)為4-1000，特別是4-300左右的聚有機氫矽氧烷。所述矽油優選自1，3，5，7_四甲基環四矽氧烷、甲級氫矽氧烷共聚物、兩末端以兩甲基氫甲矽烷氧基封端的聚二甲基矽氧烷、二苯基矽氧烷共聚物、兩末端以三甲基甲矽烷氧基封端的甲基氫矽氧焼等。所述有機溶劑應該能夠溶解本發明的物質，優選自醇類、醇醚類、酮類、酯類、脂肪烴類、脂環烴類、芳香烴類和醚類的一種或多種，例子包括甲苯、二甲苯、正己烷、乙酸乙酯、 丙酮、丁酮中的任意一種或任意幾種的混合物。所述胺類催化劑，優選自三亞己基二胺，1-甲基-4-二甲基氨基己基哌嗪，雙(二甲基胺基乙基)醚，二乙基乙醇胺，1，1，3，3-四甲基胍、2、4、6三(二甲氨基甲基、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二甲基氨乙基乙二醇、N-甲基嗎啉，N-乙基嗎啉，二(N，N-二甲基氨基乙基)醚，二甲基環己胺、N-甲基二環己胺、五甲基二亞乙基三胺、五甲基二亞丙基三胺、四甲基乙二胺、四甲基丙二胺、四甲基己二胺、2，2-雙嗎啉基二乙基醚、可可嗎啉、N-甲基咪唑、1，2_ 二甲基咪唑、1，4_ 二甲基哌嗪、三甲基羥乙基丙二胺、N-甲基-N-(N，N-二甲胺基乙基)乙醇胺、N，N-二甲基苄胺、三(二甲氨丙基)胺、三乙胺、N，N-二甲基(十六烷基) 胺和四甲基亞胺基二丙基胺和N-椰油基嗎啉中的一種或多種。所述有機金屬類催化劑，優選地選自下列中的一種或多種二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、二(十二烷基硫)二丁基錫、二醋酸二丁基錫、醋酸苯汞、鈦酸四丁酯、鈦酸四異丙酯、異辛酸鉀、異辛酸鉛、異辛酸鋅、鉬類催化劑、銠類催化劑和其它貴金屬類催化劑。
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所述含矽烷的有機催化劑，優選自乙醯基三甲基矽烷，3-丙烯醯基氧基丙基三氯矽烷，3-(丙烯醯氧基)丙基三甲氧基矽烷，丙烯醯氧基三甲基矽烷，雙-3-甲基丙烯基氧丙基化四甲基二矽氧烷，乙烯基三丁酮肟基矽烷，甲基(氯甲基)二氯矽烷，苯基三(二甲基矽氧烷基)矽烷中的一種。本發明還有一目的是提供所述脫模劑的製備方法，將所述a)物質，b)物質和d)物質加入c)物質中，在常溫或加熱下反應獲得脫模劑成品。所述催化劑d)可以是胺類催化劑、有機金屬類催化劑和含矽烷的有機催化劑中的一種或者多種。所述催化劑d)為多種時，可以同時加入到反應中，也可以分步加入反應中。例如， 一種催化劑或催化劑混合物使矽油嫁接到矽樹脂上，另一種催化劑或催化劑混合物使嫁接矽油後的矽樹脂進一步交聯，而得到脫模劑成品。本發明的另一目的是提供所述脫模劑在製備聚氨酯模製品中的用途。所述脫模劑在製備聚氨酯模製品中的使用方法，步驟為第一步，模具被加熱到模塑溫度45_85°C ；第二步，將所述脫模劑均勻噴淋在模具上，保持1-2分鐘，溶劑揮發，脫模劑在模具內表面形成一層膜；第三步，向模具中添加製備聚氨酯模製品的原料，關閉模具；第四步，固化結束後，打開模具，取出模製品；第五步，重複第三步和第四步，直到達到預定的有效脫模次數。所述脫模劑在製備聚氨酯模製品中的有效脫模次數為20次以上。所述脫模劑在製備聚氨酯模製品中的優選有效脫模次數為20-100次.所述的模塑溫度優選50-70°C。