海联脱模剂剂的作用原理

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理论上,脱模剂具有较大的抗拉强度 脱模剂,以使它在与模压树脂经常接触时不容易磨光。在树脂中有磨砂矿物填料或玻璃纤维增强料时尤其如此。脱模剂有耐化学性 混凝土脱模剂,在与不同树脂的化学成份(特别是苯乙烯和胺类)接触时不被溶解。脱模剂还具有耐热及应力性能,不易分解或磨损;脱模剂粘合到模具上而不转移到被加工的制件上,不妨碍喷漆或其他二次加工操作。脱模剂的具体作用原理如下:
1、极性化学键与模具表面通过相互作用形成具有再生力的吸附型薄膜;
2、聚硅氧烷中的硅氧键可视为弱偶极子(Si+-O-),当脱模剂在模具表面铺展成单取向排列时,分子采取特有的伸展链构型;
3、自由表面被烷基以密集堆积方式覆盖,脱模能力随烷基密度而递增;但当烷基占有较大空间位阻时,伸展构型受到限制,脱模能力又会降低;
4、脱模剂分子量大小和粘度也与脱模能力相关,分子量小时,铺展性好,但耐热能力差。
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润滑剂、加工助剂、防粘连剂、脱模剂、脱水剂
1.2.5.1
(1)作用及分类
为了改进塑料熔体的流动性能以利于成型加工,并防止在挤出、压延、注塑、压制、铸塑等热加工过程中塑料熔体对加工设备表面的黏附而添加到树脂中的助剂,称为润滑剂。润滑剂是塑料成型加工中的重要助剂之一,除通常意义的润滑剂外,光泽剂、防粘连剂、脱模剂、滑爽剂(开口剂)等均属润滑剂的范畴。
一般,与润滑剂关系最密切的树脂是聚氯乙烯,特别是其硬质制品。此外,聚酰胺、ABS树脂等热塑性:工程塑料的成型加工也常需使用润滑剂。对于各种热固性树脂,如酚醛树脂,脲醛树脂,聚氰胺—甲醛树脂、聚氨酯、硅树脂等电需使用润滑剂,一方面是为了便于成型加工,但更主要的是为了方便脱模,这时的润滑剂称为脱模剂或离型剂。
润滑剂除了有便于塑料加工的润滑作用外,有时还表现出一些其他的附加作用,如提高热稳定性和光稳定性;改善颜料或填料等的分散性,减少或防止助剂的析出;增塑作用;改善电性能;改善制品的表面平滑性及光择;防止薄膜的粘连,并赋予其滑爽性;抗静电性及降低能耗等,因此,润滑剂使用的是否恰当。不但会对塑料的成型加工性能产生影响,而且与产品的质量也有直接的关系。
按照作用机理,可以把润滑剂分为外润滑剂和内润滑剂两大类;内、外润滑剂的区分主要依据的是其与聚合物的相容性大小.一般说来,内润滑剂的分子与聚合物的亲和力大,它们之间的相容性好,这样,部分润滑剂分子就可以进入到聚合物大分子之间,削弱聚合物分子链之间的作用力,引起聚合物分子链的滑动和旋转,同时又不过分降低聚合物的Tg.
从内滑剂的作用机理可以看出,内润滑剂的作用和增塑剂是一致的。其实,广义上讲,内润滑剂和增塑剂是同一类物质,不同的是内润滑剂的极性较增塑剂低,碳链较增塑剂长,因而同增塑剂塑相比,内润滑剂和聚合物的相容性低得多.所以,只有少量的润滑剂分子可以起到类似增塑剂使聚合物大分子易于运动的作用.由于内润滑剂不至过分降低聚合物的玻璃化温度,因此又被称作是“刚性增塑剂”.外润滑剂分子具有较长的非极性碳链.分子极性小,与聚合物的相容性差,这样,它就能够附着在聚合物熔体表面,或附着在加工设备表面,形成润滑剂分子层.由于这一润滑界面的存在,降低了塑料熔体与加工设备之间的摩擦。外润滑剂界面润滑的效果取决于润滑界面的强度、黏度、熔点和加工温度.一般说来,分子碳铸长的润滑剂由于更易使两个摩擦面远离,因而具有更好的润滑效果。
就一种润滑剂而言,它的作用随聚合物的种类、加工设备、加工条件及其他助剂的种类和用量的不同而发生变化,因此,有时很难确定一个润滑剂应归于外润滑剂还是内润滑剂。
工程塑料用润滑剂通常包括以下几类.
