Agente desmoldante de poliuretano
Primero, agente desmoldante externo de poliuretano
Para que el producto sea fácil de retirar del molde durante el moldeo, se aplica una capa de agente de recubrimiento a la superficie del molde, que se llama agente de liberación externo.
Los agentes desmoldantes externos se pueden dividir en tres tipos según cómo se utilicen: tipo duradero, es decir, un recubrimiento que se puede moldear varias veces; tipo de recubrimiento de hidroxilo, es decir, un recubrimiento antes del moldeo múltiple; -compuesto de capas. Generalmente, están recubiertos en su mayoría con grupos hidroxilo. Estos agentes de liberación externos se pueden dividir en las siguientes variedades según los tipos de compuestos utilizados.
1. Agente de liberación de silicona
Disolvente (aceite de silicona, pintura de silicona); tipo emulsión (aceite de silicona tipo compuesto (aceite de silicona y dióxido de silicona); ); tipo seco (gel de sílice puente).
Los agentes desmoldantes de la serie de silicona se utilizan ampliamente en plásticos, caucho y otras ocasiones debido a sus ventajas de baja tensión superficial, resistencia al calor, no toxicidad, buen brillo y falta de afinidad con la resina. Por ejemplo, en la patente alemana DE2919811, Miehacl propuso un agente desmoldante con un rendimiento más estable que la silicona ordinaria, que puede mantener un número estable de desmoldeos repetidos y la capacidad de pintura de los productos moldeados. Su composición incluye polidimetilsiloxano, resina de silicona, titanato de alquilo o quelato de titanio. Este agente desmoldante es especialmente adecuado para moldear piezas de poliuretano y diversas piezas moldeadas de espuma de elastómeros.
Por ejemplo, 26,3 partes de resina de metilpolisiloxano preparada a partir de metiltrimetoxisilano (solución al 60 %, disolvente de petróleo), el peso molecular de la resina es 2500 y el grupo metoxi conectado al silicio es aproximadamente el 10 %. La resina se mezcló con 1,7 partes de titanato de tetrapropilo y se dejó durante la noche. La mezcla se mezcló con 72 partes de polisiloxano terminado en hidroxilo y se diluyó con hexano. Pruebe las características de la versión y los resultados son los siguientes:
El número de versiones es 1 2 3 4 5 6
La calidad de la versión es 2 2 2 2 2/3 6
Los tiempos de desmoldeo anteriores indican la cantidad de veces que se puede reutilizar, y el número en la calidad de desmoldeo indica el nivel de calidad. El nivel 1 es el mejor, siempre que el molde esté inclinado hacia atrás, se puede sacar; el nivel 2 se puede sacar con un poco de presión; el nivel 3 se despega con un poco de fuerza; el nivel 4 es difícil de sacar; El nivel 5 no se puede sacar, o al menos parcialmente no se puede sacar. Este ejemplo muestra que cuando el desmoldeo se repite 5 veces, la calidad es 2-3. Los agentes desmoldeantes a base de silicio generalmente muestran un buen rendimiento de desmoldeo y causan menos contaminación al molde.
2. Agente desmoldante de cera:
La cera natural se puede dividir en cera vegetal (cera de canoba) y cera mineral (cera FT). Cera sintética (cera de polietileno).
En la patente japonesa 77/68266, se propone que la cera de parafina mezclada con otras ceras sea un agente desmoldante de espuma de poliuretano. Por ejemplo, derrita 40 partes de cera de parafina (punto de fusión 68°C), 40 partes de cera microcristalina (punto de fusión 72-75°C) y 20 partes de cera microcristalina (punto de fusión 83-85°C) a 65438±0°C. , y pulverizarlos sobre un molde de hierro o de aluminio precalentado a 80°C, enfriar a 40°C y espumar.
En la antigua Unión Soviética se propusieron las siguientes dos fórmulas:
1) Ozoquerita refinada 0-30%, cera de turba 60-100%, solución acuosa de tensioactivo 20% 30- 70% (el tensioactivo no iónico, como OS-20), el ácido esteárico es el estabilizador y se agrega agua para formar una emulsión, que se puede usar como agente de liberación para poliuretano espumado.
2) 2,7 partes de cera microcristalina, 2 partes de aceite de silicona, 7,88 partes de aceite blanco espesado, 0,1 partes de fungicida, 1,5 partes de alcohol graso etoxilado, 0,4 partes de nonilfenol etoxilado, Éter poliglicol de alcohol graso 0,34 partes, agua 84,78 partes. La emulsión se puede utilizar para liberar láminas impermeabilizantes de poliuretano para automóviles.
