一种脱模剂及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供了一种脱模剂，其包含下述成分：具有硅氢键的聚硅氧烷化合物、交联剂、催化剂和溶剂；所述的交联剂为含有硅羟基基团和／或能够水解形成硅羟基基团的硅类化合物。本发明专利技术的脱模剂为半永久型脱模剂，此外还具有低温快速固化、脱模剂转移少、积蜡少、施工方便以及成本低等优点，制得的制品开孔均匀，所述的脱模剂尤其在制造聚氨酯泡沫制品领域中取得了重大突破。本发明专利技术还提供了所述脱模剂的制造方法，以及其在制造聚氨酯泡沫制品、环氧树脂制品、玻璃纤维增强环氧树脂制品、橡胶制品、不饱和聚酯制品和其他聚氨酯类制品中的用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种脱模剂，及其制备方法和用途。
技术介绍
在制造高分子材料制品时，一般采用模塑成型法，将熔体或溶液状材料注入模具， 固化成型后，再从模具中取出。为了帮助从模具中取出制品，一般会在模具上预先使用脱模 剂。常规的脱模剂以牺牲型为主，即单个制品在模具中成型以后被消耗或以其他方式完全 耗尽。牺牲型脱模剂必须在制造每个制品之前重新施用到模具表面上。遗憾的是，使用牺 牲型脱模剂会产生很多问题1)随着脱模剂的反复使用，脱模剂会积聚在模具表面形成积 垢，从而使模具的详细特征模糊，这会导致模具表面特征结构不能够被清晰的印制高分子 制品的表面上，以及破坏制品表面的完整度。2)由于积垢的存在，需要对模具进行定期的清 洁，导致人力和物力的增加，并使产能减少；另外，在清洗的模具过程中，会对模具产生不同 程度破坏，减少模具的使用寿命。3)由于牺牲型的脱模剂会转移到制品的表面，因此会影响 制品的后续加工。4)由于牺牲型脱模剂在制造每个制品之前，需要重新施用到模具表面，因 此会使得脱模剂的需求量大大增加，也会增加V0C的排放量(脱模剂中的溶剂)，从而使得 生产成本和环保压力增加。因此，开发一种可以重复脱模的脱模剂就能克服上述缺点。对于一些常用的高分 子制品，如环氧树脂制品、玻璃纤维增强型环氧树脂制品和橡胶制品等已有脱模剂能实现 多次脱模的效果。而聚氨酯泡沫制品不同于上述常用的高分子制品，要制得用于聚氨酯泡 沫制品的半永久型脱模剂的研发难度最大，至今未能实现用于聚氨酯泡沫制品的半永久型 脱模剂。聚氨酯泡沫体系中通常含有异氰酸酯基(NC0)、聚醚、发泡剂、勻泡剂、稳泡剂、催 化剂等。由于NC0具有高反应活性，能与羟基、羧基、氨基等多种活性基团反应，因此对脱模 剂的要求是其不与NC0反应；勻泡剂和稳泡剂是表面活性剂类材料，起到帮助获得细致均 勻聚氨酯泡沫的作用。对脱模剂的要求是其不能改变聚氨酯泡沫体系的表面活性剂材料的 组成，从而避免出现聚氨酯泡沫表面的消泡现象。水以及一些低沸点溶剂是聚氨酯泡沫材 料中通常采用的发泡剂，对脱模剂的要求是其不能改变发泡剂的组成。水基脱模剂中的水 份由于难以全部挥发干净(聚氨酯泡沫成型加工温度较低——室温 80°C )，会影响到发 泡剂的组成，另外，水份与NC0反应生成聚脲，形成积蜡。不同聚氨酯泡沫体系对脱模剂应 用时间(从应用脱模剂到注射聚氨酯发泡原料的时间)不同，有的应用时间只有短暂的10s 左右。因此，基于聚氨酯泡沫体系固化的特殊要求，易挥发的溶剂型脱模剂是必要的。另外，除实现半永久型这一效果外，用于制造聚氨酯泡沫制品的脱模剂还需满足 以下要求1)脱模剂的高反应活性—般制备聚氨酯泡沫的模具温度较低(室温 80°C )，而聚氨酯脱模剂固化时间 要求较短。因此，低温下的快速固化是半永久型聚氨酯泡沫用脱模剂一定要解决的问题。2)脱模剂涂层的高惰性由于聚氨酯泡沫原料中的NC0可与大部分的有机官能团反应，包括羟基、羧基、氨 基等，因此脱模剂的涂层中应避免这些活性基团，但是这往往导致脱模剂无法在低温下快 速固化。3)脱模剂涂层的高交联度聚氨酯泡沫表层的开孔要均勻，不能出现严重的缺陷。而当脱模剂中还残留游离 的低表面能物质时，其易被聚氨酯泡沫发泡过程中形成的泡沫通过毛细作用吸附，从而改 变发泡体系原有的表面张力，导致制品表面出现结皮或塌陷。这就要求脱模剂涂层中的交 联度极高。4)脱模剂涂层高强度与模具的强作用力是半永久型脱模剂的基本要求；另外，由于聚氨酯泡沫制品在 制备过程中，形成大量的微泡，其毛细作用力很大，这就要求脱模剂涂层具有足够强度以避 免被破坏。