[0001]
本发明属于水基脱模剂技术领域，具体涉及一种具有高稀释比的水基脱模剂的制备方法。
背景技术：
[0002]
我国从20世纪40年代开始在工业上应用压力铸造技术，在 50 年代得到大量应用，这得益于压铸机的进步，当时从国外引进了各种压铸机，将压铸件大批量的应用于汽车、电工和仪表行业中，从此压铸工艺得到迅速发展，至 20世纪80年代，我国的压铸技术已达到相当水平。压铸件几乎涉及所有工业门类，随着应用范围的不断扩大，压铸件产量增长非常迅速，对压铸件形状的要求也日趋复杂。而脱模剂是获得高质量压铸件的关键要素之一，为了能使压铸件顺利成型出模，压铸前将脱模剂涂覆在压铸机型腔和压室表面，使压铸件顺利的从模具中取出，并保证产品的完整性和后加工性。压铸件产品大多缺陷跟脱模剂的使用有关，其选择与涂覆方法不当直接或间接影响压铸件产品质量。
[0003]
目前压铸生产中绝大多数用的是水基脱模剂，水基脱模剂的使用是压铸涂料的一大进步，用水作载体消除了燃烧性危害，有助于获得一个清洁的工作环境，提高了生产效率和压铸件产品质量。水基脱模剂喷涂在模具表面后，会在模具表面形成微米的薄膜，对模具和压铸件起到隔离作用。其明显优点就是便于实现喷涂自动化、对模具具有较好的冷却效果、模具表面涂覆均匀、压铸件表面质量好、内部缺陷少、降低环境污染等。水基脱模剂在使用时，普遍采用水作为稀释剂，稀释后进行使用，水基脱模剂在稀释时，对稀释比是有一定要求的，如果水基脱模剂用水稀释过高，容易产生薄皮油膜及局部油膜断裂，造成压铸件出现拉伤、粘模等现象。例如中国专利cn2018101344387公开了一种应用于铝合金压铸件的水基脱模剂及其制备方法，公开的水基脱模剂的最大稀释比为1:80，在稀释80倍后依然具有很好的使用性能，当稀释比大于1:80时，水基脱模剂的性能将会下降，易造成压铸件出现缺陷。因此，如何在确保水基脱模剂可以正常使用的前提下，尽可能的提高其稀释比，对降低其使用成本具有重要意义。
技术实现要素：
[0004]
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种具有高稀释比的水基脱模剂的制备方法。
[0005]
本发明是通过以下技术方案实现的：一种具有高稀释比的水基脱模剂的制备方法，具体制备方法如下：1）按照质量体积比为1-1.05g:1g:175-180ml，将称取的氧化碲以及氢氧化钾，加入到乙二醇溶剂中，加热至85-90℃并进行搅拌，得到透明溶液，再按照氧化碲质量的55-60%加入聚乙烯吡咯烷酮，以及按照乙二醇溶剂体积的4-6%加入质量浓度为15-20%的抗坏血酸，并使其完全溶解，然后将溶液转移至聚四氟乙烯水热釜中，在160-180℃下水热反应23-26h，待反应结束后用超纯水进行反复的离心洗涤，得到碲纳米线；本发明中，采用氧化碲、
氢氧化钾以及聚乙烯吡咯烷酮作为原料，并添加了抗坏血酸，通过水热法制得碲纳米线，添加的抗坏血酸具有较强的还原性，从而加速了亚碲酸根的还原，使碲的饱和度过高，从而使得晶核的生成量过多，形成较低长径比的碲纳米线，较短的碲纳米线通过相互交连可以形成紧密的网络结构，从而有助于提高交连网络结构的稳定性，而且较短的碲纳米线更易分散在溶剂中，不易在溶剂中团聚形成聚沉，从而提高了水基脱模剂的稳定性；2）按照钼酸钠、硫代乙酰胺以及硅钨酸的质量比为1:1:1，将称取的钼酸钠以及硫代乙酰胺，加入到去离子水中，以100-140r/min搅拌10-15min，继续添加硅钨酸，继续搅拌10-15min，得到混合液，将得到的混合液移入反应釜中，按照碲纳米线与混合液的质量体积比为1:60-80g/ml，将称取的碲纳米线放在反应釜底部，再将反应釜放入加热炉中加热至200-210℃，热处理45-50h，待自然冷却至室温，将产物用去离子水和无水乙醇反复清洗，过滤后得碲纳米线复合物，备用；本发明中，以碲纳米线