本发明涉及金属铸造技术领域，具体涉及一种金属铸造用环保高效脱模剂及其制备方法。
背景技术：
随着国家经济发展，工业大踏步发展，而工业制品大多要用到金属材料，脱模剂是铸造生产中不可或缺的辅料，脱模剂的选择和使用方法不当都直接或间接地影响压铸件的质量和生产效率，也会对生产环境造成较坏的影响。
随着压铸工业的飞速发展，压铸产品广泛用于汽车、摩托车、电子电器、机械仪表、五金等行业。在所有这些铸件应用中，从零部件数量、品种、品质以及金属材料用量等方面数据显示，汽车工业稳居压铸工业的最大市场。近几年来，汽车行业持续迅猛的发展以及汽车领域仍然很大的发展空间无疑是推动着金属压铸件需求量的持续快速增长的重要因素之一。压铸制品的体积大型化、结构复杂化和后加工的要求提高，以及为维护精密模具的质量和寿命，压铸行业对铝锌合金压铸脱模剂的要求也越来越高。在金属压铸件生产过程中为了保证铸件表面的光洁度和完整性，使得铸件能能够快速轻松的从模具中脱离出来，脱模剂是不可缺少的。目前，市场上使用的脱模剂多为水基脱模剂，而国内产品质量参差不齐国外产品价格又居高不下。另外，在高温下水基脱模剂容易发生碳化失去脱模效果并且不能达到铸件成型过程中的保温作用，同时为了提高压铸零件的表面致密性和光洁度，更需要有一种专用于稀土镁合金压铸用的脱模剂，以便更加方便快捷的脱模，提高压铸零件的表面致密性和光洁度，延长模具使用寿命。由此可以看出研究开发出高保温性能和优良脱模性能的金属脱模剂，对破解技术壁垒，提高企业生产效率，降低生产成本具有十分重要的现实意义。
技术实现要素：
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种金属铸造用环保高效脱模剂，该脱模剂有效的解决了金属铸造过程中的粘附问题，改善了铸件表面质量，其不仅具有优异的润滑脱模性能，同时具有高温不分解、易脱模、铸件光滑平整的效果，能够有效保护模具，延长其使用寿命，可广泛地应用于金属加工业，同时本发明的原料组分安全可靠，原料易得，成本较低，工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种金属铸造用环保高效脱模剂，包括以下重量份的原料：
石墨10-14份、石墨烯1-2份、蜡粉3-5份、脱模润滑粉剂12-16份、复配混合油脂3-5份、多元醇酯2-4份、有机溶剂7-9份、油酸钠1-2份、杀菌防腐剂1-2份、石灰石2-4份、钛白粉1-2份、脂肪酸衍生物4-6份、分散剂3-5份。
优选地，所述金属铸造用环保高效脱模剂包括以下重量份的原料：
石墨12份、石墨烯1.5份、蜡粉4份、脱模润滑粉剂14份、复配混合油脂4份、多元醇酯3份、有机溶剂8份、油酸钠1.5份、杀菌防腐剂1.5份、石灰石3份、钛白粉1.5份、脂肪酸衍生物5份、分散剂4份。
优选地，所述石墨为天然鳞片石墨、土状石墨、人造石墨按照重量比2:1:5组成的混合物，所述石墨粒度为20-80μm。
优选地，所述脱模润滑粉剂为云母粉、滑石粉、珍珠岩粉按重量比3:1:4组成的混合物，所述脱模润滑粉剂的规格为过300目。
优选地，所述复配混合油脂为废机油、改性植物油、甘油酯按照重量比5:2:3组成的混合物；
所述改性植物油为桐油、环氧蓖麻油、环氧糠油酸丁酯、环氧油酸丁酯按照重量比4:2:1组成的混合物；
所述甘油酯为烷基甘油酯、酰基甘油酯、羟基甘油酯按照重量比3:1:2组成的混合物。
优选地，所述有机溶剂为乙二醇、二甘醇、丙三醇按照重量比2:1:2组成的混合物。
优选地，所述杀菌防腐剂为十四烷基二甲基苄基氯化铵、有机聚羧酸、布罗波尔、均三嗪按照重量比2:3:1:1组成的混合物。
优选地，所述脂肪酸衍生物为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸铝、硬脂酸钡和硬脂酸锂中的一种或几种；
所述分散剂为聚乙烯醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、羧甲基纤维素钠、木质素磺酸钠按照重量比2:1:1:2组成的混合物。
