一种耐久防腐蚀型脱模剂及其制备方法
文献发布时间：2023-06-19 19:30:30
技术领域
本申请涉及脱模剂领域，更具体地说，它涉及一种耐久防腐蚀型脱模剂及其制备方法。
背景技术
压铸用脱模剂是为特殊模塑成形加工而设计的，它是生产金属压铸产品用的辅助用剂，其主要作用是帮助金属压铸产品能够从模具中顺利取出，并且使产品保持完整性和后加工性。脱模剂按其性能特点可分为油基脱模剂、水基脱模剂和粉体脱模剂。
水基脱模剂具有冷却效果好、不产生堆积、铸件表面质量好、有助于减少内部气孔率以及使用安全、情节、无污染等优点，受到合金制品生产的广泛使用。
针对上述中的相关技术，发明人认为现有水基脱模剂中存在对合金腐蚀性材料，存在稳定性不佳的问题。
发明内容
为了克服耐久防腐蚀型脱模剂耐久性和耐腐蚀性不佳缺陷，本申请提供一种耐久防腐蚀型脱模剂及其制备方法，采用如下的技术方案：
第一方面，本申请提供一种耐久防腐蚀型脱模剂，采用如下的技术方案：
一种耐久防腐蚀型脱模剂，包括下列重量份物质：蜡质45～50份；
乳化剂5～25份；
防腐剂0.1～0.5份；
抗氧化剂0.5～1.5份；
亚硝酸钠0.5～2.5份；
去离子水15～25份；
所述蜡质包括按质量比（1.2～2.5）:（12.3～15.6）的硬脂酸钙和石蜡。
通过采用上述技术方案，本申请技术方案选用硬脂酸钙和石蜡进行复配，由于硬脂酸钙具有双亲分子的结构，其能有效作用于金属表面并形成润滑，从而起到了良好的脱模效果。进一步的，本申请通过将石蜡分子有效插接入硬脂酸钙的分子之间形成的滑移层，通过石蜡和硬脂酸钙形成良好的配合，从而进一步改善了硬脂酸钙的外润滑性能。
进一步地，所述蜡质还包括聚乙烯蜡，所述聚乙烯蜡的质量为所述石蜡质量的1/6。
通过采用上述技术方案，本申请技术方案进一步优化了蜡质的组成，通过进一步选用粒径小、分散性好的聚乙烯蜡进行添加，由于单一使用聚乙烯蜡作为脱模剂材料使用时，其附着性不佳，所以本申请通过复配的技术方案，既可以改善脱模剂中蜡质的分散性能，又能改善蜡质在金属表面的停留时间，提高脱模剂材料的耐久性能。
进一步地，所述石蜡为改性氯化石蜡，所述改性氯化石蜡采用以下方案制成：
取环氧大豆油与氯化石蜡搅拌混合后，再添加羟基硬脂酸、石油磺酸钡、氢氧化铝和去离子水，搅拌混合，保温反应后冷却，即可制备得所述氯化石蜡。
通过采用上述技术方案，本申请技术方案选用氯化石蜡作为主要的蜡质，由于氯化石蜡对金属表面会有腐蚀，本申请技术方案对其进行改性处理，通过环氧大豆油吸收和结合氯化石蜡中的游离氯，将其转换为羟基氯化植物油和聚醚。因此，在脱模剂使用时，被吸收的氯会转化为含铁氯化物保护膜附着在摩擦表面上，从而改善了脱模剂的耐久性和耐腐蚀性能。
进一步地，所述乳化剂为耐高温乳化剂，所述耐高温乳化剂包括油酸接枝马来酸酐。
进一步地，所述油酸接枝马来酸酐采用以下方案制成：
取油酸和三乙烯二胺，搅拌混合并油浴加热，静置冷却并添加马来酸酐，保温反应后静置冷却至室温，即可制备得所述耐高温乳化剂。
通过采用上述技术方案，本申请通过对马来酸酐接枝油酸进行处理，改善了乳化剂材料的耐高温性能，使其在高温环境下保持良好的乳化性能，从而使脱模剂的耐温性和稳定性进一步提高。
进一步地，所述耐久防腐蚀型脱模剂还包括15～20份重量份的耐腐蚀保护剂。
