行業(yè)方案

脫模劑是一種介于模具和成品之間的功能性物質(zhì)，是防止橡膠、塑料、彈性體或其他材料的模制品、層壓制品等粘結(jié)到模具或其他板面，起易于脫離作用的一類加工助劑。由于注塑、擠出、壓延、模壓、層壓等工藝的迅速發(fā)展，脫模劑的用量也大幅度地提高。

特別是近年來，RIM（反應(yīng)注射成型）工藝的應(yīng)用，更加促進(jìn)了脫模劑的發(fā)展。可用作脫模劑的物質(zhì)很多，如金屬皂、硬脂酸、油酸、有機(jī)亞磷酸、硅油、硅酮油、椰子油、植物油、白蠟、超細(xì)氟塑料粉末、含氟其它物質(zhì)等。

1.1脫模劑的作用塑料在注塑成型中會(huì)產(chǎn)生二種摩擦力，一種是聚合物加熱熔融時(shí)聚合物分子之間的內(nèi)摩擦力，另一種是聚合物熔體與加工模具表面的外摩擦力。

由于摩擦作用易使熔體的流動(dòng)性降低，產(chǎn)生不利的結(jié)果，表現(xiàn)為：加工性能差，加工速率慢，制品不易充滿形狀復(fù)雜的模具，制品表面粗糙，缺乏光澤，嚴(yán)重者形成皺紋等毛病?？朔鲜龆N摩擦力的有效方法之一是添加潤滑劑。 我們所說的脫模劑，實(shí)際上是一種外潤滑劑。在使用時(shí)可以加入混合物料中，也可以涂刷在模具表面。外涂脫模劑時(shí)，脫模劑在模具表面形成一層光滑的，致密的薄膜，將模具與所加工的物料隔離開來。這層脫模劑薄膜必須能很好地與模具表面粘結(jié)，不易脫離與被破壞，但又不與制品發(fā)生任何反應(yīng)與粘連，能把模制品很好脫落出來。幾乎所有的脫模劑都可以用作外脫模劑，但近年來使用較多的外脫模劑多為能形成緊密牢固脫模薄膜的樹脂類、聚硅氧烷類、石油產(chǎn)品類以及含氟聚合物等化合物。

內(nèi)添加時(shí)，在脫模過程中，脫模劑可從內(nèi)部析出，均勻地分布到塑料制品的表面，在模具和塑料制品之間形成一層潤滑劑薄膜或蒸汽（協(xié)助脫模）。可作為內(nèi)添加型脫模劑的典型物質(zhì)有：金屬皂和硬脂酸鹽、油酸、有機(jī)亞磷酸酯、硅酮油和蠟。將外脫模劑和內(nèi)添加型脫模劑作一比較，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，內(nèi)添加型脫模劑效果較好（模具不會(huì)結(jié)皮，還會(huì)減少模具清洗時(shí)間），可省去外用脫模劑涂敷所需之步驟（因此，使得加工過程更適于自動(dòng)化），同時(shí)，還可以消除由于不適當(dāng)?shù)氖褂?，而使得模具造成損壞的任何可能性。 建議使用外部脫模劑的人認(rèn)為，使用內(nèi)添加型脫模劑會(huì)留下過多的造成失誤的漏洞（混入塑料中的脫模劑過多或過少，都會(huì)對其性能造成不利影響），當(dāng)把這種脫模劑分散到塑料表面時(shí)，就會(huì)妨礙第二步的精加工。

當(dāng)然，還有這種可能性，為了獲得價(jià)格和性能的最佳平衡，可將內(nèi)添加型脫模劑和外用脫模劑混用。這種方法，目前在生產(chǎn)中，尤其是RIMI工藝中，已有應(yīng)用，效果良好。

1.2脫模劑種類

1.按用法分類：內(nèi)脫模劑、外脫模劑；

2.按壽命分類：常規(guī)脫模劑、半永久脫模劑；

3.按形態(tài)分類：溶劑型脫模劑、水性脫模劑、無溶劑型脫模劑、粉末脫模劑、膏狀脫模劑

4.按活性物質(zhì)分類：

①硅系列——主要為硅氧烷化合物、硅油、硅樹脂甲基支鏈硅油、甲基硅油、乳化甲基硅油、含氫甲基硅油、硅脂、硅樹脂、硅橡膠、硅橡膠甲苯溶液、 ②蠟系列——植物、動(dòng)物、合成石蠟；微晶石蠟；聚乙烯蠟等。

③氟系列——隔離性能最好，對模具污染小，但成本高聚四氟乙烯；氟樹脂粉末；氟樹脂涂料等 ④表面活性劑系列——金屬皂（陰離子性）、EO、PO衍生物（非離子性） ⑤無機(jī)粉末系列——滑石、云母、陶土、白粘土等 ⑥其 它含掩蔽劑的含水脫模劑：用掩蔽劑固定水分子耐久型脫模劑：硅油＋硅樹脂體系，800次以上多層復(fù)合型脫模劑：鹵代烴