本发明还提供了一种金属铸造用环保高效脱模剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将复配混合油脂、脂肪酸衍生物、多元醇酯、油酸钠加入有机溶剂，在搅拌转速为100-150r/min下搅拌25-35min，加热至40-50℃，保温1-2小时，然后以1-3℃/min的速率升温到110-120℃，以200-300r/min的搅拌转速搅拌10-20分钟，保温3-5小时后停止加热，放至稀释釜，冷却到35-45℃，水浴保温得到混合物a；
步骤三，将石灰石、钛白粉、石墨、石墨烯、蜡粉、脱模润滑粉剂加入高速搅拌机中，在转速为200-300r/min下搅拌25-35分钟，制得混合物b；
步骤四，将分散剂和步骤三制得的混合物b加入步骤二制备的混合物a中，在水浴温度为45-55℃条件下使用恒温磁力搅拌器混合，转速为300-400r/min，恒温搅拌3-5min，再加入杀菌防腐剂，继续搅拌6-8分钟，保温2-3小时，冷却制得发明的金属铸造用环保高效脱模剂。
优选地，所述金属铸造用环保高效脱模剂的制备步骤为：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将复配混合油脂、脂肪酸衍生物、多元醇酯、油酸钠加入有机溶剂，在搅拌转速为120r/min下搅拌30min，加热至45℃，保温1.5小时，然后以2℃/min的速率升温到115℃，以250r/min的搅拌转速搅拌15分钟，保温4小时后停止加热，放至稀释釜，冷却到40℃，水浴保温得到混合物a；
步骤三，将石灰石、钛白粉、石墨、石墨烯、蜡粉、脱模润滑粉剂加入高速搅拌机中，在转速为250r/min下搅拌30分钟，制得混合物b；
步骤四，将分散剂和步骤三制得的混合物b加入步骤二制备的混合物a中，在水浴温度为50℃条件下使用恒温磁力搅拌器混合，转速为350r/min，恒温搅拌4min，再加入杀菌防腐剂，继续搅拌7分钟，保温2.5小时，冷却制得发明的金属铸造用环保高效脱模剂。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的一种金属铸造用环保高效脱模剂中采用的各种原料不含有害金属化合物以及其他挥发性气体污染物，对环境和人体无毒无害，其各成分协同作用使得制备的脱模剂具有良好的润滑脱模性能，同时具有耐高温、耐冷热循环，不易开裂掉落，高温不分解、易脱模、铸件光滑平整，铸造过程中无烟、无火、无味、无粉尘，降低模具磨损的优异性能。
（2）本发明的一种金属铸造用环保高效脱模剂采用脱模润滑剂主要为云母粉、滑石粉、珍珠岩粉，其配合石墨使用，一方面不容易高温分解，保证其热保持性，保持预定的模具温度，其次能够具有良好的润滑效果，减少摩擦，延长了模具的使用年限。
（3）本发明的一种金属铸造用环保高效脱模剂采用的有机溶剂主要为乙二醇、二甘醇、丙三醇，一方面其使用时挥发较快，能够快速形成保护膜层，其次其使得产品贮存期长，运输方便，保证了加工后的零件无残留物，表面光亮。
（4）本发明的一种金属铸造用环保高效脱模剂添加的杀菌防腐剂，一方面能够使得发明的脱模剂保存时间较长，其次能够有效防止模具等的腐蚀，减少了金属表面出现细小损伤的可能性，保证了铸件光洁度和完整性。
（5）本发明的一种金属铸造用环保高效脱模剂添加的复配混合油脂以及多元醇酯和脂肪酸衍生物，其能够保证脱模效果好，且对铸件无腐蚀作用，铸件存放半年以上也不会产生霉斑和腐蚀等情况。
（6）本发明的一种金属铸造用环保高效脱模剂有效的解决了金属铸造过程中的粘附问题，改善了铸件表面质量，其不仅具有优异的润滑脱模性能，同时具有高温不分解、易脱模、铸件光滑平整的效果，能够有效保护模具，延长其使用寿命，可广泛地应用于金属加工业，同时本发明的原料组分安全可靠，原料易得，成本较低，工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1.
