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离型剂

百科说明
 

离型剂

 
离型剂是为防止成型的复合材料制品在模具上粘着,而在制品与模具之间施加一类隔离膜,以便制品很容易从模具中脱出,同时保证制品表面质量和模具完好无损。离型剂分为内部润滑性和外部润滑性两类。前者主要是提高聚合物分子本身的润滑性,它要求与树脂聚合物有一定程度的亲和性或相溶性。后者是提高模具与聚合物之间的润滑性。

简介

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高分子材料橡胶、塑料、食品等加工成型时,离型性的好坏,直接影响到制品的质量和加工操作。
离型剂大致分为添加于树脂内的内部离型剂和使用喷雾的外部离型剂。通常,树脂制造厂、混炼料制造厂向树脂内添加脂肪酸醋、脂肪酸金属盐、有机硅树脂等作为内部离型剂。作为外部离型剂,挤出成型工厂采用喷雾型离型剂或模具表面处理的离型剂。近年开发的模具表面处理用的离型剂尚存在某些缺点,将必然逐步受到克服。
众所周知,喷雾式离型剂使用氟里昂气体作喷雾推进剂。氟里昂有破坏大气臭氧层的问题。由于臭氧层受到破坏,有害的紫外线直接到达地面。这种有害的紫外线,在人的皮肤受到过多曝晒时,发生皮肤癌的可能性很高。现在计照强的澳大利亚,证明居民皮肤痛发病率明显高于其他大陆。因此,国际上一致要求在公元2000年前停止使用破坏大气臭氧层的氟里昂气体。一些厂家正在努力开发氟里昂气体的代用品。有的厂家使用石油裂解产物无臭丙丁烷来代替使用,价格比较低廉,但生产者和使用者都必须十分注意防火安全。
无论是外部离型剂抑或是内部离型剂,用量的消耗是不经济的。为了使离型剂具有半永久性的离型效能,则需要认真研究。
在高分子林料加工成型时,制品从模具中光滑顺利地取出,就是离型剂起到作用。制品是否容易从模具中取出至关重妥。规定模具的拔模斜度,模具固定和成型条件,左右到离型效果,是必须解决的主要因素。
作为成型条件的离型性,在离型时,主要是减低制品的负荷及所受到的应力,减少残余应力、变形、龟裂、自化等损害品质的行为,此外,成型温度,挤出压力分散的容许度,使用的材料等,都与成型设计有关 [1]  。

离型理论

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外部离型剂主要是增大高分子材料熔融混合物的表面流动性,降低混合物对金属的粘附力,从而防止混合物粘附在加工设备的金属部件上,使制品容易脱模。如硬脂锌酸,是脂肪酸金属盐类,是具有极性小的碳氢化合物,用作离型剂,在模具与塑料之间形成脂肪酸金属盐的层状结构。脂肪酸金属盐类的结晶表面,形成凝集能量少的脂肪酸规整表面。这就是离型效果的重要因素。在物理化学上,极性小的化合物,凝集能量小,离型效果好。
石蜡类、聚乙烯类、有机硅类、氛类离型剂都具有离型效果 [2]  