Los agentes desmoldantes a base de cera tienen buena adherencia y procesabilidad del recubrimiento, y tienen un precio relativamente bajo. Como agente desmoldante para espuma de poliuretano, se utiliza fácil y ampliamente. Sin embargo, este tipo de agente desmoldante provoca una contaminación grave en el molde y es necesario limpiarlo con frecuencia.
3. Desmoldeante a base de aceite
Grasa animal (aceite de ballena); La vaselina de este agente desmoldante es barata y tiene una fórmula simple, pero puede engrasar fácilmente la superficie del producto y contaminar otros artículos. En la producción se utiliza una gran cantidad de sales de ácidos grasos o jabones de ácidos grasos. Por ejemplo:
1) El alemán Riza Nur Ozell y otros propusieron un agente desmoldante a base de sales de aluminio de ácidos grasos, que es adecuado para la espuma de PU, especialmente para la espuma de piel completa. Mientras se aplique una solución muy fina al molde, se forma una película extremadamente fina. Aunque la dosis es pequeña, el efecto es bueno y las características finas del molde se pueden copiar al producto moldeado y se puede recubrir y reutilizar varias veces sin purificación. Su composición es una sal de aluminio de ácidos grasos mixtos y el número de carbonos del ácido graso es de 12 a 22. El método de preparación consiste en disolver la sal de aluminio de ácidos grasos mixtos en cloruro de metileno para obtener una solución de 65438 ± 0 %. La solución se rocía sobre la pared del molde metálico para formar una película extremadamente fina, que puede reutilizarse 10 veces después de una capa y tiene un efecto desmoldeante de primera clase.
2) Desmoldeante base agua para jabón de ácidos grasos. Robert Wesala propuso un agente desmoldante a base de agua que se puede utilizar para espuma de PU de moldeo por inyección de reacción RIM y espuma de PU de celda abierta de alto rebote. La ventaja de este agente de liberación es que la película de recubrimiento tiene una alta dureza, no es fácil de despegar y penetrar, reduce la acumulación y aumenta la evaporación del agua. En particular, se utiliza agua como disolvente para evitar la contaminación ambiental por disolventes orgánicos y el coste es bajo. El agente de liberación contiene 1% ~ 30% de jabón de ácido graso (incluido 40% ~ 90% de jabón insaturado y 10% ~ 60% de jabón saturado). El ácido graso se neutraliza con hidróxido de metal alcalino para lograr un valor de pH de 8,5 a 11. El sistema RIM PU utiliza hidróxido de sodio, mientras que el elastómero de celda abierta usa hidróxido de sodio. Los ácidos grasos saturados utilizados son C8-C12 y los ácidos insaturados son el ácido oleico y el ácido linoleico. Este agente de liberación combina las características del jabón de ácidos grasos saturados y del jabón de ácidos grasos insaturados, mejora la dureza de la película de recubrimiento y tiene un buen rendimiento de liberación. El método de preparación es relativamente simple: primero, agregue agua humana al recipiente y luego agregue hidróxido de metal alcalino humano mientras se agita para disolverlo por completo. Luego agregue lentamente los ácidos grasos insaturados y los ácidos grasos saturados con agitación. Una vez completada la alimentación, ajuste el valor del pH a aproximadamente 9,5 según sea necesario. La solución resultante se filtra a través de un tamiz fino para eliminar las partículas sólidas y se obtiene el producto terminado.
4. Agente de liberación a base de flúor
Los compuestos de perfluoroalquilo se pueden dividir en tipo disolvente, tipo agua y tipo spray; acrilato de perfluoroalquilo en polvo (politetrafluoroetileno de bajo peso molecular); revestimiento (politetrafluoroetileno, FEP, PFA).
5. Desmoldeante inorgánico
Este tipo de desmoldante es sólido (talco; mica; arcilla), de difícil uso. La mayoría de ellos se procesan con fórmulas adecuadas. se puede utilizar más tarde. Por ejemplo, el agente desmoldante de arcilla importado de Alemania contiene 28,2 partes de 3-lipopropiltrimetilsiloxano, 0. A 70°C, agregar 5 partes de agua y 25,5 partes de arcilla activada con ácido a 1,276 partes de hexametilciclotrisiloxano, elevar la temperatura a 10°C y mantener durante 3 horas para generar un producto con un contenido de HS del 0,43%. Es un excelente agente desmoldeante para espuma de poliuretano.
