一种橡胶制品成型模具用不粘涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种有机硅不粘涂料，尤其涉及一种橡胶制品成型模具用不粘涂料及 其制备方法，属于涂料及其生产工艺技术领域。
【背景技术】
[0002] 传统的橡胶制品在加工过程中，为了保证制品能够顺利脱模以及保持制品具有光 滑平整的表面，一般需要在模具表面涂覆一层硅油、脂肪族油脂类的脱模剂，虽然可以解决 部分问题，但存在的问题是功能单一，无法满足多种橡胶制品以及多种温度下的加工，效率 低，使用一次后必须重复涂覆，无法多次和长期使用。尤其是脂肪族油脂，在一定温度下容 易流动，发生迀移，不仅对橡胶制品的表观质量存在影响，同时对内部质量都存在影响。
[0003] 目前现有技术都是采用不粘涂料代替脱模剂，它是一种涂层表面不易被其它黏性 物质所黏附或黏着后易被除去的特种涂料。这种涂料由于其所形成的表面能极低、摩擦系 数小、易滑动等特点，广泛用于电子工业、纺织工业、塑料和橡胶工业、造纸和纤维工业、医 疗机械等领域。这种不粘涂料相对于脱模剂的优点是：①成本低；②涂刷一次可用多次，省 工省时省材料；克服油类脱模剂污染橡胶制品表面的缺点，有益美观；④制造方便。
[0004] 不粘涂料按涂料的介质与状态不同，可分为水性、溶剂型和粉末等。水性不粘涂料 主要为氟树脂涂料（以特氟龙为主），溶剂型不粘涂料以改性硅树脂为主，粉末不粘涂料现 阶段应用还不广泛。特氟龙不粘涂料存在固化温度高、施工工艺复杂、涂膜光泽低、颜色单 一等缺点，改性硅树脂不粘涂料具有固化温度相对较低、光泽较高、色彩多变、涂覆方便等 优点，在实际施工应用中很受用户欢迎。同时有机硅树脂中具有-Si-O-Si-结构，显示出优 良的耐候性、耐热性、抗沾污性和化学稳定等性能，适合用于作为不粘涂料成分使用。但是 纯有机硅树脂需要高温固化，且固化时间长施工不便，同时与金属材料的附着力差，耐溶剂 性差，机械强度不高。用丙烯酸改性有机硅树脂的金属附着力差，不能满足涂料的要求，用 环氧改性有机硅树脂的抗冲击性能和硬度低，都不能满足涂料的要求。
【发明内容】
[0005] 本发明针对现有技术的不足之处，提供一种橡胶制品成型模具用不粘涂料及其制 备方法，本方法制备的不粘涂料涂膜与金属基材的橡胶制品成型模具附着力好，耐热性能 优异，脱模力小，持续脱模次数多，提高了生产效率，综合性能优异。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
[0007] -种橡胶制品成型模具用不粘涂料，其特征在于包括由以下组分按质量百分比 组成：有机硅树脂45%~65%，溶剂10%~15%，分散剂1. 0%~1. 5%，流平剂0. 8%~ 1. 〇%，消泡剂0. 3%~0. 5%，聚四氟乙烯（PTFE)微粉5 %~20%，不粘助剂0. 1 %~ 0. 5 %，滑石粉5 %~10 %，气相二氧化硅1 %~2 %，颜料5 %~10 %，以上各组分的质量百 分比为100%，滑石粉可以有效防止涂层在高温下开裂，用量低于5%则防高温开裂效果不 明显，用量高于10%则涂层的韧性下降，耐冲击性能受影响。
[0008] 进一步，有机硅树脂采用聚酯改性有机硅树脂，与其他种类的有机硅树脂相比，固 化温度降低使施工更加方便，与金属基材的附着力增强使脱模持久性极大改善，柔韧性增 强使冲击性能得到改善，而同时硬度未明显降低，耐热性能提高拓宽了温度适用范围，聚酯 改性有机硅树脂优选为赢创迪高的HTL-3或台湾长川的1410-60,用量为45%~65%，用量 低于45%固化膜易粉化，用量高于65%会造成固化膜硬度下降，不利于脱模。
[0009] 进一步，溶剂为醋酸丁酯、PMA、二甲苯、CAC和丁醇中的一种或一种以上的混合物， 醋酸丁酯与PM按质量比1:1混合，用量为10%~15%，当用量低于10%时，分散效果变 差，流平性不好，不利于涂装，当用量高于15%时，涂料粘度过低，粉刷时不易蘸取。
