专利名称：环保型压铸脱模剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于有色金属加工技术领域，涉及一种环保型压铸脱模剂及其制备方法。
背景技术：
现有的压铸脱模剂大多采用机械油、液压油、柴油、硅油、石蜡等矿物油和水经乳化后，在压铸作业时经稀释喷涂到模具表面，通过水分的蒸发而使模具冷却，减小模具的变形，同时在模具表面形成一层薄膜，以减小模具与铸件之间的脱模阻力而利于脱模。以薄膜形式存在于模具上的矿物油粘附在铸件进入下道工序(进入环境)，而矿物油的生物降解性很差，其降解率只有10 30%，从而对环境造成一定污染。动植物油由于低温易结蜡、氧化稳定性差，所以在压铸脱模剂方面一直未被采用。 随着能源的日益短缺，以及人们对环境保护的迫切愿望，植物油的应用得到了充分的重视。 近年来，改性植物油酯在抗氧化、低温稳定性、极压性能和润滑性能方面都有了极大的提高，而且容易生物降解、毒性低，这就使生产环境友好型的压铸脱模剂成为可能。虽然植物油酯成本较高，但所增加的费用足以抵消使用其他矿物油、合成润滑油所带来的环境污染治理的费用。
发明内容
本发明目的在于提供一种环保型压铸脱模剂，解决了现有技术中矿物油作为压铸脱模剂对环境污染大、动植物油作为压铸脱模剂低温易结蜡、氧化稳定性差等问题。为了解决现有技术中的这些问题 ，本发明提供的技术方案是
一种环保型压铸脱模剂，其特征在于所述脱模剂以其组分的
改性植物油酯30 45% ；
乳化剂8 40% ；
防腐剂0. 3 2% ；
抗氧剂0. 5 2% ；
乙醇2 5% ；
三乙醇胺1 3% ；
其余为去离子水。
优选的，所述脱模剂以其组分的:重量百分比计为
改性植物油酯30 --45% ；
乳化剂10 --15% ；
防腐剂0. 3 2% ；
抗氧剂0. 5 2% ；
乙醇2 5% ；
三乙醇胺1 3% ；
其余为去离子水。
优选的，所述改性植物油酯是通过将选自以下的一种或两种以上的植物油脂经环氧化改性或加氢甲酰化改性而得，所述植物油脂选自亚麻油酸甲酯、亚油酸甲酯、油酸甲酯和亚麻油酸乙酯、亚油酸乙酯、油酸乙酯。优选的，所述改性植物油酯选自环氧亚油酸甲酯、环氧亚油酸乙酯、环氧油酸甲酯、环氧油酸乙酯、环氧硬脂酸甲酯、环氧硬脂酸乙酯、甲酰亚油酸甲酯、甲酰亚油酸乙酯、 甲酰油酸甲酯、甲酰油酸乙酯、甲酰硬脂酸甲酯、甲酰硬脂酸乙酯的一种或两种以上的任意组合。优选的，所述乳化剂选自烷基酚与环氧乙烷缩合物、脂肪酸与环氧乙烷缩合物、脂肪醇与环氧乙烷缩合物、蓖麻油与环氧乙烷缩合物、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯。优选的，所述防腐剂选自山梨酸、苯甲酸、苯甲酸钠、丙酸钙等。优选的，所述抗氧化剂选自特丁基对苯二酚、丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯等。本发明还提供了一种环保型压铸脱模剂的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤(1)将改性植物油酯加入乳化釜，缓慢加热至60 80°C，再加入乳化剂在200 300转/分的转速搅拌分散成均勻分散的油相；(2)在步骤(1)获得均勻分散的油相中分批加入去离子水，保持60 80°C的条件不变，在1000 1500转/分的转速搅拌分散形成溶液A，将溶液A冷却到20 35°C ；(3)用去离子水将防腐剂、乙醇、抗氧剂、三乙醇胺配制成溶液B，将溶液B加入到已冷却的溶液A中，经搅拌均勻过滤形成环保型压铸脱模剂。优选的，所述方法步骤O)中先加入去离子水总量1/6的去离子水，保持60 80°C的条件不变，在1000 1500转/分的转速搅拌分散2小时；然后在搅拌状态下缓慢、 分批次、每次少量地加入去离子水；当体系的粘度突然明显变小时，可以将剩余的去离子水一次加入，继续搅拌30分钟。