膜＋聚乙烯脫模劑＋聚乙烯醇脫模劑芳香族聚砜類脫模劑模具處理之脫模劑含鹵聚醚類脫模劑：降低蒸氣壓，提高分解溫度，不會(huì)引起帶電接觸羰烷基硅烷脫模劑：內(nèi)脫模，提高對水性油墨表面粘合性反應(yīng)型脫模劑：涂覆后自身進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)成膜，同時(shí)與模具表面粘著以上是一些有代表性的脫模劑，它們具有各自的特征，并可根據(jù)用途分別使用。

理想的脫模劑大體應(yīng)具備下述這些特征（脫模劑的特性）： ①脫模性（潤滑性）。形成均勻薄膜且形狀復(fù)雜的成形物時(shí)，尺寸精確無誤。

②脫模持續(xù)性好。

③成形物外觀表面光滑美觀，不因涂刷發(fā)粘的脫模劑而招致灰塵的粘著。

④二次加工性優(yōu)越。當(dāng)脫模劑轉(zhuǎn)移到成形物時(shí)，對電鍍、熱壓模、印刷、涂飾、粘合等加工物均無不良影響。

⑤易涂布性。 ⑥耐熱性。 ⑦耐污染性。

⑧成形好，生產(chǎn)效率高。

⑨穩(wěn)定性好。與配合劑及材料并用時(shí)，其物理、化學(xué)性能穩(wěn)定。

⑩不燃性，低氣味，低毒性。脫模劑是一種前途無量的新興領(lǐng)域，預(yù)計(jì)今后的發(fā)展方向，不會(huì)局限于脫模范疇，非脫模型領(lǐng)域市場規(guī)模也有很大的開發(fā)潛力。例如，用來作為纖維粘著帶等的背面處理劑、剝離紙、防粘劑（電線桿、電話箱、招牌、標(biāo)志），防污染用（內(nèi)、外壁涂飾、車輛、路障、路欄等）防止粘合劑周圍的余粘。

第2節(jié) 脫模劑作用機(jī)理

2.1脫模歷程: 在模具表面噴涂脫模劑之后，硫化成型時(shí)的實(shí)際界面如圖所示。界面剝離：脫模時(shí)在A或C面剝離；凝聚層破壞：在B面剝離

2.2脫模劑的轉(zhuǎn)移率 A面剝離：0轉(zhuǎn)移，稱界面剝離 A-B剝離：22％轉(zhuǎn)移 B層剝離：44－70％轉(zhuǎn)移 B－C剝離：93％轉(zhuǎn)移脫模劑與成型物接觸，發(fā)生混合、粘連，勉強(qiáng)脫模時(shí)，會(huì)造成成型物表面或界面破壞脫模； B層引起的脫模，最為合理，效果最好；理論上A面剝離有利于提高脫模次數(shù)。

2.3脫模劑的臨界表面張力在脫模劑品種選擇確定之后，還必須考慮其表面張力要合適。表面張力選得太大容易污染模具和影響產(chǎn)品質(zhì)量；太小則脫模效率低。脫模劑所起到得隔離效果，與其表面張力大小有關(guān)。美國W?A Zlsman 在研究脫模劑時(shí)提出了臨界表面張力概念。試驗(yàn)證明表面張力與脫模性得分布曲線呈正態(tài)分布圖。有機(jī)硅油、聚四氟乙烯和國內(nèi)外幾種優(yōu)良脫模劑得表面張力都在17～23N/m之間。它們對模具表面有較好的分散性，產(chǎn)生良好的潤濕作用。表面張力在上述范圍之外得材料，就不能起到良好的潤濕作用。而表面張力低于17或高于23脫模性均較差。

在使用脫模劑時(shí)，要求B層與A層接觸時(shí)滲透性小，既有較多的脫模劑粘附在模具上，而不是制品上。因此除選擇合適得表面張力得脫模劑外，還要掌握噴涂技巧。與其涂布一次大劑量的脫模劑，不如多噴涂幾次小劑量的脫模劑為佳。臨界表面張力是物質(zhì)的固有特性；

2.4 脫模劑的化學(xué)原理

1.極性化學(xué)鍵與模具表面通過相互作用形成具有再生力的吸附型薄膜；

2.聚硅氧烷中的硅氧鍵可視為弱偶極子（Si+-O-),當(dāng)脫模劑在模具表面鋪展成單子取向排列時(shí)，分子采取特有的伸展鏈構(gòu)型；

3.自由表面被烷基以密集堆積方式覆蓋，脫模能力隨烷基密度而遞增；但當(dāng)烷占有較大空間位阻時(shí)，伸展構(gòu)型受到限制，脫模能力又會(huì)降低；