聚氨酯泡沫制品目前所采用的脱模剂是基于溶剂型微晶态石蜡或溶剂型微晶和 有机硅的混合物。这些脱模剂基本满足聚氨酯泡沫体系固化要求，但这些脱模剂都属于牺 牲型。例如，JP 2004034464公开了将聚乙烯蜡分散在有机溶剂中，用于脱聚氨酯泡沫。再 例如，DE102006026870. 9公开了将聚乙烯蜡和微晶蜡熔融并加入烃类溶剂，用于脱聚氨酯 泡沫。所以，若能制得半永久型聚氨酯泡沫用脱模剂将是此领域的重要突破。并且，通常 情况下，能够满足聚氨酯泡沫制品多次脱模要求的脱模剂，一般都能适用于其他高分子制 品，如环氧树脂制品、玻璃纤维增强型环氧树脂制品、橡胶制品、不饱和聚酯制品和其他聚 氨酯类制品等。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供了一种脱模剂，其为半永久型脱模剂，即涂 布一次能够实现多次脱模，此外本专利技术的脱模剂还具有低温快速固化、脱模剂转移少、积蜡 少、施工方便以及成本低等优点，制得的制品开孔均勻，所述的脱模剂尤其在制造聚氨酯泡 沫制品领域中取得了重大突破。本专利技术的脱模剂为半永久型脱模剂，半永久型是指脱模剂在单个模塑操作之后不 被完全耗尽，施用一次半永久型脱模剂，可以实现多次脱模。本专利技术通过下述技术方案解决上述技术问题本专利技术的脱模剂包含下述成分具 有硅氢键的聚硅氧烷化合物、交联剂、催化剂和溶剂。本专利技术的脱模剂之所以具有多次脱模 能力，是因为其不但可形成交联网络结构，而且与模具表面具有较强作用力，从而可防止脱 模剂被制品带走，实现可多次脱模的效果。其中，在所述的具有硅氢键的聚硅氧烷化合物中，所述的硅氢键上的氢具有高反 应活性，其能与交联剂中的硅羟基基团进行交联反应，以实现脱模剂的半永久性。所述的具 有硅氢键的聚硅氧烷化合物的数均分子量较佳的为500-100，000，更佳的为800-50，000 ； 所述的硅氢键上的氢含量较佳的为0. 1-1. 63%，更佳的为0. 3-1. 6%;百分比为相对于具有 硅氢键的聚硅氧烷化合物的质量百分比。所述的具有硅氢键的聚硅氧烷化合物中的聚硅氧烷化合物可以为常规使用的各种线型、环状或交联聚硅氧烷化合物。所述的具有硅氢键的 聚硅氧烷化合物的含量较佳的为脱模剂总质量的0. 1-35. 0%，更佳的为1. 0-30. 0%。所述的交联剂为含有硅羟基基团和/或能够水解形成硅羟基基团的硅类化合物， 所述的硅类化合物可以为有机硅类化合物，如硅烷类化合物，硅氧烷类化合物，硅氮烷类化 合物和有机硅树脂等；也可以为无机硅类化合物，如二氧化硅。所述的交联剂较佳的为下述 中的一种或多种(1)通式为式I-a、式I-b和式I-c所示的硅烷化合物； 其中，W为-OHrXrOR1 _0_N = CR3R4、-NR5R6 或 较佳地为-ORp-O-N = CR3R4、-NR5R6 或 Y1和Y2独立地为未取代的-R7、被卤素单取代的-R7、被2 23个氟原子任意取 代的-R7，或 .较佳的为未取代的-R7、被12或13个氟原子任意取代 的-Κ，或- 所述的X为卤素；所述的R1-R4J7和R8独立地为C1-C16的烃基，更佳的为C1-C12的 烃基；R5和R6独立地为氢或C1-C8的烃基，更佳的为氢或C1-C4的烃基；R9为氢或C1-C4的烃 基，更佳的为氢或C1-C2W烃基；较佳地，在式I-a 中W 为-OR1 或 _0_N = CR3R4 ；在式I-b或式I-c中当W为-OR1时，Y1和Y2独立地为未取代的-R7、被卤素单取代的-R7、被12或13个氟原子任意取代的－R7，或 当W为-O-N = CR3R4时，Y1和Y2独立地为未本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱模剂，其包含下述成分：具有硅氢键的聚硅氧烷化合物、交联剂、催化剂和溶剂；所述的交联剂为含有硅羟基基团和／或能够水解形成硅羟基基团的硅类化合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李志明，邢文涛，徐健岩，张勇，关口康范，
申请(专利权)人：汉高股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]