本发明的工作原理在于本发明中选用改性植物油酯作为基础脱模物质，与其他种类助剂进行功能复配，生产出水基压铸脱模剂乳液。改性植物油酯为含有18个碳的饱和或不饱和脂肪酸酯类经过改性的产物，包括亚麻油酸甲酯、亚油酸甲酯、油酸甲酯和亚麻油酸乙酯、亚油酸乙酯、油酸乙酯经环氧化、加氢甲酰化所得的产物。如经环氧化的环氧亚油酸甲酯、环氧亚油酸乙酯、环氧油酸甲酯、环氧油酸乙酯、环氧硬脂酸甲酯、环氧硬脂酸乙酯等。还有经加氢甲酰化的甲酰亚油酸甲酯、甲酰亚油酸乙酯、甲酰油酸甲酯、甲酰油酸乙酯、甲酰硬脂酸甲酯、甲酰硬脂酸乙酯等。改性植物油酯的用量在20 70%，其优选用量为 30 45%。可以采用的乳化剂有烷基酚与环氧乙烷缩合物、脂肪酸与环氧乙烷缩合物、脂肪醇与环氧乙烷缩合物、蓖麻油与环氧乙烷缩合物、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯等，优选采用聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯，其用量在8 40%，优选用量为10 15%。相对于现有技术中的方案，本发明的优点是本发明采用改性植物油酯和乳化剂以及某些助剂进行乳化反应，获得本发明需要的环保型压铸脱模剂。本发明生产的压铸脱模剂不仅具有优良的脱模效果，而且大幅降低了对环境的污染，并节约了石油类不可再生资源产品的使用。
具体实施例方式以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。以下实施例中采用的脱模剂以其原料组分的重量百分比计为
改性植物油酯30-45%乳化剂10-15%防腐剂0.3-2%抗氧剂0.5-2%乙醇2-5%三乙醇胺1-3%其余为去离子水。按照如下步骤制备脱模剂(1)将改性植物油酯加入乳化釜，在缓慢加热至70°C，再加入聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯，在200转/分的转速搅拌分散1小时。(2)在上述体系中先加入总水量的1/6，保持70°C的条件不变，在1000 1500转 /分的转速搅拌分散2小时。在搅拌状态下缓慢、分批次、少量地加入去离子水，要求必须在加进的水已经充分与体系混溶后，才能再加水。当体系的粘度突然明显变小时，可以将所剩的去离子水全部一次加入，继续搅拌30分钟即制成A，并冷却到30°C。(3)在搅拌分散的同时，用少量水将防腐剂、乙醇、抗氧剂、三乙醇胺配制成溶液B 待用。(4)将溶液B加入到上述已冷却的A中，再搅拌30分钟。过滤、计量、包装、入库即得。以下是本发明的具体实施例。实施例1环保型压铸脱模剂的制备本实施例采用的原料配方为原料组分重量
环氧硬脂酸甲酯350kg
聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯 120kg 防腐剂Skg
抗氧剂IOkg
乙醇25 kg
三乙醇胺15 kg
去离子水472 kg
具体制备步骤(1)将350kg环氧硬脂酸甲酯加入乳化爸，在缓慢加热至70で，再加入120kg聚氧 乙烯失水山梨醇单油酸酷，在200转/分的转速搅拌分散1小吋。(2)在上述体系中先加入79kg水，保持70で的条件不变，在1000 1500转/分 的转速搅拌分散2小吋。在搅拌状态下缓慢、分批次、少量地加入去离子水，要求必须在加 进的水已经充分与体系混溶后，才能再加水。当体系的粘度突然明显变小吋，可以将所剩时 去离子水全部一次加入，继续搅拌30分钟即制成A，并冷却到30で。(3)在搅拌分散的同吋，用少量水将8kg防腐剤、乙醇、IOkg抗氧剂、15kg三 乙醇胺配制成溶液B待用。将溶液B加入到上述已冷却的A中，再搅拌30分钟。过滤、计 量、包装、入库。实施例2环保型压铸脱模剂的制备本实施例采用的原料配方为
原料组分重量
环氧硬脂酸乙酷300 kg
聚氧乙稀失水山梨醇单油酸酷 IOOkg 防腐剂8 kg