本發明的有益效果1、脫模劑能形成具有超低表面能(low surface energy)的薄膜，與液狀樹脂能形成很大的接觸角(high contact angel)，從而達到脫模的效果；2、每次噴塗所述脫模劑，在不必清洗模具的情況下，其有效脫模次數在20次以上，優選50，更優選100 ；3、在有效脫模次數內，脫模性能不隨脫模次數的增加而減弱；4、在有效脫模次數內、聚氨酯製品的表面結構也不隨脫模次數的增加而改變；5、無殘留物質形成，不必清理或需要簡單清理；6、脫模劑可以長時間保存，儲存性能穩定，耐氣候性好，保質期半年以上，優選一年，更優選二年，而且脫模性能不隨儲存時間增長而減弱；7、脫模劑分散性好，粘度與比重易於噴塗，無沉澱，無需使用前攪拌；8、脫模劑只需低溫固化，在聚氨酯模製品的生產溫度下，一般45-85°C就可形成具有脫模功能的薄膜.9、脫模劑能在短時間內成模，1-2分鐘即可成模；10、形成的具有脫模性能的薄膜熱穩定性好，不會因為溫度過高而分解或者破壞；11、在生產溫度下，其化學穩定性佳，不會與聚氨酯原料產生任何化學反應；
12、脫模劑配方可以控制聚氨酯模製品的表皮結構，製品表面質量好；13、脫模劑毒性小，對人體無毒害，在聚氨酯模製品表面不會有殘留；14、脫模劑配方環境友好，對模具無腐蝕性；15、對模具表面沒有特殊處理要求。
具體實施例方式實施例1一種脫模劑，將20份帶羥基的片狀顆粒矽樹脂、20份帶氫矽的矽油，如1，3，5， 7-四甲基環四矽氧烷，6份三亞己基二胺，99份甲苯混合在一起，攪拌，加熱到60°C，反應4 個小時後，在常溫下，加入4份乙醯基三甲基矽烷，繼續攪拌1個小時後，得到產品。此產品可以用作聚氨酯軟泡產品的脫模劑。其使用步驟為第一步，將模具加熱到模塑溫度50°C ；第二步，將所述脫模劑均勻噴淋在模具上，保持2分鐘，溶劑揮發，脫模劑在模具內表面形成一層膜；第三步，向模具中添加製備聚氨酯模製品的原料，關閉模具；第四步，固化結束後，打開模具，取出模製品；第五步，重複第三步和第四步，直到達到預定的有效脫模次數。有效脫模次數為50 次，50次後將脫模劑形成的膜清理乾淨後，從第一步開始重複。實施例2一種脫模劑，由0. 1份帶羥基的球狀顆粒矽樹脂、0. 1份帶氫矽的矽油，如兩末端以兩甲基氫甲矽烷氧基封端的聚二甲基矽氧烷，0. 001份1-甲基-4-二甲基氨基己基哌嗪， 40份正己烷混合在一起，攪拌，加熱到60°C，反應4個小時後，得到產品。此產品可以用作聚氨酯軟泡產品的脫模劑，其使用步驟為第一步，將模具加熱到模塑溫度70°C ；第二步，將所述脫模劑均勻噴淋在模具上，保持1分鐘，溶劑揮發，脫模劑在模具內表面形成一層膜；第三步，向模具中添加製備聚氨酯模製品的原料，關閉模具；第四步，固化結束後，打開模具，取出模製品；第五步，重複第三步和第四步，直到達到預定的有效脫模次數。有效脫模次數為30 次，30次後將脫模劑形成的膜清理乾淨後，從第一步開始重複。實施例3一種脫模劑，由0. 2份帶羥基的矽樹脂、0. 3份帶氫矽的矽油，如甲級氫矽氧烷共聚物，0. 005份二乙基乙醇胺，45份二甲苯混合在一起，攪拌，加熱到60°C，反應4個小時後， 在常溫下，加入0. 005份苯基三(二甲基矽氧烷基)矽烷，繼續攪拌1個小時後，得到產品。 此產品可以用作聚氨酯軟泡產品的脫模劑，其使用步驟為第一步，將模具加熱到模塑溫度45°C ；
第二步，將所述脫模劑均勻噴淋在模具上，保持1分鐘，溶劑揮發，脫模劑在模具內表面形成一層膜；第三步，向模具中添加製備聚氨酯模製品的原料，關閉模具；第四步，固化結束後，打開模具，取出模製品；第五步，重複第三步和第四步，直到達到預定的有效脫模次數。有效脫模次數為20 次，20次後將脫模劑形成的膜清理乾淨後，從第一步開始重複。實施例4一種脫模劑，由10份帶羥基的顆粒矽樹脂、10份帶氫矽的矽油，如二苯基矽氧烷共聚物，1. 5份N-甲基嗎啉，70份乙酸乙酯混合在一起，攪拌，加熱到60°C，反應4個小時後，在常溫下，加入1. 5份丙烯醯氧基三甲基矽烷，繼續攪拌1個小時後，得到產品。