分类

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常用的离型剂主要有以下几类:
(1)按离型剂的使用方式不同有外离型剂及内离型剂之分。外离型剂是直接将离型剂涂敷在模具上;内离型剂是一些熔点比普通模制温度稍低的化合物,在加热成型工艺中将其加入树脂中,它与液态树脂相容,但与固化树脂不相容,在一定加工温度条件下,从树脂基体渗出,在模具和制品之间形成一层隔离膜。
(2)按离型剂的状态不同有薄膜型(主要有聚酯、聚乙烯、聚氯乙烯、玻璃纸、氟塑料薄膜)、溶液型(主要有烃类、醇类、羧酸及羧酸酯、羧酸的金属盐、酮、酰胺和卤代烃)、膏状及蜡状(包括硅酯、HK-50耐热油膏、汽缸油、汽油与沥青的溶液及蜡型)脱模剂。其中蜡型离型剂是应用最广泛的一类离型剂,价格便宜、使用方便、无毒、脱模效果好,缺点是会使制品表面沾油污,影响表面上漆,漏涂时会使脱模困难。对于成型形状复杂的大型制品常与溶液型离型剂复合使用。
(3)按离型剂的组合情况有单一型和复合型离型剂(包括组分复合和使用方式上的复合)。
(4)按离型剂的使用温度有常温型和高温型离型剂,如常温蜡、高温蜡及硬脂酸盐类。
(5)按其化学组成有无机离型剂(如滑石粉、高岭土等)和有机离型剂。
(6)按其复用次数有一次性离型剂和多次性离型剂。
由于环氧树脂对其它材料粘接力极佳,所以当需使用模具使环氧树脂成型时都会遇到离型剂的问题。为了把已固化的制品顺利地从模具上取下来,必须在模具的工作面上涂脱模剂。一方面可以使环氧树脂制品表面光洁,另一方面保护模具不受损坏。
因而对它的选择很重要,对离型剂一般要求如下:使用方便、干燥时间短;操作安全、无毒;均匀光滑,成膜性好;对模具无腐蚀,对树脂固化无影响;对树脂的粘附力低;配制容易、价格便宜。
事实上要完全满足以上各点要求是很难做到,只能根据具体情况和条件予以选择。常用的外部润滑性离型剂有以下几类:
一、薄膜类:如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯薄膜等塑料膜。这种塑料膜离型剂使用简便,防粘性好。但缺点是铺设性差,一般用于几何形状简单的制品。
二、溶液类:常用的有聚乙烯醇、硅油、硅脂、液体或乳化石腊等。如硅脂与甲苯溶液做成的离型剂,成膜性好、脱模效果好,可在180℃左右的温度下使用。其缺点是模具在涂上硅酯溶液后要在200℃左右烘烤,否则不易成膜。一般用于高温成型的金属模具。还有在金属模具上喷涂悬浮聚四氟乙烯或聚全氟乙丙烯,但此法价格高,且需烧结处理。
三、油膏、石腊、硬脂酸类:但使用不方便,不易涂布均匀,影响脱膜效果。它又分四类:腊直接熔化后的成型品;乳化品;与其它物质调配后成型物;经化学反应的成品。

造纸离型剂

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制法:石蜡、油酸、三乙醇胺加热熔化,加入表面活性剂水溶液乳化而成。
流程说明:将石蜡、油酸、三乙醇胺加到聚合反应釜,升温至140~180℃搅拌反应3小时,然后降温至80~95℃,加入氨水、氢氧化钠,在此温度反应1小时备用。
表面活性剂加到调合反应釜,加规定量的水,升温至70~80℃,搅拌10分钟,再加入上述反应物,充分搅拌调合,即生成乳白色乳液。冷却,出料。
性质:属阴离子性,具有良好的乳化和分散性。
用途:作为涂布前聚乙烯醇施胶液的离型剂,防止聚乙烯醇的粘辊和对辊筒的腐蚀,也适用于白纸板涂布前原纸的正面施胶,以提高原纸的憎液性和光泽度 [2]  

离型剂发展动向

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离型剂逐步发展为被含氟离型所代替,特别是在外部离型剂方面有明显的倾向。以含氟化合物溶液形成很薄的离型层,在模腔内滞留少,具有不粘着性、优越的离型性、持续性,是牢固的离型涂膜,容易二次加工,对模具污染少,可提高制品的尺寸精度及对模具的保护力。
从外部离型剂分出的耐久型离型剂,是将硅油、含氟化合物溶液喷雾烘干,形成牢固的皮膜,已开发出来的聚四氟乙烯不粘涂膜即属于此类。这种80年代初成功开发的制品,主要用于食品加工过程中及日常家庭生活用品中(例如不粘锅)。这种烘干型的离型剂,均匀地涂布于被涂物表面,于160℃温度下烘烤30分钟。或在镀铬层上涂布这种离型剂。
在生产食品过程中,采用不粘涂层(离型剂)来防止食品损耗和变质,以及防止食品生产设备腐蚀具有极大的意义。已开发的,采用聚乙烯硅氧烷改性高密度聚乙烯,制得了的不粘涂层,最适用于焙烤而包的生产设备上,除了省油之外,不耗费润滑油,不需清洁模具,不会在模具上留存焦渣,简化操作程序,便于生产的机械化和自动化 [2]  
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  • 最近更新: 2018-04-02
  • 创建者:destoon

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