进一步地，所述耐腐蚀保护剂包括按质量比0.1～0.3:3～6混合的石墨烯和月桂酸混合物。
通过采用上述技术方案，本申请通过选用石墨烯和月桂酸进行混合，月桂酸能进一步在金属表面形成包覆层，同时石墨烯还能进一步改善月桂酸在金属表面形成的膜的接触角，使其更加疏水，从而提高脱模的耐久性能。
第二方面，本申请提供一种耐久防腐蚀型脱模剂的制备方法，包括以下制备步骤：
S1、取蜡质置于反应釜中，保温加热并添加乳化剂，搅拌制备得油相；
S2、取油相和去离子水搅拌混合，保温反应制备得混合液；
S3、取混合液、耐腐蚀保护剂、防腐剂、抗氧化剂和亚硝酸钠搅拌混合，过滤即可制备得所述耐久防腐蚀型脱模剂。
通过采用上述技术方案，由于本申请优化了耐久防腐蚀型脱模剂的制备方法，通过按照不同材质的顺序进行混合，使制备的脱模剂具有良好的分散性能，从而进一步改善了其稳定性和耐久性能。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
第一、本申请技术方案选用硬脂酸钙和石蜡进行复配，由于硬脂酸钙具有双亲分子的结构，其能有效作用于金属表面并形成润滑，从而起到了良好的脱模效果。进一步的，本申请通过将石蜡分子有效插接入硬脂酸钙的分子之间形成的滑移层，通过石蜡和硬脂酸钙形成良好的配合，从而进一步改善了硬脂酸钙的外润滑性能。
第二、本申请技术方案选用氯化石蜡作为主要的蜡质，由于氯化石蜡对金属表面会有腐蚀，本申请技术方案对其进行改性处理，通过环氧大豆油吸收和结合氯化石蜡中的游离氯，将其转换为羟基氯化植物油和聚醚。因此，在脱模剂使用时，被吸收的氯会转化为含铁氯化物保护膜附着在摩擦表面上，从而改善了脱模剂的耐久性和耐腐蚀性能。
第三、本申请通过选用石墨烯和月桂酸进行混合，月桂酸能进一步在金属表面形成包覆层，同时石墨烯还能进一步改善月桂酸在金属表面形成的膜的接触角，使其更加疏水，从而提高脱模的耐久性能。
第四、本申请优化了耐久防腐蚀型脱模剂的制备方法，通过按照不同材质的顺序进行混合，使制备的脱模剂具有良好的分散性能，从而进一步改善了其稳定性和耐久性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
制备例
制备例1
改性氯化石蜡：取600g环氧大豆油与400g氯化石蜡搅拌混合后，再添加20g羟基硬脂酸、20g石油磺酸钡、0.2g氢氧化铝和1000mL去离子水，搅拌混合，保温反应后冷却，即可制备得所述改性氯化石蜡。
制备例2
蜡质1：
按质量比1.2:12.3，将硬脂酸钙和改性氯化石蜡搅拌混合，制备得蜡质1。
制备例3
蜡质2：
按质量比2:13.4，将硬脂酸钙和改性氯化石蜡搅拌混合，制备得蜡质2。
制备例4
蜡质3：
按质量比2.5:15.6，将硬脂酸钙和改性氯化石蜡搅拌混合，制备得蜡质3。
制备例5
蜡质4：
按质量比2:13.4，将硬脂酸钙和改性氯化石蜡搅拌混合，再添加改性氯化石蜡质量的1/6的聚乙烯蜡，搅拌混合制备得蜡质4。
制备例6
耐高温乳化剂：取20g油酸和50g三乙烯二胺，搅拌混合并置于160℃下油浴加热，静置冷却并添加8g马来酸酐，继续220℃下保温反应后静置冷却至室温，即可制备得所述耐高温乳化剂。
制备例7
耐腐蚀保护剂1：按质量比0.1:3混合的石墨烯和月桂酸混合物。
制备例8
耐腐蚀保护剂2：按质量比0.2:4混合的石墨烯和月桂酸混合物。