抗氧剂IOkg
乙醇25 kg
三乙醇胺15 kg
去离子水542 kg具体制备步骤(1)将300kg环氧硬脂酸乙酯加入乳化爸，在缓慢加热至70で，再加入IOOkg聚氧 乙烯失水山梨醇单油酸酷，在200转/分的转速搅拌分散1小吋。(2)在上述体系中先加入90kg水，保持70で的条件不变，在1000 1500转/分 的转速搅拌分散2小吋。在搅拌状态下缓慢、分批次、少量地加入去离子水，要求必须在加 进的水已经充分与体系混溶后，才能再加水。当体系的粘度突然明显变小吋，可以将所剩时 去离子水全部一次加入，继续搅拌30分钟即制成A，并冷却到30で。(3)在搅拌分散的同吋，用少量水将8kg防腐剤、乙醇、IOkg抗氧剂、I^g三 乙醇胺配制成溶液B待用。将溶液B加入到上述已冷却的A中，再搅拌30分钟。过滤、计 量、包装、入库。实施例3环保型压铸脱模剂的制备本实施例采用的原料配方为原料组分重量
甲酰硬脂酸乙酯400 kg
聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯130 kg
防腐剂IOkg
抗氧剂IOkg
乙醇25 kg
三乙醇胺15 kg
去离子水410 kg具体制备步骤(1)将400kg甲酰硬脂酸乙酯加入乳化釜，在缓慢加热至70°C，再加入130kg聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯，在200转/分的转速搅拌分散1小时。(2)在上述体系中先加入68kg水，保持70°C的条件不变，在1000 1500转/分的转速搅拌分散2小时。在搅拌状态下缓慢、分批次、少量地加入去离子水，要求必须在加进的水已经充分与体系混溶后，才能再加水。当体系的粘度突然明显变小时，可以将所剩时去离子水全部一次加入，继续搅拌30分钟即制成A，并冷却到30°C。(3)在搅拌分散的同时，用少量水将IOkg防腐剂、25kg乙醇、IOkg抗氧剂、15kg三乙醇胺配制成溶液B待用。将溶液B加入到上述已冷却的A中，再搅拌30分钟。过滤、计量、包装、入库。实施例4环保型压铸脱模剂的制备本实施例采用的原料配方为
原料组分重量
甲酰油酸乙酯380 kg
聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯 100 kg 防腐剂IOkg
抗氧剂IOkg
乙醇25 kg
三乙醇胺15 kg
去离子水460 kg具体制备步骤(1)将380kg甲酰油酸乙酯加入乳化釜，在缓慢加热至70°C，再加入IOOkg聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯，在200转/分的转速搅拌分散1小时。(2)在上述体系中先加入77kg水，保持70°C的条件不变，在1000 1500转/分的转速搅拌分散2小时。在搅拌状态下缓慢、分批次、少量地加入去离子水，要求必须在加进的水已经充分与体系混溶后，才能再加水。当体系的粘度突然明显变小时，可以将所剩时去离子水全部一次加入，继续搅拌30分钟即制成A，并冷却到30°C。(3)在搅拌分散的同时，用少量水将IOkg防腐剂、25kg乙醇、IOkg抗氧剂、15kg三乙醇胺配制成溶液B待用。将溶液B加入到上述已冷却的A中，再搅拌30分钟。过滤、计量、包装、入库。实施例5环保型压铸脱模剂与普通型压铸脱模剂的性能考察脱模性能的检测方法为将普通型压铸脱模剂和各实施例生产的环保型压铸脱模剂用去离子水按一定的比例进行稀释，把稀释液均勻喷涂到已加热到^(TC的表面打磨光滑的钢板上，5秒钟之内把钢板的已喷涂了脱模剂的部分插入熔融的铝液中15秒后取出， 观察试验钢板表面粘铝的情况。评价脱模性能的方法用浸铝前后试验钢板质量的变化情况来评价脱模性能，浸铝后质量增加少的脱模性能好，浸铝后质量增加多的脱模性能差。未浸铝时钢板的质量为ml，浸铝后钢板质量为m2，浸铝前后钢板质量增加的百分数为G = (m2_ml)/ml X 100%。 当G彡0. 时，脱模性能评价为优；当0. G彡0. 5%时，脱模性能评价为良；当G > 0.5%时，脱模性能评价为中。结果如表1所示。表1环保型压铸脱模剂与普通型压铸脱模剂性能比较表
