脱模剂的知识

1 脱模剂

    脱模剂是一种介于模具和成品之间的功能性物质，是防止橡胶、塑料、弹性体或其他材料的模制品、层压制品等粘结到模具或其他板面，起易于脱离作用的一类加工助剂。由于注塑、挤出、压延、模压、层压等工艺的迅速发展，脱模剂的用量也大幅度地提高。

    特别是近年来，RIM（反应注射成型）工艺的应用，更加促进了脱模剂的发展。可用作脱模剂的物质很多，如金属皂、硬脂酸、油酸、有机亚磷酸、硅油、硅酮油、椰子油、植物油、白蜡、超细氟塑料粉末、含氟其它物质等。
1.1脱模剂的作用

    塑料在注塑成型中会产生二种摩擦力，一种是聚合物加热熔融时聚合物分子之间的内摩擦力，另一种是聚合物熔体与加工模具表面的外摩擦力。
  由于摩擦作用易使熔体的流动性降低，产生利的结果，表现为：加工性能差，加工速率慢，制品不易充满形状复杂的模具，制品表面粗糙，缺乏光泽，严重者形成皱纹等毛病。克服上述二种摩擦力的有效方法之一是添加润滑剂。
  我们所说的脱模剂，实际上是一种外润滑剂。在使用时可以加入混合物料中，也可以涂刷在具表面。外涂脱模剂时，脱模剂在模具表面形成一层光滑的，致密的薄膜，将模具与所加工的物料隔离开来。这层脱模剂薄膜必须能很好地与模具表面粘结，不易脱离与被破坏，但又不与制品发生任何反应与粘连，能把模制品很好脱落出来。几乎所有的脱模剂都可以用作外脱模剂，但近年使用较多的外脱模剂多为能形成紧密牢固脱模薄膜的树脂类、聚硅氧烷类、石油产品类以及含氟聚合物等化合物。
  内添加时，在脱模过程中，脱模剂可从内部析出，均匀地分布到塑料制品的表面，在模具和塑料制品之间形成一层润滑剂薄膜或蒸汽（协助脱模）。可作为内添加脱模剂的典型物质有：金属皂和硬脂酸盐、油酸、有机亚磷酸酯、硅酮油和蜡。将外脱模剂和内添加型脱模剂作一比较，就会发现，内添加型脱模剂效果较好（模具不会结皮，还会减少模具清洗时间），可省去外用脱模剂涂敷所需之步骤（因此，使得加工过程更适于自动化），同时，还可消除由于不适当的使用，而使得模具造成损坏的任何可能性。
  建议使用外部脱模剂的人认为，使用内添加型脱模剂会留下过多的造成失误的漏洞（混入塑料中的脱模剂过多或过少，都会对其性能造成不利影响），当把这种脱模剂分散到塑料表面时，就会妨碍第二步的精加工。
  当然，还有这种可能性，为了获得价格和性能的最佳平衡，可将内添加型脱模剂和外用脱模剂混用。这种方法，目前在生产中，尤其是RIMI工艺中，已有应用，效果良好。
1.2脱模剂种类
  1.按用法分类：内脱模剂、外脱模剂；

    2.按寿命分类：常规脱模剂、半永久脱模剂；
  3.按形态分类：溶剂型脱模剂、水性脱模剂、无溶剂型脱模剂、粉末脱模剂、膏状脱模剂
  4.按活性物质分类：
  ①硅系列——主要为硅氧烷化合物、硅油、硅树脂甲基支链硅油、甲基硅油、乳化甲基硅油、含氢甲基硅油、硅脂、硅树脂、硅橡胶、硅橡胶甲苯溶液、
  ②蜡系列——植物、动物、合成石蜡；微晶石蜡；聚乙烯蜡等。
  ③氟系列——隔离性能最好，对模具污染小，但成本高聚四氟乙烯；氟树脂粉末；氟树脂涂料等 ④表面活性剂系列——金属皂（阴离子性）、EO、PO衍生物（非离子性） ⑤无机粉末系列——滑石、云母、陶土、白粘土等 ⑥其 它含掩蔽剂的含水脱模剂：用掩蔽剂固定水分子耐久型脱模剂：硅油＋硅树脂体系，800次以上多层复合型脱模剂：卤代烃膜＋聚乙烯脱模剂＋聚乙烯醇脱模剂芳香族聚砜类聊＜聊＞叽理之脱模剂含卤聚醚类脱模剂：降低蒸气压，提高分解温度，不会引起带电接触羰烷基硅烷脱模剂：内脱模，提高对水性油墨表面粘合性反应型脱模剂：涂覆后自身进行化学反应成膜，同时与模具表面粘着以上是一些有代表性的脱模剂，它们具有各自的特征，并可根据用途分别劣谩
  理想的脱模剂大体应具备下述这些特征（脱模剂的特性）：
  ①脱模性（润滑性）。形成均匀薄膜且形状复杂的成形物时，尺寸精确无误。
  ②脱模持续性好。
  ③成形物外观表面光滑美观，不因涂刷发粘的脱模剂而招致灰尘的粘着。
  ④二次加工性优越。当脱模剂转移到成形物时，对电镀、热压模、印刷、涂饰、粘合等加工物均无不良影响。
  ⑤易涂布性。
  ⑥耐热性。
  ⑦耐污染性。
  ⑧成形好，生产效率高。
  ⑨稳定性好。与配合剂及材料并用时，其物理、化学性能稳定。
  ⑩不燃性，低气味，低毒性。脱模剂是一种前途无量的新兴领域，预计今后的发展方向，不会局限于脱模范畴，非脱模型领域市场规模也有很大的开发潜力。例如，用来作为纤维粘着带等的背面处理剂、剥离纸、防粘剂（电线杆、电话箱、招牌、标志，防污染用（内、外壁涂饰、车辆、路障、路栏等）防止粘合剂周围的余粘。
2 脱模剂作用机理
2.1脱模历程

