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在塑膠模具製造工(gōng)業中,成型製造塑膠產品時,為便(biàn)於脫模、提(tí)高效率、延(yán)長模具壽命,同時為使產品表麵光滑、尺寸合格、減少廢品,需要使用脫模劑。
脫模劑大致分(fèn)為外塗型和內加型兩大類:
1、外塗型脫模劑,是噴塗在模具(jù)表麵,用來防止產品與模具的粘接。
2、內加型脫模(mó)劑,是配入成型物料中的一類物質,在硫化成型過程中(zhōng),它遷(qiān)移到產品表麵,從而起(qǐ)到(dào)了與模具隔離的作(zuò)用。
一、脫模曆程
在模具表麵噴塗脫模劑之後,硫化成型時的實際界麵,膠料(liào)與脫模劑的接觸麵為A麵,脫模劑麵為B麵(miàn),脫(tuō)模劑與模具的接觸麵為C麵;脫模劑層為凝聚層。脫模時,當在A麵和C麵剝離時,稱為界麵(miàn)剝離;而在B麵剝離時(shí),叫做凝聚層破壞。
1、脫模劑的轉移率
脫(tuō)模劑的轉移率,是指(zhǐ)脫模劑在脫模過程中轉移到成型產品上的百分率。
(1)由A麵(miàn)剝離脫模,脫(tuō)模(mó)劑不轉移;
(2)由A麵剝離及B麵凝聚層破壞脫模,脫模劑發生少量(liàng)轉移(約22%);
(3)隻因凝聚層的破壞而脫模,脫模劑轉移較多(約(yuē)44%-70%);
(4)由B、C麵剝離及凝聚層的破壞而脫模,引起(qǐ)大量(liàng)脫模劑轉移(約93%);
(5)成型物與脫模劑接觸,發生(shēng)混和、粘接。當勉強脫模時,就(jiù)會(huì)使部分成型物(wù)(產品)的表麵、界麵破壞而脫模。
通常使用(yòng)的脫模劑,要求在B麵或A、B麵剝離脫(tuō)模。由凝聚層引起的脫模,其脫模效果最好。
2、脫模劑的表麵張力
脫模劑的隔離性取決於其表麵性質,而表麵不濕潤性物質(zhì)的物性值是根據其(qí)臨界表麵張力(Rc)的概念得出的。
Rc的(de)測定方法(fǎ)是:在被測物質的表麵上滴上表(biǎo)麵張力不同的幾種物質的液滴,測出它們的接觸角θ。用被測物質的表麵張力與其接觸角θ的餘弦值cosθ作圖,得一直(zhí)線,延長(zhǎng)這條直線和縱坐標相交,其交(jiāo)點對應的橫坐(zuò)標值,就是被測物質的表麵(miàn)張力(lì)值,也叫該物質的臨界(jiè)表麵張力Rc。
這個值有表示:當物質表麵上液體表(biǎo)麵張力rL大於物質的臨界表麵張力Rc時,液體不濕潤物質(zhì)的表麵;當rL<Rc時,液體就會濕(shī)潤物(wù)質(zhì)的表麵(miàn)。因此,臨界表(biǎo)麵張力小的(de)物質作脫模劑,是隔離性最(zuì)好的脫(tuō)模劑。
二、國內常用脫模(mó)劑
1、氟係脫模劑
有機氟化物是最佳的(de)脫模劑,隔離(lí)性能好(hǎo),對模具汙染小,但價格較高(gāo)。品種主要有:
(1)聚四氟乙烯(相對分子質量1800);
(2)氟樹脂粉末(低分子PTFE);
(3)氟(fú)樹脂塗料(PTFE,FEP,PFA)。
2、矽係脫模劑
矽氧烷化合物、矽油、矽樹脂,是一種隔離性較好的(de)脫模劑,對模具汙染小,主要用於天然橡膠、塑料和丁基橡(xiàng)膠的模型製品。隻要塗1次,可進(jìn)行5-10次脫模。主要品種有:
(1)甲基支鏈矽油(128號矽油),直接用於脫(tuō)模;
(2)甲基矽油(yóu)。將粘度300-1000cp的甲基矽油溶於汽油(或甲苯、二甲苯、二氯乙烷)中,配成0、5%-2%矽油溶液,適用(yòng)於橡膠(jiāo)、塑料模型製品脫(tuō)模;
(3)乳化甲基矽油。配成含矽油35%-40%的水乳液(需加乳化劑,如吐溫20、平平(píng)加或聚乙烯(xī)醇,用量約為含矽(guī)油量的2%)。然後加(jiā)水稀釋到含矽油0、1%-5%,噴塗到模具(jù)上,經加熱除去水分(fèn),使矽油沉附於模腔表麵上。適用於各種橡膠和塑料製品;
(4)含氫甲基矽油。選用粘度5-50cp的202#或821#矽油30份、酞酸正丁酯4份、溶劑汽油300份配成溶液,噴到150℃熱模具腔內。宜作內胎脫模劑;
(5)295#矽脂(zhī)。用甲苯或鬆香水(shuǐ)等溶劑稀釋調勻後,噴塗於模具(jù)腔內。適用於橡膠、塑(sù)料層壓板等製品(pǐn);
(6)有機矽樹脂:將1#或(huò)2#矽樹脂溶於甲(jiǎ)苯中,配成3%-9%溶液,適用於橡(xiàng)膠製品;
(7)矽橡膠:將甲基(jī)(或甲基乙烯基)矽橡膠(jiāo)配成10%汽油溶液存放,使用時再以1∶28的比例用汽油稀釋、混勻。適(shì)用於運輸帶(dài)製品的脫模;
(8)矽橡膠甲苯溶液。將(jiāng)矽橡膠溶於甲苯中配成1%-2%溶液。適用於橡膠、聚乙烯、聚苯乙烯製品的脫模。
3、蠟(油)係脫模劑
蠟(là)油係列脫模劑(jì)特點是:價格低廉,粘敷性能(néng)好,缺點是汙染模具。其主要品種有:
(1)工業用凡士林,直接用作脫(tuō)模劑;
(2)石蠟,直接用作脫模劑;
(3)磺化植物油,直接用作脫模劑(jì);
(4)印染油(土(tǔ)耳其(qí)紅油、太(tài)古油),在100份沸水中加0、9-2份印染(rǎn)油製成的乳液,比肥皂水(shuǐ)脫模效果好;
(5)聚乙烯蠟(相對分子質量1500-2500)。將(jiāng)聚乙烯與一定比例的乳化劑混勻,宜作橡膠製品的脫模劑;
(6)聚乙二醇(相對分子質量200-1500),直接用於橡膠製品的脫模。
4、界麵活性劑係脫模(mó)劑
界(jiè)麵活性劑脫模劑(jì)特點是隔離性能好,但對模具有汙染(rǎn)。主要有以下幾(jǐ)類:
(1)肥皂水。用肥皂配成一定量濃度的水溶液,可作模具(jù)的潤滑劑,也可作為膠管的脫芯劑;
(2)油酸鈉。將22份油酸與100份水混合,加熱至近沸,再把3份苛性鈉慢慢加入,並攪拌至皂化,控製(zhì)pH值為7-9。使用時(shí)按1∶1的水稀釋。用作外胎硫(liú)化(huà)脫模時,需在200份上述溶液中加入2份甘油;
(3)甘油。可直接用作脫模劑(jì)或水胎潤滑劑;
(4)脂肪酸鋁溶(róng)液。將脂肪鋁溶
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