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(lèi)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(lái)，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。克服上述二種摩擦力的有效方法之一是添加潤(rùn)滑劑。 我們所說(shuō)的脫模劑，實(shí)際上是一種外潤(rùn)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(kāi)來(lái)。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(lái)。幾乎所有的脫模劑都可以用作外脫模劑，但近年來(lái)使用較多的外脫模劑多為能形成緊密牢固脫模薄膜的樹(shù)脂類(lèi)、聚硅氧烷類(lèi)、石油產(chǎn)品類(lèi)以及含氟聚合物等化合物。

內(nèi)添加時(shí)，在脫模過(guò)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(rùn)滑劑薄膜或蒸汽（協(xié)助脫模）?？勺鳛閮?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(guò)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(guò)多的造成失誤的漏洞（混入塑料中的脫模劑過(guò)多或過(guò)少，都會(huì)對(duì)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(lèi)

1.按用法分類(lèi)：內(nèi)脫模劑、外脫模劑；

2.按壽命分類(lèi)：常規(guī)脫模劑、半永久脫模劑；

3.按形態(tài)分類(lèi)：溶劑型脫模劑、水性脫模劑、無(wú)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(lèi)：

①硅系列——主要為硅氧烷化合物、硅油、硅樹(shù)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(shù)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(duì)模具污染小，但成本高聚四氟乙烯；氟樹(shù)脂粉末；氟樹(shù)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(wú)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(shù)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(lèi)脫模劑模具處理之脫模劑含鹵聚醚類(lèi)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(duì)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(rùn)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(wú)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?xún)?yōu)越。當(dāng)脫模劑轉(zhuǎn)移到成形物時(shí)，對(duì)電鍍、熱壓模、印刷、涂飾、粘合等加工物均無(wú)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(wú)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(chǎng)規(guī)模也有很大的開(kāi)發(fā)潛力。例如，用來(lái)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(chē)輛、路障、路欄等）防止粘合劑周?chē)挠嗾场?/p>

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(chēng)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(guó)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(guó)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(duì)模具表面有較好的分散性，產(chǎn)生良好的潤(rùn)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(rùn)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(guò)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(píng)價(jià) 3.1脫模劑的選擇常用的脫模劑有無(wú)機(jī)物、有機(jī)物以及高聚物三類(lèi)。無(wú)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(lèi)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(guó)際工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家多采用金屬?lài)婌F罐灌裝的脫模劑。由于金屬?lài)婌F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(duì)噴霧脫模劑的使用無(wú)影響。但對(duì)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(lái)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?xún)?yōu)良，對(duì)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(píng)價(jià)上面提到，脫模劑種類(lèi)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(duì)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(duì)模具和設(shè)備應(yīng)無(wú)腐蝕和污染，在成型時(shí)不著色，無(wú)臭氣、不發(fā)粘等。下面就主要性能加以評(píng)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(cè)定結(jié)果，所以幾乎沒(méi)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(wèn)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(méi)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(wèn)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(chǎng)試驗(yàn)才能得出結(jié)論。開(kāi)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(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，盡管開(kāi)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(jiàn)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(zhǎng)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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