[0010] 优选的，分散剂为毕克公司的BYK-161或BYK-163, BYK-161或BYK-163作为带 有活性官能团的高分子聚羧酸盐类分散剂，能与涂料体系相容，对颜填料有很好的润滑分 散性，且可以改善涂料的贮存稳定性，其用量低于1.0%则颜填料的分散效果变差，贮存 稳定性下降，用量高于1. 5%则会影响涂膜的其他性能，流平剂为毕克公司的BYK-310或 BYK-333,其用量低于0.8%则难以达到流平效果，用量高于1.0%则会影响涂膜的其他性 能，消泡剂为毕克公司的BYK-071或BYK-052,能与涂料体系相容，且在生产、运输或成膜过 程中起到避免因起泡而造成的各种危害，当用量低于0. 3%则消泡作用不明显，涂膜表面容 易产生针孔，用量高于0.5%容易导致涂膜表面产生针孔。
[0011] 进一步，PTFE微粉由调聚法、辐照法或四氟乙烯调聚制得，其熔点为320°C~ 340°C，表观密度为200g/cm 3~600g/cm3,分子量为3~20万，粒径为1 μπι~20 μπι，优选 粒径为5 ym~10 ym，PTFE微粉为主要的脱模物质，其氟含量高，表面张力小，成膜后迀移 至涂膜表面，从而赋予不粘涂料涂层优异的脱模性能，用量低于5%则成膜后其在涂层表面 分布不均，不粘性变差，甚至失去脱模效果，用量高于20%则不粘性无进一步改善，且会因 PTFE微粉絮聚在涂层表面，而降低了涂层的光泽度。
[0012] 进一步，不粘助剂为赢创迪高的ZV-9207,不粘助剂主要起到增大表面接触角和 进一步改善不粘性的作用，用量低于〇. 1%则表面接触角无变化，对不粘性无改善效果，用 量高于0.5%则接触角无进一步提高，不粘性已无明显变化，反而增加了成本，气相二氧化 硅为德固萨R972,影响涂料的粘度，用量低于1%则因粘度较低存储时容易分层，用量高于 2%则会造成粘度过高，颜料为卡博特公司的黑色颜料M-1300或德国康诺斯公司的白色颜 料2310,用量低于5%则着色效果差，颜色不鲜艳，用量超过10%则成本增加。
[0013] 制备如上述的一种橡胶制品成型模具用不粘涂料的方法，其特征在于包括如下步 骤：
[0014] 1)依次称取PTFE微粉、分散剂、溶剂和有机硅树脂，然后加入洁净的容器中，搅拌 分散均匀，得到PTFE预混料；
[0015] 2)依次称取有机硅树脂、溶剂、分散剂、流平剂、消泡剂、不粘助剂、滑石粉、颜料和 气相二氧化硅，加入研磨罐中，并研磨分散2~6h，过滤后得到不粘涂料的母料；
[0016] 3)将步骤2)中得到的不粘涂料的母料加入到步骤1)得到的PTFE预混料中，搅拌 均匀，得到橡胶制品成型模具用不粘涂料。
[0017] 进一步，步骤（1)中的PTFE预混料中包含不粘涂料组成中50%的分散剂、50%的 溶剂、50 %的有机硅树脂和100 %的PTFE微粉。
[0018] 进一步，不粘涂料的研磨细度< 20 μ m。
[0019] 进一步，不粘涂料喷涂后在200°C~250°C的温度下烘烤IOmin~20min形成不粘 涂层。
[0020] 本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
[0021] 1、本发明方法制备的不粘涂料涂膜与金属基材附着力好，耐热性能优异；
[0022] 2、不粘涂料涂膜的脱模力小，持续脱模次数多，减轻了劳动强度，提高了生产效 率；
[0023] 3、不粘涂料避免了使用脱模剂造成的大量VOC释放，不仅降低了生产成本，而且 防止了环境污染；
[0024] 4、不粘涂料涂层具有模具防腐的作用；
[0025] 5、不粘涂料避免了脱模剂涂覆过程中可能造成的缺陷，大大降低了废品率；
[0026] 6、本发明方法制备的不粘涂料在制备过程中采用了 PTFE微粉的预混料工艺，使 其具有较好的分散性，且对底材湿润性好，不粘效果好，脱模性优异。
【具体实施方式】
[0027] 本发明一种橡胶制品成型模具用不粘涂料，包括由以下组分按质量百分比组成： 有机硅树脂45 %~65%，有机硅树脂采用聚酯改性有机硅树脂，与其他种类的有机硅树脂 相比，固化温度降低使施工更加方便，与金属基材的附着力增强使脱模持久性极大改善，柔 韧性增强使冲击性能得到改善，而同时硬度未明显降低，耐热性能提高拓宽了温度适用范 围，聚酯改性有机硅树脂优选为赢创迪高的HTL-3或台湾长川的1410-60,用量为45%~ 65%，用量低于45 %固化