一种应用于铝合金压铸件的水基脱模剂及其制备方法

摘要

本发明提供了本发明提供了一种应用于铝合金压铸件的水基脱模剂,其包括以下重量百分比的组分：水51.5‑70.3％；三乙醇胺0.5‑1％；硅油乳液14‑25％；硅蜡乳液8‑10％；聚乙烯蜡乳液7‑12％；杀菌剂0.2‑0.5％。本发明还提供了一种应用于铝合金压铸件的水基脱模剂的制备方法。本发明可以大幅提高表面后处理过程中的成品率，降低清洗工序的负担，有效提高表面处理的成品率，减少非计划停机时间，显著降低成本；并且维持水基脱模剂乳液的稳定性，对体系中的其他成分都有很好的配伍性和亲和力。

说明书

技术领域

本发明涉及水基脱模剂领域，具体而言，涉及一种应用于铝合金压铸件的水基脱模剂及其制备方法。

背景技术

铝合金作为质量轻、强度高、耐腐蚀的优质金属，通过压力铸造(简称压铸)被加工成各种型材，广泛应用于诸多工业领域。铝合金材料加温熔化，在液态下经高压注入模具型腔，并在短时间内开模顶件出模，为保证制品的顺利出模，必须在注射前在模具型腔表面喷涂脱模剂。

在压铸过程中，脱模剂起到三个方面作用：(1)在金属液压射前，通过喷涂脱模剂，在模具表面形成隔离膜，使型腔免受金属液的直接冲刷；(2)有助于金属液进入型腔，使充型完好；(3)铸件成型后能使其易于脱模。性能优良的压铸脱模剂应满足以下要求：(1)润滑和脱模性能佳，脱模剂在高温下在金属表面形成完整均匀的润滑膜；(2)冷却和绝热性好，脱模剂具有降温和隔热作用，保持模具温度平衡，提高使用寿命；(3)热和化学稳定性高，脱模剂在使用温度范围内对模具没有腐蚀性，不积碳，使压铸件洁白光亮，不影响喷漆、电镀等后涂装工序。这其中，脱模剂可分为油性脱模剂、水基脱模剂和粉状脱模剂。水基脱模剂具有脱模性好、冷却效果强、无污染、铸件表面光洁、少气孔、有利于自动化操作等优点。

水基脱模剂基本成分是基础油、乳化剂和水。用硅油做基础油的有机硅类脱模剂具有性能稳定，脱模性能优良，性价比高，无毒害的优点，是最适宜的脱模剂。优质的脱模剂能够帮助压铸件从模具中顺利取出，减少铸件与模具型腔的磨损，此外还可调节模具各个部分的温度，从而提高模具寿命，保证压铸件的质量。有机物热稳定性差，易发生碳化结垢现象，影响产品外观和模具使用寿命。3C外壳零件对表面处理要求很高，压铸件应有较好的表面光洁度，要求相应的脱模剂不腐蚀模具和工件，对后续工序适应性好。

在保证稀释用水、合金成分和压铸工艺及模具表面处理正确的前提下，脱模剂对压铸件外观的影响起决定作用。硅油耐热性和脱模性好，但是涂装性差，有机蜡成膜性能好，在高温时易在模具表面生成积碳。压铸件和模具需要人工清理或者通过清洗抛丸等工序去除积碳和改善外观。硅蜡结合了有机蜡的成型作用和有机硅的铺展能力，适用于需要润滑的应用。

目前的水基脱模剂以水为载体，乳化剂将基础油以极细致的颗粒均匀分散于水相，辅以极压添加剂、杀菌剂和防锈剂等多种添加剂配制而成，部分添加剂的轻微变动，其脱模性能就可能有很大的差别，对成本及价格也会带来较大的变动。经济型的脱模剂一般都能满足脱模要求，往往造成压铸件表面有机物残留发黄发黑，积碳影响后涂和产品光泽和美观。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种可以降低清洗工序负担、降低成本的应用于铝合金压铸件的水基脱模剂及其制备方法。

为此，一方面，本发明提供了一种应用于铝合金压铸件的水基脱模剂,其包括以下重量百分比的组分：

进一步地，上述一种应用于铝合金压铸件的水基脱模剂包括以下重量百分比的组分：水60-66％；三乙醇胺0.5-0.8％；硅油乳液17-20％；硅蜡乳液8-9％；聚乙烯蜡乳液8-10％；杀菌剂0.2-0.5％。

进一步地，上述一种应用于铝合金压铸件的水基脱模剂包括以下重量百分比的组分：水63％；三乙醇胺0.7％；硅油乳液18％；硅蜡乳液9％；聚乙烯蜡乳液9％；杀菌剂0.3％。

进一步地，上述一种应用于铝合金压铸件的水基脱模剂包括以下重量百分比的组分：水51.5％；三乙醇胺1％；硅油乳液25％；硅蜡乳液10％；聚乙烯蜡乳液12％；杀菌剂0.5％。

进一步地，上述一种应用于铝合金压铸件的水基脱模剂包括以下重量百分比的组分：水70.3％；三乙醇胺0.5％；硅油乳液14％；硅蜡乳液8％；聚乙烯蜡乳液7％；杀菌剂0.2％。