本实施例的一种金属铸造用环保高效脱模剂，包括以下重量份的原料：
石墨10份、石墨烯1份、蜡粉3份、脱模润滑粉剂12份、复配混合油脂3份、多元醇酯2份、有机溶剂7份、油酸钠1份、杀菌防腐剂1份、石灰石2份、钛白粉1份、脂肪酸衍生物4份、分散剂3份。
本实施例中的石墨为天然鳞片石墨、土状石墨、人造石墨按照重量比2:1:5组成的混合物，所述石墨粒度为20-80μm。
本实施例中的脱模润滑粉剂为云母粉、滑石粉、珍珠岩粉按重量比3:1:4组成的混合物，所述脱模润滑粉剂的规格为过300目。
本实施例中的复配混合油脂为废机油、改性植物油、甘油酯按照重量比5:2:3组成的混合物；
所述改性植物油为桐油、环氧蓖麻油、环氧糠油酸丁酯、环氧油酸丁酯按照重量比4:2:1组成的混合物；
所述甘油酯为烷基甘油酯、酰基甘油酯、羟基甘油酯按照重量比3:1:2组成的混合物。
本实施例中的有机溶剂为乙二醇、二甘醇、丙三醇按照重量比2:1:2组成的混合物。
本实施例中的杀菌防腐剂为十四烷基二甲基苄基氯化铵、有机聚羧酸、布罗波尔、均三嗪按照重量比2:3:1:1组成的混合物。
本实施例中的脂肪酸衍生物为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸铝、硬脂酸钡和硬脂酸锂中的一种或几种；
所述分散剂为聚乙烯醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、羧甲基纤维素钠、木质素磺酸钠按照重量比2:1:1:2组成的混合物。
本实施例的一种金属铸造用环保高效脱模剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将复配混合油脂、脂肪酸衍生物、多元醇酯、油酸钠加入有机溶剂，在搅拌转速为100r/min下搅拌25min，加热至40℃，保温1小时，然后以1℃/min的速率升温到110℃，以200r/min的搅拌转速搅拌10分钟，保温3小时后停止加热，放至稀释釜，冷却到35℃，水浴保温得到混合物a；
步骤三，将石灰石、钛白粉、石墨、石墨烯、蜡粉、脱模润滑粉剂加入高速搅拌机中，在转速为200r/min下搅拌25分钟，制得混合物b；
步骤四，将分散剂和步骤三制得的混合物b加入步骤二制备的混合物a中，在水浴温度为45℃条件下使用恒温磁力搅拌器混合，转速为300r/min，恒温搅拌3min，再加入杀菌防腐剂，继续搅拌6分钟，保温2小时，冷却制得发明的金属铸造用环保高效脱模剂。
实施例2.
本实施例的一种金属铸造用环保高效脱模剂，包括以下重量份的原料：
石墨14份、石墨烯2份、蜡粉5份、脱模润滑粉剂16份、复配混合油脂5份、多元醇酯4份、有机溶剂9份、油酸钠2份、杀菌防腐剂2份、石灰石4份、钛白粉2份、脂肪酸衍生物6份、分散剂5份。
本实施例中的石墨为天然鳞片石墨、土状石墨、人造石墨按照重量比2:1:5组成的混合物，所述石墨粒度为20-80μm。
本实施例中的脱模润滑粉剂为云母粉、滑石粉、珍珠岩粉按重量比3:1:4组成的混合物，所述脱模润滑粉剂的规格为过300目。
本实施例中的复配混合油脂为废机油、改性植物油、甘油酯按照重量比5:2:3组成的混合物；
所述改性植物油为桐油、环氧蓖麻油、环氧糠油酸丁酯、环氧油酸丁酯按照重量比4:2:1组成的混合物；
所述甘油酯为烷基甘油酯、酰基甘油酯、羟基甘油酯按照重量比3:1:2组成的混合物。
本实施例中的有机溶剂为乙二醇、二甘醇、丙三醇按照重量比2:1:2组成的混合物。
本实施例中的杀菌防腐剂为十四烷基二甲基苄基氯化铵、有机聚羧酸、布罗波尔、均三嗪按照重量比2:3:1:1组成的混合物。
本实施例中的脂肪酸衍生物为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸铝、硬脂酸钡和硬脂酸锂中的一种或几种；
所述分散剂为聚乙烯醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、羧甲基纤维素钠、木质素磺酸钠按照重量比2:1:1:2组成的混合物。
本实施例的一种金属铸造用环保高效脱模剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将复配混合油脂、脂肪酸衍生物、多元醇酯、油酸钠加入有机溶剂，在搅拌转速为150r/min下搅拌35min，加热至50℃，保温2小时，然后以3℃/min的速率升温到120℃，以300r/min的搅拌转速搅拌20分钟，保温5小时后停止加热，放至稀释釜，冷却到45℃，水浴保温得到混合物a；
步骤三，将石灰石、钛白粉、石墨、石墨烯、蜡粉、脱模润滑粉剂加入高速搅拌机中，在转速为300r/min下搅拌35分钟，制得混合物b；
步骤四，将分散剂和步骤三制得的混合物b加入步骤二制备的混合物a中，在水浴温度为55℃条件下使用恒温磁力搅拌器混合，转速为400r/min，恒温搅拌5min，再加入杀菌防腐剂，继续搅拌8分钟，保温3小时，冷却制得发明的金属铸造用环保高效脱模剂。
实施例3.