此產品可以用作聚氨酯軟泡產品的脫模劑，其使用步驟為第一步，將模具加熱到模塑溫度80°C ；第二步，將所述脫模劑均勻噴淋在模具上，保持2分鐘，溶劑揮發，脫模劑在模具內表面形成一層膜；第三步，向模具中添加製備聚氨酯模製品的原料，關閉模具；第四步，固化結束後，打開模具，取出模製品；第五步，重複第三步和第四步，直到達到預定的有效脫模次數。有效脫模次數為 100次，100次後將脫模劑形成的膜清理乾淨後，從第一步開始重複。實施例5一種脫模劑，由20份帶羥基的顆粒矽樹脂、19份帶氫矽的矽油，如兩末端以三甲基甲矽烷氧基封端的甲基氫矽氧烷，5份雙(二甲基胺基乙基)醚，90份丙酮混合在一起， 攪拌，加熱到60°C，反應4個小時後，在常溫下，加入3份四甲基丙二胺，繼續攪拌1個小時後，得到產品。此產品可以用作聚氨酯軟泡產品的脫模劑，其使用步驟為第一步，將模具加熱到模塑溫度85°C ；第二步，將所述脫模劑均勻噴淋在模具上，保持2分鐘，溶劑揮發，脫模劑在模具內表面形成一層膜；第三步，向模具中添加製備聚氨酯模製品的原料，關閉模具；第四步，固化結束後，打開模具，取出模製品；第五步，重複第三步和第四步，不需要重新噴淋脫模劑，只需簡單清理即可繼續重複使用。實施例6一種脫模劑，由12份帶羥基的顆粒矽樹脂、13份帶氫矽的矽油，如甲級氫矽氧烷共聚物，2. 5份N-椰油基嗎啉，75份丁酮混合在一起，攪拌，加熱到60°C，反應4個小時後， 在常溫下，加入2. 5份二月桂酸二丁基錫，繼續攪拌1個小時後，得到產品。此產品可以用作聚氨酯軟泡產品的脫模劑，其使用步驟為第一步，將模具加熱到模塑溫度85°C ；
7
第二步，將所述脫模劑均勻噴淋在模具上，保持2分鐘，溶劑揮發，脫模劑在模具內表面形成一層膜；第三步，向模具中添加製備聚氨酯模製品的原料，關閉模具；第四步，固化結束後，打開模具，取出模製品；第五步，重複第三步和第四步，直到達到預定的有效脫模次數。有效脫模次數為 100次，100次後將脫模劑形成的膜清理乾淨後，從第一步開始重複。實施例7一種脫模劑，由0. 1份帶羥基的顆粒矽樹脂、0. 2份帶氫矽的矽油，如二苯基矽氧烷共聚物，.0. 002份N-乙基嗎啉，0. 003份3-甲基丙烯基氧丙基化四甲基二矽氧烷，42份丙酮混合在一起，攪拌，加熱到60°C，反應4個小時後，得到產品。此產品可以用作聚氨酯軟泡產品的脫模劑，其使用步驟為第一步，將模具加熱到模塑溫度70°C ；第二步，將所述脫模劑均勻噴淋在模具上，保持2分鐘，溶劑揮發，脫模劑在模具內表面形成一層膜；第三步，向模具中添加製備聚氨酯模製品的原料，關閉模具；第四步，固化結束後，打開模具，取出模製品；第五步，重複第三步和第四步，直到達到預定的有效脫模次數。有效脫模次數為 100次，100次後將脫模劑形成的膜清理乾淨後，從第一步開始重複。實施例8—種脫模劑，由5份帶羥基的顆粒矽樹脂、5份帶氫矽的矽油，如二苯基矽氧烷共聚物，1. 5份二甲基環己胺，1. 5份二醋酸二丁基錫，87份丙酮混合在一起，攪拌，加熱到 60°C，反應4個小時後，在常溫下，加入2. 5份三乙胺，繼續攪拌1個小時後，得到產品。此產品可以用作聚氨酯軟泡產品的脫模劑，其使用步驟為第一步，將模具加熱到模塑溫度70°C ；第二步，將所述脫模劑均勻噴淋在模具上，保持2分鐘，溶劑揮發，脫模劑在模具內表面形成一層膜；第三步，向模具中添加製備聚氨酯模製品的原料，關閉模具；第四步，固化結束後，打開模具，取出模製品；第五步，重複第三步和第四步，直到達到預定的有效脫模次數。有效脫模次數為 100次，100次後將脫模劑形成的膜清理乾淨後，從第一步開始重複。實施例9一種脫模劑，由10份帶羥基的顆粒矽樹脂、8份帶氫矽的矽油，如二苯基矽氧烷共聚物，2份三甲基羥乙基丙二胺，1份辛酸亞錫，79份丙酮混合在一起，攪拌，加熱到70°C，反應4個小時後得到產品。