①脂肪酸及其酯类 脂肪酸类润滑剂中应用最广的是硬脂酸CH3(CH2)16COOH,其外润滑性能优越,且有防压折效果,少量使用(0.2~0.3份)即可得到很大的润滑效果。本品能影响塑料的凝胶化速度,最好能和硬脂酸丁酯等内润滑剂并用。其他常用的脂肪酸类润滑剂还有:12—羟基硬脂酸CH3(CH2)10CHOH(CH2)5COOH、9,10-二羟基硬脂酸CH3(CH2)7CHOHCHOH(CH2)7COOH等。
作为工程塑料润滑剂使用的脂肪酸酯类都是高级脂肪酸酯类,包括脂肪酸的低级醇酯、脂肪酸的多元醇酯等,一般作为内润滑剂使用.主要品种有:硬脂酸甲酯CH3(CH2)16C00H3、硬脂酸丁酯CH3(CH2)16COO(CH2)3CH3、2-羟基硬脂酸甲酯CH3CHOH(CH2)15COOCH3等。
②脂肪酵酰胺类 脂肪酸酰胺类润滑剂具有特殊的界面润滑作用,外润滑效果忧良,所以又可作为防粘连剂和分散剂,此外,,它还能提高制品的抗静电性。主要品种有:硬脂酸酰胺、油酸酰胺,软脂酸酰胺、己酰胺、辛酰胺、癸酰胺等.
③金属皂类 金属皂类是广泛使用的热稳定剂,同时它还具有润滑剂的作用。金属皂类的润滑作用随酸根种类和金屑种类的不同而异。就同一种金属而言,脂肪酸根的碳链越长,其润滑效果也越好。钙、镁、钡、锂、锌.铅等金属的硬脂酸盐皆是塑料用外润滑剂,
④烃类 烃类润滑剂包括石蜡(主要成分是碳原子数为18-30的烷烃,相对分子质量约在250~450之间)、液体石蜡(碳原子桃约为10~18的烷烃,相对分子质量约在150~250之间)和聚乙烯蜡(平均分子量在之间的低分子量聚乙烯)。
烃类润滑剂的润滑效率一般较高,由于与树脂的相容性差,因此.多表现为外部润滑作用,烃类的化学性质稳定,所以不会降低塑料的热稳定性,使用方便。
⑤硅有机化合物 作为塑料用润滑剂的硅有机化合物主要是甲基硅油(聚二甲基硅氧烷)和乙基硅油(聚二乙基硅氧烷).
(3)选用原则
①理想润滑剂应具备的条件 一个优良的润滑体系应具有以下性能:与聚合物有适当的相容性;分散性良好,不引起颜色漂移;热稳定性良好.具有高温润滑性,加工温度下挥发性较低,不分辨.不变色,不损坏塑料制品的物理性能;用于食品包装材料时必须无毒性;价廉等.