本实施例的一种金属铸造用环保高效脱模剂，包括以下重量份的原料：
石墨12份、石墨烯1.5份、蜡粉4份、脱模润滑粉剂14份、复配混合油脂4份、多元醇酯3份、有机溶剂8份、油酸钠1.5份、杀菌防腐剂1.5份、石灰石3份、钛白粉1.5份、脂肪酸衍生物5份、分散剂4份。
本实施例中的石墨为天然鳞片石墨、土状石墨、人造石墨按照重量比2:1:5组成的混合物，所述石墨粒度为20-80μm。
本实施例中的脱模润滑粉剂为云母粉、滑石粉、珍珠岩粉按重量比3:1:4组成的混合物，所述脱模润滑粉剂的规格为过300目。
本实施例中的复配混合油脂为废机油、改性植物油、甘油酯按照重量比5:2:3组成的混合物；
所述改性植物油为桐油、环氧蓖麻油、环氧糠油酸丁酯、环氧油酸丁酯按照重量比4:2:1组成的混合物；
所述甘油酯为烷基甘油酯、酰基甘油酯、羟基甘油酯按照重量比3:1:2组成的混合物。
本实施例中的有机溶剂为乙二醇、二甘醇、丙三醇按照重量比2:1:2组成的混合物。
本实施例中的杀菌防腐剂为十四烷基二甲基苄基氯化铵、有机聚羧酸、布罗波尔、均三嗪按照重量比2:3:1:1组成的混合物。
本实施例中的脂肪酸衍生物为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸铝、硬脂酸钡和硬脂酸锂中的一种或几种；
所述分散剂为聚乙烯醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、羧甲基纤维素钠、木质素磺酸钠按照重量比2:1:1:2组成的混合物。
本实施例的一种金属铸造用环保高效脱模剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将复配混合油脂、脂肪酸衍生物、多元醇酯、油酸钠加入有机溶剂，在搅拌转速为120r/min下搅拌30min，加热至45℃，保温1.5小时，然后以2℃/min的速率升温到115℃，以250r/min的搅拌转速搅拌15分钟，保温4小时后停止加热，放至稀释釜，冷却到40℃，水浴保温得到混合物a；
步骤三，将石灰石、钛白粉、石墨、石墨烯、蜡粉、脱模润滑粉剂加入高速搅拌机中，在转速为250r/min下搅拌30分钟，制得混合物b；
步骤四，将分散剂和步骤三制得的混合物b加入步骤二制备的混合物a中，在水浴温度为50℃条件下使用恒温磁力搅拌器混合，转速为350r/min，恒温搅拌4min，再加入杀菌防腐剂，继续搅拌7分钟，保温2.5小时，冷却制得发明的金属铸造用环保高效脱模剂。
本发明的一种金属铸造用环保高效脱模剂解决了金属铸造过程中的粘附问题，改善了铸件表面质量，其不仅具有优异的润滑脱模性能，同时具有高温不分解、易脱模、铸件光滑平整的效果，能够有效保护模具，延长其使用寿命，可广泛地应用于金属加工业，同时本发明的原料组分安全可靠，原料易得，成本较低，工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。