作为沉积基体，通过水热法在碲纳米线表面沉积形成光滑的纳米片包覆层，纳米片之间的相互交错使得纳米片之间易发生插层，有助于提高碲纳米线之间的交连结合强度，从而可以增强碲纳米线交连网络的结构稳定性；3）将备用的碲纳米线复合物加入到适量的浓度为0.1-0.15mol/l的硝酸银溶液中，混匀后移入反应釜中，将反应釜放入加热炉中加热至195-205℃，热处理48-52h，待自然冷却至室温，将产物用去离子水和无水乙醇反复清洗，然后在60-70℃下干燥12-15h，得到银含量为1.8-3.2%的银掺杂碲纳米线复合物；本发明中，通过水热法将银掺杂入纳米片中，有助于提高纳米片的长度以及结构的有序度，纳米片长度的提升，使得纳米片相互之间的接触面积增大，从而使得纳米片之间更加容易相互交错形成插层；4）根据以下配比准备水基脱模剂的基础制备原料，硅油乳液15-22%、氧化聚乙烯蜡8-12%、长链脂肪醇聚氧乙烯醚4-6%、吐温3-5%、三乙醇胺0.5-1.0%、防腐剂0.3-0.6%、抗氧剂0.2-0.4%、去离子水55-65%，将三乙醇胺以及一半的去离子水加入到容器中，搅拌状态下依次加入硅油乳液、氧化聚乙烯蜡、长链脂肪醇聚氧乙烯醚、吐温，混匀后按照基础制备原料总重量的1.5-3.5%加入银掺杂碲纳米线复合物，再加入防腐剂、抗氧剂以及剩余的蒸馏水，搅拌均匀，即可得到所需的成品水基脱模剂；本发明中，通过将制备的银掺杂碲纳米线复合物引入到常规的水基脱模剂中，该复合物通过表面形成的纳米片之间的相互交错形成插层，从而使得银掺杂碲纳米线复合物之间形成相互交连的网络结构，形成的网络结构贯穿在水基脱模剂形成的油膜中，从而提高了油膜的结构稳定性，使得油膜不易断裂，从而使得水基脱模剂在高稀释比的下，附着在模具表面形成的油膜依然具有完整的结构，并能在模具表面产生很好的保护作用。
[0006]
进一步，所述吐温选自吐温85、吐温80、吐温60中至少一种；所述防腐剂选自2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-溴-2-硝基丙烷-1，3-丙二醇中至少一种；所述抗氧剂选自2,6-二叔甲基对甲酚。
[0007]
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中，以碲纳米线作为基体，通过在其表面沉积形成纳米片包覆层，并且掺杂入银，从而得到银掺杂碲纳米线复合物，将该复合物引入到常规的水基脱模剂中，该复合物通过表面形成的纳米片之间的相互交错形成插层，从而使得银掺杂碲纳米线复合物之间形成相互交连的网络结构，形成的网络结构贯穿在水基脱模剂形成的油膜中，从而提高了油膜的结构稳定性，使得油膜不易断裂，从而使得水基脱模剂在高稀释比下，附着在模具表面形
成的油膜依然具有完整的结构，并能在模具表面产生很好的保护作用。
具体实施方式
[0008]
下面结合具体实施方法对本发明做进一步的说明。
[0009]
实施例1一种具有高稀释比的水基脱模剂的制备方法，具体制备方法如下：1）按照质量体积比为1g:1g:175ml，将称取的氧化碲以及氢氧化钾，加入到乙二醇溶剂中，加热至85℃并进行搅拌，得到透明溶液，再按照氧化碲质量的55%加入聚乙烯吡咯烷酮，以及按照乙二醇溶剂体积的4%加入质量浓度为15%的抗坏血酸，并使其完全溶解，然后将溶液转移至聚四氟乙烯水热釜中，在160℃下水热反应23h，待反应结束后用超纯水进行反复的离心洗涤，得到碲纳米线；2）按照钼酸钠、硫代乙酰胺以及硅钨酸的质量比为1:1:1，将称取的钼酸钠以及硫代乙酰胺，加入到去离子水中，以100r/min搅拌10min，继续添加硅钨酸，继续搅拌10min，得到混合液，将得到的混合液移入反应釜中，按照碲纳米线与混合液的质量体积比为1:60g/ml，将称取的碲纳米线放在反应釜底部，再将反应釜放入加热炉中加热至200℃，热处理45