权利要求
1.一种环保型压铸脱模剂，其特征在于所述脱模剂以其组分的重量百分比计为 改性植物油酯30 45%;乳化剂8 40% ；防腐剂0. 3^2% ；抗氧剂0. 5^2% ；乙醇2 5% ；三乙醇胺广3% ； 其余为去离子水。
2.根据权利要求1所述的环保型压铸脱模剂，其特征在于所述脱模剂以其组分的重量百分比计为改性植物油酯30^45%乳化剂10 15%防腐剂0. 3^2%抗氧剂0. 5^2%乙醇2 5% ；三乙醇胺Γ3% ；其余为去离子水。
3.根据权利要求1所述的环保型压铸脱模剂，其特征在于所述改性植物油酯是通过将选自以下的一种或两种以上的植物油脂经环氧化改性或加氢甲酰化改性而得，所述植物油脂选自亚麻油酸甲酯、亚油酸甲酯、油酸甲酯和亚麻油酸乙酯、亚油酸乙酯、油酸乙酯。
4.根据权利要求3所述的环保型压铸脱模剂，其特征在于所述改性植物油酯选自环氧亚油酸甲酯、环氧亚油酸乙酯、环氧油酸甲酯、环氧油酸乙酯、环氧硬脂酸甲酯、环氧硬脂酸乙酯、甲酰亚油酸甲酯、甲酰亚油酸乙酯、甲酰油酸甲酯、甲酰油酸乙酯、甲酰硬脂酸甲酯、 甲酰硬脂酸乙酯的一种或两种以上的任意组合。
5.根据权利要求1所述的环保型压铸脱模剂，其特征在于所述乳化剂选自烷基酚与环氧乙烷缩合物、脂肪酸与环氧乙烷缩合物、脂肪醇与环氧乙烷缩合物、蓖麻油与环氧乙烷缩合物、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯。
6.根据权利要求1所述的环保型压铸脱模剂，其特征在于所述防腐剂选自山梨酸、苯甲酸、苯甲酸钠、丙酸钙。
7.根据权利要求1所述的环保型压铸脱模剂，其特征在于所述抗氧化剂选自特丁基对苯二酚、丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯。
8.一种环保型压铸脱模剂的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤(1)将改性植物油酯加入乳化釜，缓慢加热至60 80°C，再加入乳化剂在20(Γ300转 /分的转速搅拌分散成均勻分散的油相；(2)在步骤(1)获得均勻分散的油相中分批加入去离子水，保持60 80°C的条件不变， 在100(Γ1500转/分的转速搅拌分散形成溶液Α，将溶液A冷却到20 35°C ；(3)用去离子水将防腐剂、乙醇、抗氧剂、三乙醇胺配制成溶液B，将溶液B加入到已冷却的溶液A中，经搅拌均勻过滤形成环保型压铸脱模剂。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于所述方法步骤(2)中先加入去离子水总量1/6的去离子水，保持60 80°C的条件不变，在100(Γ1500转/分的转速搅拌分散2 小时；然后在搅拌状态下缓慢、分批次、每次少量地加入去离子水；最后当体系的粘度突然明显变小时，可以将剩余的去离子水一次加入，继续搅拌30分钟。
全文摘要
本发明公开了一种环保型压铸脱模剂，其特征在于所述脱模剂以其组分的重量百分比计为改性植物油酯30~45%；乳化剂8~40%；防腐剂 0.3~2%；抗氧剂0.5~2%；乙醇2~5%；三乙醇胺1~3%；其余为去离子水。该压铸脱模剂不仅具有优良的脱模效果，而且大幅降低了对环境的污染，并节约了石油类不可再生资源产品的使用。
文档编号B22C3/00GK102205390SQ20111010853
公开日2011年10月5日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者王进兴, 陈亚东 申请人:苏州市兴业铸造材料有限公司