制备例9
耐腐蚀保护剂3：按质量比0.3:6混合的石墨烯和月桂酸混合物。
实施例
实施例1
一种耐久防腐蚀型脱模剂，包括：
45kg蜡质1、5kg耐高温乳化剂、0.1kg防腐剂、0.5kg抗氧化剂、0.5kg亚硝酸钠和15kg去离子水；
一种耐久防腐蚀型脱模剂的制备方法包括以下步骤：
S1、取蜡质1置于反应釜中，80℃下保温加热并添加乳化剂，搅拌制备得油相；
S2、取油相和去离子水搅拌混合，保温反应制备得混合液；
S3、取混合液、防腐剂ZB6061、抗氧化剂氮化硼和亚硝酸钠搅拌混合，过滤即可制备得所述耐久防腐蚀型脱模剂。
实施例2
一种耐久防腐蚀型脱模剂，包括：
47kg蜡质1、13kg耐高温乳化剂、0.3kg防腐剂、1.0kg抗氧化剂、1.5kg亚硝酸钠和20kg去离子水；
一种耐久防腐蚀型脱模剂的制备方法包括以下步骤：
S1、取蜡质1置于反应釜中，80℃下保温加热并添加乳化剂，搅拌制备得油相；
S2、取油相和去离子水搅拌混合，保温反应制备得混合液；
S3、取混合液、防腐剂ZB6061、抗氧化剂氮化硼和亚硝酸钠搅拌混合，过滤即可制备得所述耐久防腐蚀型脱模剂。
实施例3
一种耐久防腐蚀型脱模剂，包括：
50kg蜡质1、25kg耐高温乳化剂、0.5kg防腐剂、1.5kg抗氧化剂、2.5kg亚硝酸钠和25kg去离子水；
一种耐久防腐蚀型脱模剂的制备方法包括以下步骤：
S1、取蜡质1置于反应釜中，85℃下保温加热并添加乳化剂，搅拌制备得油相；
S2、取油相和去离子水搅拌混合，保温反应制备得混合液；
S3、取混合液、防腐剂ZB6061、抗氧化剂氮化硼和亚硝酸钠搅拌混合，过滤即可制备得所述耐久防腐蚀型脱模剂。
实施例4
一种耐久防腐蚀型脱模剂，包括：
45kg蜡质2、5kg耐高温乳化剂、0.1kg防腐剂、0.5kg抗氧化剂、0.5kg亚硝酸钠和15kg去离子水；
一种耐久防腐蚀型脱模剂的制备方法包括以下步骤：
S1、取蜡质2置于反应釜中，80℃下保温加热并添加乳化剂，搅拌制备得油相；
S2、取油相和去离子水搅拌混合，保温反应制备得混合液；
S3、取混合液、防腐剂ZB6061、抗氧化剂氮化硼和亚硝酸钠搅拌混合，过滤即可制备得所述耐久防腐蚀型脱模剂。
实施例5
一种耐久防腐蚀型脱模剂，包括：
45kg蜡质3、5kg耐高温乳化剂、0.1kg防腐剂、0.5kg抗氧化剂、0.5kg亚硝酸钠和15kg去离子水；
一种耐久防腐蚀型脱模剂的制备方法包括以下步骤：
S1、取蜡质3置于反应釜中，80℃下保温加热并添加乳化剂，搅拌制备得油相；
S2、取油相和去离子水搅拌混合，保温反应制备得混合液；
S3、取混合液、防腐剂ZB6061、抗氧化剂氮化硼和亚硝酸钠搅拌混合，过滤即可制备得所述耐久防腐蚀型脱模剂。
实施例6
一种耐久防腐蚀型脱模剂，包括：
45kg蜡质4、5kg耐高温乳化剂、0.1kg防腐剂、0.5kg抗氧化剂、0.5kg亚硝酸钠和15kg去离子水；
一种耐久防腐蚀型脱模剂的制备方法包括以下步骤：
S1、取蜡质4置于反应釜中，80℃下保温加热并添加乳化剂，搅拌制备得油相；
S2、取油相和去离子水搅拌混合，保温反应制备得混合液；
S3、取混合液、防腐剂ZB6061、抗氧化剂氮化硼和亚硝酸钠搅拌混合，过滤即可制备得所述耐久防腐蚀型脱模剂。
实施例7
一种耐久防腐蚀型脱模剂，包括：