h，待自然冷却至室温，将产物用去离子水和无水乙醇反复清洗，过滤后得碲纳米线复合物，备用；3）将备用的碲纳米线复合物加入到适量的浓度为0.1mol/l的硝酸银溶液中，混匀后移入反应釜中，将反应釜放入加热炉中加热至195℃，热处理48h，待自然冷却至室温，将产物用去离子水和无水乙醇反复清洗，然后在60℃下干燥12h，得到银含量为1.8%的银掺杂碲纳米线复合物；4）根据以下配比准备水基脱模剂的基础制备原料，硅油乳液22%、氧化聚乙烯蜡8%、长链脂肪醇聚氧乙烯醚4%、吐温3%、三乙醇胺0.5%、防腐剂0.3%、抗氧剂0.2%、去离子水62%，将三乙醇胺以及一半的去离子水加入到容器中，搅拌状态下依次加入硅油乳液、氧化聚乙烯蜡、长链脂肪醇聚氧乙烯醚、吐温，混匀后按照基础制备原料总重量的1.5%加入银掺杂碲纳米线复合物，再加入防腐剂、抗氧剂以及剩余的蒸馏水，搅拌均匀，即可得到所需的成品水基脱模剂。
[0010]
进一步，所述吐温选自吐温85；所述防腐剂选自2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、；所述抗氧剂选自2,6-二叔甲基对甲酚。
[0011]
实施例2一种具有高稀释比的水基脱模剂的制备方法，具体制备方法如下：1）按照质量体积比为1.03g:1g:177ml，将称取的氧化碲以及氢氧化钾，加入到乙二醇溶剂中，加热至87℃并进行搅拌，得到透明溶液，再按照氧化碲质量的58%加入聚乙烯吡咯烷酮，以及按照乙二醇溶剂体积的5%加入质量浓度为18%的抗坏血酸，并使其完全溶解，然后将溶液转移至聚四氟乙烯水热釜中，在170℃下水热反应25h，待反应结束后用超纯水进行反复的离心洗涤，得到碲纳米线；2）按照钼酸钠、硫代乙酰胺以及硅钨酸的质量比为1:1:1，将称取的钼酸钠以及硫代乙酰胺，加入到去离子水中，以130r/min搅拌12min，继续添加硅钨酸，继续搅拌12min，得到混合液，将得到的混合液移入反应釜中，按照碲纳米线与混合液的质量体积比为1:70g/ml，将称取的碲纳米线放在反应釜底部，再将反应釜放入加热炉中加热至205℃，热处理46h，待自
然冷却至室温，将产物用去离子水和无水乙醇反复清洗，过滤后得碲纳米线复合物，备用；3）将备用的碲纳米线复合物加入到适量的浓度为0.13mol/l的硝酸银溶液中，混匀后移入反应釜中，将反应釜放入加热炉中加热至200℃，热处理50h，待自然冷却至室温，将产物用去离子水和无水乙醇反复清洗，然后在65℃下干燥14h，得到银含量为2.6%的银掺杂碲纳米线复合物；4）根据以下配比准备水基脱模剂的基础制备原料，硅油乳液15.5%、氧化聚乙烯蜡9%、长链脂肪醇聚氧乙烯醚5%、吐温4%、三乙醇胺0.7%、防腐剂0.5%、抗氧剂0.3%、去离子水65%，将三乙醇胺以及一半的去离子水加入到容器中，搅拌状态下依次加入硅油乳液、氧化聚乙烯蜡、长链脂肪醇聚氧乙烯醚、吐温，混匀后按照基础制备原料总重量的2.5%加入银掺杂碲纳米线复合物，再加入防腐剂、抗氧剂以及剩余的蒸馏水，搅拌均匀，即可得到所需的成品水基脱模剂。
[0012]
进一步，所述吐温选自吐温80；所述防腐剂选自2-溴-2-硝基丙烷-1；所述抗氧剂选自2,6-二叔甲基对甲酚。
[0013]
实施例3一种具有高稀释比的水基脱模剂的制备方法，具体制备方法如下：1）按照质量体积比为1.05g:1g:180ml，将称取的氧化碲以及氢氧化钾，加入到乙二醇溶剂中，加热至90℃并进行搅拌，得到透明溶液，再按照氧化碲质量的60%加入聚乙烯吡咯烷酮，以及按照乙二醇溶剂体积的6%加入质量浓度为20%的抗坏血酸，并使其完全溶解，然后将溶液转移至聚四氟乙烯水热釜中，在180℃下水热反应26h，待反应结束后用超纯水进行反复的离心洗涤，得到碲纳米线；2）按照钼酸钠、硫代乙酰胺以及硅钨酸的质量比为1:1:1，将称取的钼酸钠以及硫代乙酰胺，