4.脫模劑分子量大小和粘度也與脫模能力相關(guān)，分子量小時(shí)，鋪展性好，但耐熱能力差。 第3節(jié) 脫模劑的選擇與評價(jià) 3.1脫模劑的選擇常用的脫模劑有無機(jī)物、有機(jī)物以及高聚物三類。無機(jī)脫模劑，如滑石粉、云母粉以及陶土、白粘土等為主要組分配置的復(fù)合物，主要用作橡膠加工中膠片、半成品防粘用隔離劑。有機(jī)脫模劑包括脂肪酸皂（鉀皂、鈉皂、銨皂、鋅皂等）、脂肪酸、石蠟、甘油、凡士林等。第三類脫模劑是高聚物，包括硅油、聚乙二醇、低分子量聚乙烯等，它們的脫模劑效率和熱穩(wěn)定性比有機(jī)物脫模劑好得多。脫模劑通常有粉狀、半固體和液體之分，粉狀和半固體可像蠟脂一樣用毛刷或手涂于模具表面。液體可用噴霧或毛刷等工具涂于模具表面，從而形成隔離膜。液體脫模劑以噴涂為佳。國際工業(yè)發(fā)達(dá)國家多采用金屬噴霧罐灌裝的脫模劑。由于金屬噴霧罐密封性能較好，可避免脫模劑氧化或混入雜質(zhì)，能保證脫模劑出廠時(shí)的純潔性。大型的注塑設(shè)備安裝在室內(nèi)，環(huán)境溫度變化小，對噴霧脫模劑的使用無影響。但對模壓成形的模具溫度要予以考慮，要選熱穩(wěn)定性能好的脫模劑，一般要求脫模劑的熱分解溫度要高于成型的模具溫度。不然會(huì)發(fā)生炭化結(jié)詬現(xiàn)象。高檔制品和需要二次加工（如噴漆和印刷）要選用適合于二次加工的脫模劑。為防止環(huán)境污染，要選用不易燃燒，氣味和毒性小的脫模劑。在脫模劑選用中，經(jīng)濟(jì)性是不可忽視的重要因素。質(zhì)量差的脫模劑會(huì)使產(chǎn)品表面產(chǎn)生龜裂皺紋，影響產(chǎn)品外觀和模具使用壽命，并帶來環(huán)境污染。選擇高質(zhì)量的噴霧脫模劑，價(jià)格較高，但綜合經(jīng)濟(jì)效益高。

綜上所述，脫模劑的選擇要點(diǎn)是：

①脫模性優(yōu)良，對于噴霧脫模劑表面張力應(yīng)在17～23 N/m之間。 ②具有耐熱性，受熱不發(fā)生炭化分解。

③化學(xué)性能穩(wěn)定，不與成型產(chǎn)品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

④不影響塑料的二次加工性能。

⑤不腐蝕模具，不污染制品，氣味和毒性小。

⑥外觀光滑美觀;

⑦易涂布，生產(chǎn)效率高;

3.2 脫模劑性能的評價(jià)上面提到，脫模劑種類較多，正確合理使用脫模劑十分重要，在實(shí)際使用中，人們要求脫模劑具有優(yōu)良的離模性、脫模性，操作時(shí)間要短，洗凈容易，對成品表面不留痕跡，經(jīng)濟(jì)上要價(jià)廉物美，使用時(shí)要衛(wèi)生、防火和安全，粘度不隨季節(jié)變化而變化，對模具和設(shè)備應(yīng)無腐蝕和污染，在成型時(shí)不著色，無臭氣、不發(fā)粘等。下面就主要性能加以評述。

3.2.1 離模性工業(yè)脫模劑的研究雖然是必要的，但是由于難以得到科學(xué)的定量測定結(jié)果，所以幾乎沒有脫模劑的研究報(bào)告。若盡考慮脫模性和降低表面能，那是容易解決的，這是物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)及其相關(guān)的問題。首先，重要的是要形成均勻的脫模劑保護(hù)膜，由于蠟的溶液分散性好，所以沒有立即結(jié)晶，待溶劑蒸發(fā)后，瞬間形成均勻的保護(hù)膜。脫模劑要商品化，還會(huì)產(chǎn)生各種各樣的其它問題。

脫模劑技術(shù)難題的解決，僅在研究室試驗(yàn)良好是不行的，要有半年時(shí)間的現(xiàn)場試驗(yàn)才能得出結(jié)論。開始作為商品的脫模劑要達(dá)到較好的質(zhì)量是較困難的。因?yàn)樵谘芯渴以囼?yàn)效果良好，而在現(xiàn)場試驗(yàn)時(shí)，盡管開始數(shù)次脫模良好，但一段時(shí)間以后，就會(huì)產(chǎn)生肉眼看不見的小粘接點(diǎn)，以此為核心逐漸擴(kuò)大，多數(shù)情況最終造成不能脫模。究竟多長時(shí)間產(chǎn)生不能脫模的現(xiàn)象，在研究室階段是難以判定的。就以聚氨酯材料的多次固化，經(jīng)一段時(shí)間后，會(huì)污染整個(gè)模具，影響了模具的精確度。

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