    在模具表面喷涂脱模剂之后，硫化成型时的实际界面如图所示。界面剥离：脱模时在A或C面剥离；凝聚层破坏：在B面剥离
2.2脱模剂的转移率

    A面剥离：0转移，称界面剥离 A-B剥离：22％转移 B层剥离：44－70％转移 B－C剥离：93％转移脱模剂与成型物接触，发生混合、粘连，勉强脱模时，会造成成型物表面或界面破坏脱模； B层引起仆涯＃最为合理，效果最好；理论上A面剥离有利于提高脱模次数。
2.3 脱模剂的临界表面张力

    在脱模剂品种选择确定之后，还必须考虑其表面张力要合适。表面张力选得太大容易污染模具和影响产品质量；太小则脱模效率低。脱模扑起到得隔离效果，与其表面张力大小有关。美国W?A Zlsman 在研究脱模剂时提出了临界表面张力概念。试验证明表面张力与脱模性得分布曲线呈正态分布图。有机硅油、聚四氟乙烯和国内外几种优良脱模剂得表面张力都在17～23N/m之间。它们对模具表面有较好的分散性，产生良好的润谱饔谩１砻嬲帕υ谏鲜龇段е外得材料，就不能起到良好的润湿作用。而表面张力低于17或高于23脱模性均较差。

几种代表性物质的表面张力

在使用脱模剂时，要求B层与A层接触时渗透性小，既有较多的脱模剂粘附在模具上，而不是制品上。因此除选择合适得表面张力得脱模剂外，还要掌握喷涂技巧。与其涂布一次大剂量的脱模剂，不如多喷涂几次小剂量的脱模剂为佳。临界表面张力是物 的固有特性；
2.4 脱模剂的化学原理
  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子取向排列时，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。 第3节 脱模剂的选择与评价 3.1脱模剂的选择常用的脱模剂有无机物、有机物以及高聚物三类。无机脱模剂，如滑石粉、云母粉以及陶土、白粘土等为主要组分配置的复合物，主要用作橡胶加工中胶片、半成品防粘用隔离剂。有机脱模剂包括脂肪酸皂（钾皂、钠皂、铵皂、锌皂等）、脂肪酸、石蜡、甘油、凡士林等。第三类脱模剂是窬畚铮包括硅油、聚乙二醇、低分子量聚乙烯等，它们的脱模剂效率和热稳定性比有机物脱模剂好得多。脱模剂通常有粉状、半固体和液体之分，粉状和半固体可像蜡脂一样用毛刷或手涂于模具表面。液体可用喷雾或毛刷等工具涂于模具表面，从而形成隔离膜。液体脱模剂以喷涂为佳。国窆ひ捣⒋锕家多采用金属喷雾罐灌装的脱模剂。由于金属喷雾罐密封性能较好，可避免脱模剂氧化或混入杂质，能保证脱模剂出厂时的纯洁性。大型的注塑设备安装在室内，环境温度变化小，对喷雾脱模剂的使用无影响。但对模压成形的模具温度要予以考虑，要选热稳定性能好的脱模剂，癜阋求脱模剂的热分解温度要高于成型的模具温度。不然会发生炭化结诟现象。高档制品和需要二次加工（如喷漆和印刷）要选用适合于二次加工的脱模剂。为防止环境污染，要选用不易燃烧，气味和毒性小的脱模剂。在脱模剂选用中，经济性是不可忽视的重要因素。质量差的脱模剂会使衿繁砻娌生龟裂皱纹，影响产品外观和模具使用寿命，并带来环境污染。选择高质量的喷雾脱模剂，价格较高，但综合经济效益高。
  综上所述，脱模剂的选择要点是：
  ①脱模性优良，对于喷雾脱模剂表面张力应在17～23 N/m之间。
  ②具有耐热性，受癫环⑸炭化分解。
  ③化学性能稳定，不与成型产品发生化学反应。
  ④不影响塑料的二次加工性能。
  ⑤不腐蚀模具，不污染制品，气味和毒性小。
  ⑥外观光滑美观;
  ⑦易涂布，生产效率高;