此產品可以用作聚氨酯軟泡產品的脫模劑，其使用步驟為第一步，將模具加熱到模塑溫度70°C ；第二步，將所述脫模劑均勻噴淋在模具上，保持2分鐘，溶劑揮發，脫模劑在模具內表面形成一層膜；第三步，向模具中添加製備聚氨酯模製品的原料，關閉模具；第四步，固化結束後，打開模具，取出模製品；第五步，重複第三步和第四步，直到達到預定的有效脫模次數。有效脫模次數為 100次，100次後將脫模劑形成的膜清理乾淨後，從第一步開始重複。以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，該領域任何技術人員在本發明公開的技術範圍內，進行的任何變化或替換，都應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種脫模劑，其特徵是其配方包括如下物質a)帶羥基官能團的聚矽氧烷，b)帶有氫矽烷官能團的聚矽氧烷，c)有機溶劑，d)催化劑。
2.根據權利要求1所述的脫模劑，其特徵是所述脫模劑的配方包括如下重量份的物質a)帶羥基官能團的聚矽氧烷0.1-20份，b)帶有氫矽烷官能團的聚矽氧烷0.1-20份，c)有機溶劑40-99份，d)催化劑0.001-10份。
3.根據權利要求2所述的脫模劑，其特徵是所述脫模劑的配方優選為以下重量份的物質a)帶羥基官能團的聚矽氧烷0.2-10份，b)帶有氫矽烷官能團的聚矽氧烷0.2-10份，c)有機溶劑70-99份，d)催化劑0.01-3份。
4.根據權利要求3所述的脫模劑，其特徵是所述a)物質的帶羥基官能團的聚矽氧烷為矽樹脂；所述b)物質的帶有氫矽烷官能團的聚矽氧烷為矽油。
5.根據權利要求3所述的脫模劑，其特徵是所述催化劑為Si-H和Si-OH脫氫縮合反應的催化劑，包括胺類催化劑和/或有機金屬類催化劑和/或含矽烷的有機催化劑。
6.根據權利要求3所述的脫模劑，其特徵是所述的有機溶劑為不含水的，揮發溫度比較低的有機溶劑。
7.一種製備權利要求1-6任一項所述脫模劑的方法，其特徵是將所述a)物質、b)物質和d)物質加入c)物質中，在常溫或加熱下反應獲得脫模劑成品；所述d)物質的催化劑是胺類催化劑、有機金屬類催化劑和含矽烷的有機催化劑中的一種或者多種；所述催化劑 d)為多種時，可以同時加入到反應中，也可以分步加入反應中。
8.根據權利要求1-6任一項所述脫模劑用於製備聚氨酯模製品中的用途。
9.根據權利要求1-6任一項所述脫模劑用於製備聚氨酯模製品的使用方法，其特徵是包括如下步驟第一步，模具被加熱到模塑溫度45-85°C ；第二步，將所述脫模劑均勻噴淋在模具上，保持1-2分鐘，溶劑揮發，脫模劑在模具內表面形成一層膜；第三步，向模具中添加製備聚氨酯模製品的原料，關閉模具； 第四步，固化結束後，打開模具，取出模製品； 第五步，重複第三步和第四步，直到達到預定的有效脫模次數。
10.根據權利要求9所述的脫模劑用於製備聚氨酯模製品的使用方法，其特徵是所述有效脫模次數為20次以上。
全文摘要
本發明涉及一種脫模劑和製備方法及其在製備聚氨酯模製品中的用途，其配方包括a)帶羥基官能團的聚矽氧烷，b)帶有氫矽烷官能團的聚矽氧烷，c)有機溶劑，d)催化劑。其製備方法為將所述a)物質、b)物質和d)物質加入c)物質中，加熱或常溫下反應一段時間後獲得脫模劑成品。催化劑d)可以是一種或者多種，可以同時加入反應中，也可以分步加入反應中，該成品用於製備聚氨酯模製品。本發明的脫模劑每次噴塗後，在不必清洗模具的情況下，有效脫模次數在20次以上，甚至可以達到100次，實現了脫模劑的多次使用，而且脫模性能不隨脫模次數增加而減弱，還可控制聚氨酯模製品的表皮結構，使製品表面質量好。
文檔編號B29K75/00GK102189627SQ20101011761
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月4日 優先權日2010年3月4日
發明者畢建光 申請人:畢建光