加入到去离子水中，以140r/min搅拌15min，继续添加硅钨酸，继续搅拌15min，得到混合液，将得到的混合液移入反应釜中，按照碲纳米线与混合液的质量体积比为1:80g/ml，将称取的碲纳米线放在反应釜底部，再将反应釜放入加热炉中加热至210℃，热处理50h，待自然冷却至室温，将产物用去离子水和无水乙醇反复清洗，过滤后得碲纳米线复合物，备用；3）将备用的碲纳米线复合物加入到适量的浓度为0.15mol/l的硝酸银溶液中，混匀后移入反应釜中，将反应釜放入加热炉中加热至205℃，热处理52h，待自然冷却至室温，将产物用去离子水和无水乙醇反复清洗，然后在70℃下干燥15h，得到银含量为3.2%的银掺杂碲纳米线复合物；4）根据以下配比准备水基脱模剂的基础制备原料，硅油乳液20%、氧化聚乙烯蜡12%、长链脂肪醇聚氧乙烯醚6%、吐温5%、三乙醇胺1.0%、防腐剂0.6%、抗氧剂0.4%、去离子水55%，将三乙醇胺以及一半的去离子水加入到容器中，搅拌状态下依次加入硅油乳液、氧化聚乙烯蜡、长链脂肪醇聚氧乙烯醚、吐温，混匀后按照基础制备原料总重量的1.5-3.5%加入银掺杂碲纳米线复合物，再加入防腐剂、抗氧剂以及剩余的蒸馏水，搅拌均匀，即可得到所需的成品水基脱模剂。
[0014]
进一步，所述吐温选自吐温60；所述防腐剂选自3-丙二醇；所述抗氧剂选自2,6-二叔甲基对甲酚。
[0015]
对比例1：去除工艺步骤1）中的抗坏血酸，其余与实施例1相同。
[0016]
对比例2：去除工艺步骤2-3），其余与实施例1相同。
[0017]
对比例3：去除工艺步骤3），其余与实施例1相同。
[0018]
对比例4：去除工艺步骤1-3），其余与实施例1相同。
[0019]
测试实验1：水基脱模剂稳定性测试采用实施例1-3以及对比例1-4提供的水基脱模剂作为试样，将试样在室温下放置3个月，对比例1的试样中有轻微分层出现，其余各试样均未出现分层现象；然后将试样稀释80倍后以2000r/min搅拌10min，对比例1的试样中有少量固态不溶物析出，其余各试样均无固态不溶物析出；稀释后的试样再经3000r/min搅拌15min，对比例1的试样中出现分层，并有沉淀产生，其余各试样均不破乳、不分层、无沉淀产生。
[0020]
测试实验2：水基脱模剂稀释倍数测定选用采用实施例1-3以及对比例1-4提供的水基脱模剂，将各水基脱模剂分别以1:80，1:81，1:82，1:83，1:84，1:85......进行稀释，将稀释后的水基脱模剂备注后具体应用在铝合金手机壳上，采用adc12，250t力劲压铸机，模温设置为260℃，测定出脱模良好，铸件完整无缺陷，表面白亮光洁，无油纹时的水基脱模剂的最大稀释比，结果如下：实施例1的最大稀释比为1:95；实施例2的最大稀释比为1:96；实施例3的最大稀释比为1:95；对比例1的最大稀释比为1:90；对比例2的最大稀释比为1:84；对比例3的最大稀释比为1:88；对比例4的最大稀释比为1:82。
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测试实验3：测定制备的银掺杂碲纳米线复合物在现有技术中其他种类的水基脱模剂中的效果选用中国专利cn2018101344387实施例1中公开的水基脱模剂作为试样a，采用上述试验方法测定出该试样a的最大稀释比为1:80，将银掺杂碲纳米线复合物按照水基脱模剂试样重量的1.5%分散于试样a中，得到水基脱模剂试验b，对该试样b进行稀释倍数测定，得出的结果为：试样b的最大稀释比为1:86。
[0022]
通过上述测试实验的结果可知，本发明提供的水基脱模剂，稳定性好，性能优异，具有较高的稀释比，可以有效的降低水基脱模剂的使用成本。
[0023]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。