进一步地，上述硅油乳液为迈图硅油乳液334-50。

进一步地，上述硅蜡乳液为瓦克硅蜡乳液WACKER E32。

进一步地，上述聚乙烯蜡乳液为巴斯夫聚乙烯蜡乳液WE-7。

进一步地，上述杀菌剂为BIT-20杀菌剂。

另一方面，本发明提供了一种应用于铝合金压铸件的水基脱模剂的制备方法,其包括以下步骤：

1)根据上述的配比，准备铝合金水基压铸脱模剂的制备材料；

2)在容器内加入三乙醇胺和40％水，搅拌状态下依次加入硅油乳液、硅蜡乳液和聚乙烯蜡乳液；

3)搅拌后再加入60％水和杀菌剂，搅拌均匀，得到成品。

本发明所提供的一种应用于铝合金压铸件的水基脱模剂及其制备方法，相较于现有技术具有以下优点：

1)可以大幅提高表面后处理过程中的成品率，降低清洗工序的负担，有效提高表面处理的成品率，减少非计划停机时间，显著降低成本；

2)乳化剂的润湿、分散和增溶作用维持水基脱模剂乳液的稳定性，对体系中的其他成分都有很好的配伍性和亲和力。

具体实施方式

下面将更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一：

添加水51.5％、三乙醇胺1％、迈图硅油乳液334-50 25％、瓦克硅蜡乳液WACKERE32 10％、巴斯夫聚乙烯蜡乳液WE-7 12％、BIT-20杀菌剂0.5％。

制备过程如下：在干净容器内加入三乙醇胺和部分水，高速搅拌状态下依次加入迈图硅油乳液334-50、瓦克硅蜡乳液WACKER E32和巴斯夫聚乙烯蜡乳液WE-7 12％，持续搅拌一段时间后加入剩余水和BIT-20杀菌剂，低速搅拌均匀即可，成品乳液呈白色，均匀细腻，离心静置均不分层。

其中，水作为溶剂使用；三乙醇胺作为防锈剂使用；迈图硅油乳液334-50起脱模和润滑的作用；瓦克硅蜡乳液WACKER E32起润滑、辅助脱模和提高乳液稳定性的作用；巴斯夫聚乙烯蜡乳液WE-7起成膜，辅助脱模和提高乳液稳定性的作用。

硅油耐热性、脱模性好，涂装性差，价格高昂；聚乙烯蜡中低温粘着铺展性好，易沉积、价高；合成酯高温稳定性好，残炭少，润滑性能优异，毒性极低，高温粘着铺展性好，价高、难乳化。兼顾脱模剂各项功能、环保和成本考虑，本配方选用用硅油乳液、聚乙烯蜡乳液和硅蜡乳液按一定比例混配而成。

硅蜡乳液结合了有机硅和有机蜡的优点，增强脱模和润滑能力，同时改善压铸件外观。

实施例二：

其他与实施例一相同，不同之处在于配比：添加水70.3％、三乙醇胺0.5％、迈图硅油乳液334-50 14％、瓦克硅蜡乳液WACKER E32 8％、巴斯夫聚乙烯蜡乳液WE-7 7％、BIT-20杀菌剂0.2％。

实施例三：

其他与实施例一相同，不同之处在于配比：添加水63％、三乙醇胺0.7％、迈图硅油乳液334-50 18％、瓦克硅蜡乳液WACKER E32 9％、巴斯夫聚乙烯蜡乳液WE-7 9％、BIT-20杀菌剂0.3％。

实施例四：

其他与实施例一相同，不同之处在于配比：添加水60％、三乙醇胺0.8％、迈图硅油乳液334-50 20％、瓦克硅蜡乳液WACKER E32 9％、巴斯夫聚乙烯蜡乳液WE-7 10％、BIT-20杀菌剂0.2％。

实施例五：

其他与实施例一相同，不同之处在于配比：添加水66％、三乙醇胺0.5％、迈图硅油乳液334-50 17％、瓦克硅蜡乳液WACKER E32 8％、巴斯夫聚乙烯蜡乳液WE-7 8％、BIT-20杀菌剂0.5％。

本实施例1-5和对比例(现有技术)的实验数据对比如下表所示：

根据上述对比，可以看出，实施例1至5相较于对比例(现有技术)在PH值、室温稳定性、剪切稳定性、离心稳定性和热稳定性这些指标上皆获得了提高。

上述实施例具体在铝合金手机壳1:80试用(ADC12，250T力劲压铸机，模温260℃)，脱模良好，铸件完整无缺陷，表面白亮光洁，无油纹，不影响喷漆、电镀等后续工序。

因而，本实施例所提供的一种应用于铝合金压铸件的水基脱模剂及其制备方法，相较于现有技术具有以下优点：

1)本产品添加了硅氧烷蜡乳液，可大幅提高表面后处理过程中的成品率，降低清洗工序的负担，有效提高表面处理的成品率，减少非计划停机时间，为客户显著降低成本；

2)乳化剂的润湿、分散和增溶作用维持水基脱模剂乳液的稳定；乳化剂种类和用量及乳化最佳工艺条件的确定难以掌握，导致大部分乳化效果难以达到让人满意的程度。WACKER E32是一种固含40％的非离子硅氧烷蜡乳液，粒径均匀，稳定性高，对体系中的其他成分都有很好的配伍性和亲和力。

其中，脱模剂的稳定性的定义如下：

室温稳定性：将制备好的脱模剂在室温条件下静置，观察是否有分层现象；

剪切稳定性：将乳液稀释80倍后用高速搅拌机搅拌10min，不破乳、不分层、不沉淀为稳定；

离心稳定性：将乳液稀释80倍后在3000r/min下离心15min，不破乳、不分层、不沉淀为稳定；

热稳定性：将乳液在试管中加热煮沸10min，若乳液无任何变化为稳定。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。