[发明专利]环保型水性脱模离型组合物

说明书

环保型水性脱模离型组合物，以重量份计，其原料包括：烷基硅油4‑6份、聚乙烯醇8‑12份、磺化甲基纤维素3‑5份、氧化聚乙烯蜡3‑5份、环糊精1‑3份、溶剂油1‑3份、异丙醇2‑4份、丁二酸二异辛酯磺酸钠2‑4份、聚丙烯酰胺8‑12份、异丙醇胺0.1‑1份、脂肪醇聚氧乙烯醚6‑10份、咪唑啉类化合物0.5‑1份、异噻唑啉酮类化合物1‑2份、去离子水55‑60份；所述聚乙烯醇的聚合度为2300‑2500，醇解度为87‑100％；所述烷基硅油为3‑己基七甲基三硅氧烷。

技术领域

本发明属于铝及铝合金加工件领域，尤其是一种非常环保的水性脱模离型组合物。

背景技术

压力铸造(简称压铸)是一种金属铸造工艺，脱模离型组合物是将铝合金、镁合金、锌合金等金属的合金在高压、高速条件下进行冲压所使用的一种离型剂。压力铸造具有生产效率高、生产流程短、铸件光洁度和强度较高、加工余量少、节约金属材料等工艺特点。

压铸件的应用范围很广，涉及相当多的产品领域和工业门类。在这应用中，若以数量之大、品种之多、要求之高以及金属材料用量之大等多方面综合而论，应首推汽车工业。压铸件还广泛应用于所有用到铝合金、锌合金、镁合金等行业领域，包括但不限于：电脑、空调、冰箱、电视机、洗衣机、电脑、手机、复印机、灯饰、自行车、门窗、建筑型材等。

长期以来，汽车工业稳居压铸工业最大市场。随着对环保、轻量化的要求日益提高，汽车中的越来越多的关键部件逐渐转向压铸生产。尽管每辆汽车整车质量在逐渐递减，压铸件在每辆汽车中的用量逐步增加，其中铝合金压铸件占全部铝铸件的65％以上。此外，汽车上除了铝合金压铸件外，还采用了锌合金、镁合金铸件，每辆车上的压铸件用量可想而知。

基于不同时期压铸工业的发展，压铸脱模剂的应用大体可以划分为单一油类、油与添加剂组合类和水基脱模剂三个阶段。

压铸工业发展初期，压铸机压射力小，速度低，主要生产低熔点合金压铸件。因此，单一石油类矿物油甚至动植物油油脂就可以满足要求。此后，随着压铸应用领域和技术能力的持续扩大，压铸脱模剂也开始从单一油类向多组分发展，20世纪20年代开始，往油或水中掺入石墨、硬脂酸、蜡、树脂、黏土、云母或其他固体润滑剂，脱模效果显著改善，但也带来了黑色污染和固相粉末沉积于模具和铸件表面的问题。压铸时油气弥漫，脱模效果也不理想。

20世纪70年代后期开始，人们的环境意识日益加强，对人体有害材料的使用越来越受到限制，化学工业的进步也为选用无污染性能化工产品提供了可能。研究人员引入有机化学、润滑和表面化学理论研究开发的水基乳化系列压铸涂料逐步为越来越多的压铸企业采用。

一般来讲，水基脱模剂至少由3种组分构成：基础材料、乳化剂和水。基础材料可以认为是有效成分，最终发挥脱模润滑作用。所用材料一般为油、脂、蜡、聚合物及硅酮类物质。乳化剂的作用是将上述材料以极细致的颗粒状均匀地分散于连续的水相中，形成稳定的乳液，水只作为载体。

由于水的大量存在，故导致了与传统油基或溶剂基脱模剂在很多方面的不同。水基脱模剂的脱模作用依赖于喷涂后所沉积在型腔表面上厚度只有微米级的薄膜。因此在成分选择以及使用工艺上都有更高的要求。但其优点也是显而易见的，诸如有利于自动化操作，冷却效果好、不产生堆积、铸件表面质量提高、内部气孔减少以及使用安全、生产清洁、降低环境污染等。

润湿温度是水基脱模剂应用时遇到的一个重要问题。当向型腔喷涂脱模剂时，如果型腔表面温度过高，则脱模剂液滴会全部爆离型腔表面，使其中的有效成分无法沉积到型腔表面。只有温度下降到某一温度值后，液滴才能与型腔表面具有一定接触时间，型腔表面可以和液滴间发生热传导，液滴中的有效成分才有机会沉积到型腔表面。如果在未降到此温度前停止喷涂，则不会有足够的脱模剂粘附于型腔表面，从而影响脱模效果。