45kg蜡质4、5kg耐高温乳化剂、0.1kg防腐剂、0.5kg抗氧化剂、0.5kg亚硝酸钠、15kg耐腐蚀保护剂和15kg去离子水；
一种耐久防腐蚀型脱模剂的制备方法包括以下步骤：
S1、取蜡质4置于反应釜中，80℃下保温加热并添加乳化剂，搅拌制备得油相；
S2、取油相和去离子水搅拌混合，保温反应制备得混合液；
S3、取混合液、防腐剂ZB6061、耐腐蚀保护剂、抗氧化剂氮化硼和亚硝酸钠搅拌混合，过滤即可制备得所述耐久防腐蚀型脱模剂。
实施例8
一种耐久防腐蚀型脱模剂，包括：
45kg蜡质4、5kg耐高温乳化剂、0.1kg防腐剂、0.5kg抗氧化剂、0.5kg亚硝酸钠、17kg耐腐蚀保护剂和15kg去离子水；
一种耐久防腐蚀型脱模剂的制备方法包括以下步骤：
S1、取蜡质4置于反应釜中，80℃下保温加热并添加乳化剂，搅拌制备得油相；
S2、取油相和去离子水搅拌混合，保温反应制备得混合液；
S3、取混合液、防腐剂ZB6061、耐腐蚀保护剂、抗氧化剂氮化硼和亚硝酸钠搅拌混合，过滤即可制备得所述耐久防腐蚀型脱模剂。
实施例9
一种耐久防腐蚀型脱模剂，包括：
45kg蜡质4、5kg耐高温乳化剂、0.1kg防腐剂、0.5kg抗氧化剂、0.5kg亚硝酸钠、20kg耐腐蚀保护剂和15kg去离子水；
一种耐久防腐蚀型脱模剂的制备方法包括以下步骤：
S1、取蜡质4置于反应釜中，80℃下保温加热并添加乳化剂，搅拌制备得油相；
S2、取油相和去离子水搅拌混合，保温反应制备得混合液；
S3、取混合液、防腐剂ZB6061、耐腐蚀保护剂、抗氧化剂氮化硼和亚硝酸钠搅拌混合，过滤即可制备得所述耐久防腐蚀型脱模剂。
对比例
对比例1
一种脱模剂，与实施例1相比，本对比例中添加石蜡代替蜡质1。
性能检测试验
分别对实施例1～9和对比例1制备的脱模剂进行耐腐蚀性能测试。
检测方法/试验方法
试验步骤：
取打磨后铝合金薄片准确称重，然后置于脱模剂样品原液中并浸没，在70℃下保持恒温24h。取出后冲洗干净，干燥后称重。根据以下公式计算腐蚀速率：
表1 金属腐蚀性分级表
耐久性能：将上述制备的脱模剂置于30℃下静置，观察分层时间（月）。
具体检测结果如下表表2所示：
表2耐久腐蚀性能
参考表1的性能检测对比可以发现：
将实施例1～6和对比例1进行性能对比，说明本申请采用选用硬脂酸钙和石蜡进行复配，由于硬脂酸钙具有双亲分子的结构，其能有效作用于金属表面并形成润滑，从而起到了良好的脱模效果。进一步的，本申请通过将石蜡分子有效插接入硬脂酸钙的分子之间形成的滑移层，通过石蜡和硬脂酸钙形成良好的配合，从而进一步改善了硬脂酸钙的外润滑性能。
其次，本申请技术方案选用氯化石蜡作为主要的蜡质，由于氯化石蜡对金属表面会有腐蚀，本申请技术方案对其进行改性处理，通过环氧大豆油吸收和结合氯化石蜡中的游离氯，将其转换为羟基氯化植物油和聚醚。因此，在脱模剂使用时，被吸收的氯会转化为含铁氯化物保护膜附着在摩擦表面上，从而改善了脱模剂的耐久性和耐腐蚀性能。
将实施例7～9和实施例1～3行性能对比，说明本申请选用石墨烯和月桂酸进行混合，月桂酸能进一步在金属表面形成包覆层，同时石墨烯还能进一步改善月桂酸在金属表面形成的膜的接触角，使其更加疏水，从而提高脱模的耐久性能。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。