②润滑剂的选用原则 在选用润滑剂时,应注意以下原则。
a.体系内、外润滑作用的平衡.在选用润滑剂时必须从整个润滑体系来全面考虑,要使物料的总体润滑性符合要求,就必须考虑体系内外润滑效果的平衡性,凝胶化时间的长短,体系初、中、后期润滑保持性能,因此,设计一个具有良好润滑作用的体系并非易事。同时也需要实际工作经验.对于某些新配方的设计和制定,往往要通过一系列配方试验研究。
—般在确定体系的润滑剂时.不仅要考虑润滑剂的润滑作用方式合性质、用量范围、在树脂中分散的均匀性和树脂品种,而且要考虑加工机械、成型方法、加工温度和受热历程以及受剪切的强度和时间,以及其他助剂如填料、增塑剂、热稳定剂、共混树脂和加工助剂等对体系润滑性的影响。一般,共聚树脂广均聚树脂应多用一些外润滑剂。
b.根据加工工艺特点考虑剪切速率的范围,合理兼顾流动、防粘连和塑化时间三者的关系,确定一种润滑作用为主.并兼顾内、外润滑作用的润滑剂。
—般,压延成型、模压成型和层压成型应重点考虑外润滑作用;挤出成型和注射成型则应以内润滑作用为主。此外.应注意外润滑剂润滑效果的好坏取决于润滑剂的熔点与加工温度的关系:熔点太接近于加工温度,会造成润滑剂黏度过大而妨碍润滑界面层的形成;反之,则又会由于润滑剂过于稀薄而使界面膜破坏,导致润滑作用衰竭。而且还需注意,随加工温度的升高.润滑作用方式的改变;一般随温度的升高,润滑剂和聚合物的相容性也提高,这样外润滑作用可能转变为内润滑作用。
c.应注意润滑剂本身的用量。润滑体系在一个配方中有一个最佳用量值,它既能改善制品的加工性,又不致影响制品的其他性能,用量过多过少都不行.
d.应注意稳定剂本身的润滑作用,充分重视稳定剂的品种和用量以及并用润滑剂的类型。常用稳定剂的润滑性顺序为:含硫有机物&有机锡&无机稳定剂&液体复合稳定剂&金属皂类稳定剂。
e.当填料用量增大时.应适当增加内润滑剂的用量.
1. 2.5.2
热固性塑料用的加工助剂又称流动促进剂.其作用主要是稀释单体、降低反应基闭的作用;减小塑料在熔融态时的黏度及制品的交联密度。常用的品种有低分子量的聚合物和蜡。
热塑性塑料用的加下助剂又称聚合物高温加工助剂或高温增塑剂。最初仅在硬PVC加工时应用,现已扩大到ABS、聚酰胺及热塑性聚酯树脂中.
1.2.5.3
防粘连剂是一种能够防止塑料薄膜、板材在受到压力作用或温度升高后相互黏着的一种塑料助剂。常用的防粘连剂是平均粒径约力20,m的二氧化硅、碳酸钙或硅藻土等无机物的粉末.其作用机理是使塑料制品的表面粗糙,减少相接触的两个塑料表面的实际接触面积.从而降低相互之间的吸力.防止粘接或结块。一般使用量~/130'o]份(质量份)。对于不需封口的制品,如已采用了酰胺类润滑剂,就无需再添加防粘连剂了。
I.2,5.4
凡防止塑料制件(模压、注塑,吹瓶制件等)对模腔内壁的黏附.有利于制件顺利脱模而使用的助剂均称为脱模剂,又称离型剂.
为了使塑料制品顺利脱模,防止塑料对模腔内金属面的黏着,一方面应合理设计模具,使模具具有光洁的内腔面,另一方面使用合适的脱模剂来达到这个目的.一般脱模剂是直接均匀地涂覆于模具内腔(喷涂、刷涂等)的,但有时添加于树脂中的助剂,特别是外润滑剂,本身就具有脱模作用。
有些聚合物,像酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯模塑料以及ABS、聚酰胺、共混树脂等,在注射成型时比较难脱模,需采用脱模剂。
脱模剂的作用原理是:在制品表面形成一层易与模具分离的薄膜,从而使制品与模具易于分离.根据使用方法的不同,可以将其分为内脱模剂和外脱模剂两类.内脱模剂是在加工前加入到聚合物中的,在成型时,它会像外润滑剂一样迁移到制品里面形成一层易脱离模具的薄膜。外脱模剂则在塑料成型前涂布在模具上,品种有石蜡、低分子量聚乙烯、硬脂酸的金属皂及硅油等,其中以硅油量为常用:
如果制品在成型后还要印刷或喷涂,则应在成型后将脱模剂洗净,以免影响印刷或喷涂的效果。
1.2.5.5
有些较料常混有微量的水分,这些水分会使制品产生气泡,从而使黏附力降低。解决的方法是加入少量的脱水剂,例如,商品名为Caloxol的脱水剂是一种含有均匀分散的氧化钙微粉末的矿物油或液蜡。它的脱水原理是利用氧化钙与水作用变成氢氧化钙.【论文】脱模剂及其作用机理_百度文库
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