根据对环境和安全的考虑及规章制度,水基脱模剂在不到10年前就开始显露头角。现在它们已广泛用于加工大多数橡胶胶料、一些聚氨醋、酚醛基复合材料、环氧树脂、聚乙烯、聚酞亚胺和另一些需要外施脱模剂的胶料。
近年来,已对用水基脱模剂和溶剂基脱模剂之间的许多制品进行了详细的技术比较,因此不再重复,我们将简要地总结出它们的结论:实验室研究和实际使用者的经验证明,合适地配合和应用水基脱模剂象溶剂基脱模剂一样,或比溶剂基脱模剂更好,总成本相当或更低。大多数水基脱模剂是“环境友好的”,因为它们不含破坏臭氧的化合物。它们是不可燃的(虽然有些可能含有会造成可燃危险的溶剂)或者对加工和管理也没有其它危险;它们不发散强烈臭味;而且没有临界极限值。
因此,我们的目的不是在这里讨论水基脱模剂的情况,而是为加工者提供对他们的特殊用途需要选择尽可能好的水基脱模剂并从中得到最大经济效益和生产效率的资料。
1、短期的经历
对ODS(破坏臭氧的物质,如CFC和烃类溶剂)使用的环境限制促进了水基脱模剂的发展。对ODS征收消费税增加了对寻找替换物的经济刺激作用。例如,消费税是造成ODS为1990年每加仑CFC基脱模剂成本的2倍甚或3倍的主要原因。个别几个国家已彻底禁止某些CFC产品的应用。
研究工作在一些领域继续进行,用水基脱模剂表明大有希望。这并不是说它们的发展在供应厂商和早先的用户两方面不是没有“开始时的暂时艰苦”。
作为一种脱模剂的载体,.水具有满足有关对ODS规章限制要求的优点,’没有可燃性。挥发性和有毒气味。但也有它的缺点,水的表面张力比大多数金属和其他用于模制品的物质的表面张力都大,蒸发速率比溶剂基脱模剂的低。它对已知的聚合物有极小或没有溶解能力,而且用于半永久性脱模剂。
通过广泛的配合研究,供应厂商的实验室终于解决了溶解能力的问题。现场和试验室的试验证明,对热模压制品供用水基脱模剂提高了蒸发速率达到完全满意的程度,并很好地克服了大多数的表面张力问题。然而,包括在室温下应用中早先使用的水基脱模剂仍然存在困难。如果设备是适用的,可加热模制品、使用脱模剂和进行硫化,而且使用前模具再冷却。但是,这种过程导致实际生产率放慢。
第二种可采用的方法是设置风扇或鼓风机系统以加速蒸发,但有些用户不愿承担这额外的费用。
第三种可采用的方法是配合时添加不破坏臭氧的溶剂,如乙醇或石脑油。(实际上,现在的水基脱模剂未必表示无溶剂。一些配合是100%的无溶剂,而另一些可能是多达49%的溶剂。
最初的水摹半永久‘Y}脱模剂,对夭然橡胶和包括特别困难的氟橡胶、ECO和过氧化物硫化的EPDM的大多数合成橡胶胶料来护说,·在性能方面是不合格的。到后来,高级水基脱模剂产品才用于硅橡胶和聚氨醋。
由于大多数加工者不经营单一的材料或单一的模具尺一寸和形状,而特别加重了早先的困难,但在一些不同的加工者中发现这种脱模剂对一种材料是理想的,而可证明模具对另一种材料是合适的,不只有溶剂基脱模剂才有的。正在寻求对他们所有不同胶料都达到优良或较好性能的一种“做重活的”脱模方法,是大多数模制品工厂的最终目的。
象事情开始时暂时艰苦的一些有经验的早先用户和(不愿意或不能为克服困难提供技术保证的有关供应厂商)继续抵制使用水基脱模剂,尽管对大多数材料现已解决了大部分早先的难题。
2、脱模剂的类型
有两种基本的泪兑模剂类型:通用型(有时称作献身型)和半永久型。
大多数常见的通用脱模剂是硅氧烷类、蜡类和皂类,用水或溶剂并应用喷涂、‘刷涂或抹徐的方法转移到模具上。当载体被蒸发后,脱模剂在模具和材料之间形成一种薄的隔离层。没有交联,与模具极少或没有粘合。这些脱模剂因破裂而起作用三通过脱模剂的分离使一部分粘附到模具上和另一部分粘附到被模压的制品而实现脱模。
硅氧烷脱模剂本来需要屡次的再应用,在脱模剂和增加循环次数两方而费用大。在某些情况下,每次循环后必须再使用献身性脱模剂。此外,因为硅氧烷的滑动而不粘附作用,一它能在模制品上形成皱条痕,在涂油漆或粘合之前必须除去皱条痕和粘附到制品上的部分硅氧烷脱模剂(一种费用大和费时间的过程)。
硅氧烷也可渗移到空气中。在规定时间之外;在模具上形成粒子,影响脱模性能和制品外观修饰,而且可能堵塞流胶槽。
“我们必须寻求对大多数模具和被加工胶料操作满意的脱模剂。一种方法是“开始最困难的”,推测是在最困难的情况下使甩很好的一种脱模剂,对不太困难的应用可能会更好。当然,在所有情况下这是不适用的,但已证明这种方法在大大减少对多用途的多次脱模剂的需要方面获得成功.。”
半永久性脱模剂是可交联的聚合物,通过水和/或溶剂,用喷涂、刷涂或抹涂的方式附载到模具上。为使这类聚合物粘附到模具上并挥发掉载体且形成一层薄而均匀的脱模膜,需要一瞬时硫化时间(在模压温度下1-lOmin一般是足够的,决定于脱模剂)。聚合物和模具之间发生的粘附导致很少一点(即使有的话)脱模剂转移到模制品上。结果要求再应用之前可达到多次脱模。光滑的表面阻止在被模压聚合物上的粘附,可减少模具清理的次数,提高制品外观质量和降低废品率。
3、选择适当的脱模剂
现在可得到给定水基脱模剂配合的宽范围,它对主要从事一种基本胶料和模具尺寸、形状及结构相似的大生产管理的加工者来说,选择理想的脱模剂应是比较容易的。遗憾的是,大多数加工者还没有那样可贵的精神去做。他们用不同的模具为每位用户加工各种不同的胶料。,因此,对一种应用是最合适的脱模剂可证明对另一种应用是不满意的。我们知道的加工者为他们的各种操作经常使用多达10种不同的脱模剂。显然,获得多种配合可能是费用大和一种管理头痛的事,造成贮存问题,并增加了因雇员的差错会导致对特种用途选择不适当脱模剂的可能性。
理想地是,必须选择对大多数模具和加工胶料的操作都满意的一种脱模剂。所做的即“开始最困难的”一种方法,推测是在最困难情况下使用良好的一种脱模剂,对不太困难的应用可能会一样甚至更好。当然,在所有情况下这是不适用的,但已证明这种方法在大大减少对多用途的多次脱模剂的需要方面获得成功。
在选择合适的脱模剂时,必须考虑许多因素:
每种模压胶料的物理化学性能;
脱模剂化学性质和薄膜的性能。 |