Mark et al. propusieron un agente desmoldante utilizando polvo de talco como materia prima. La ventaja es que no quedan residuos en la superficie de los productos moldeados, los productos moldeados son fáciles de pintar y recubrir y se puede evitar la separación del núcleo de espuma y toda la piel durante el desmolde. Aunque el talco tiene propiedades satisfactorias, es difícil aplicarlo directamente. Si el talco se saca directamente del molde, el polvo se elevará, provocará desperdicio y afectará la salud de las personas, y no podrá dispersarse uniformemente en la superficie del molde.
Por lo tanto, Mark y otros dispersaron talco en polvo en una emulsión acuosa y un solvente orgánico, de modo que el talco en polvo se dispersó uniformemente en la superficie del molde, lo que tuvo un buen efecto de desmoldeo. El agente desmoldante se compone de agua, emulsionante, tolueno (emulsión), talco, disolvente orgánico y compuesto metálico (catalizador).
Mezcle agua, tolueno y emulsionante para formar una emulsión O/W, luego agregue talco en polvo y revuelva, luego mezcle con solvente orgánico y catalizador, está listo para usar y es adecuado para productos de poliuretano.
6. Sistema tensioactivo
Existen pocos informes sobre el uso de tensioactivos como agentes desmoldeantes. Por ejemplo, en la patente de EE.UU. nº 365.438+0736, se roció una capa de una solución de sal disódica al 0,5 % de polietilenglicol dodecil monoéter sulforafano (10 ml/m2) sobre vidrio plano y se secó durante 30 segundos. Luego se añadió a la placa de vidrio recubierta una mezcla de reacción líquida de 1000 g del condensado de óxido de propileno y trimetilpropano, 1000 g de biuret de diisocianato de hexametileno y 0,5 g de poliéter hecho de dilaurato de dibutilestaño y se calentó a 80°C durante 6 minutos para obtener una película de poliuretano. Después de enfriar a temperatura ambiente, la película se separa fácilmente del vidrio.
La mayoría de los tensioactivos se combinan con otros ingredientes para formar agentes liberadores. Por ejemplo, German Wolfgang, Fisher et al. propusieron un agente de liberación a base de agua que contiene tensioactivo. La aplicación de agentes desmoldantes a base de agua es limitada porque el agua reacciona con el isoftalato para producir R-NH2 y CO2, lo que cambia la proporción de poliol a isocianato y provoca el colapso parcial de la espuma. Wolfgang, Fisher y otros utilizaron tensioactivos no iónicos para enmascarar e inmovilizar moléculas de agua para evitar reacciones secundarias entre el agua y el isoftalato. Tensioactivos adecuados son aductos de alcohol graso y óxido de etileno y aductos de nonilfenol y óxido de etileno. La función principal es que las moléculas de agua y las moléculas añadidas de óxido de etileno de alcohol graso se combinan a través de enlaces de puente estables para formar una combinación de red tridimensional eléctricamente neutra, evitando así la aparición de reacciones secundarias. Especialmente indicado para espumas blandas sensibles de curado en frío. La fórmula específica es la siguiente: 2,7% cera microcristalina (incluido emulsionante), 2% polisiloxano, 7,8% fracción espesa de vaselina, 0,1% fungicida, 1,5% aducto de alcohol graso (meso-EO), aducto de nonilfenol (EO) 0,4%. , mezcla de éter de poliglicol y alcohol graso 0,33.
7. Agente desmoldante a base de flúor
El agente desmoldante a base de flúor tiene buena capacidad de desmoldeo y poca contaminación para el molde. Sin embargo, el costo del agente desmoldante es alto y su uso aún. tiene ciertas limitaciones.
8. Otros agentes de liberación externos
Por ejemplo, los agentes de liberación de resina incluyen principalmente polietileno y polipropileno. El grado de polimerización del polietileno debe ser de 500 a 1000. También hay agentes desmoldantes compuestos multicapa, la capa inferior es telómero de tetrafluoroetileno, la segunda capa es polietileno y la tercera capa es alcohol polivinílico.
Si la capa inferior está dañada durante mucho tiempo y es necesario actualizarla, la segunda y tercera capas deben actualizarse con frecuencia, lo que es adecuado para el desmoldeo de piezas moldeadas de PU ultramicroporosas. Además, existen fosfatos, goma laca, etc.
2. Agente desmoldante interno de poliuretano
Agregue agente desmoldante interno a la fórmula de PU, que migrará a la interfaz entre la espuma y el molde durante cada moldeado, logrando así el efecto de desmoldeo. . Los requisitos para el agente de liberación interno son: fácil de dispersar en el sistema de resina para convertirse en una dispersión estable; no cambiar la reactividad original y las propiedades físicas; no afectar la nucleación, por lo que no cambiar la estructura porosa ni la estabilidad de la espuma; de productos plásticos.
En Estados Unidos, la industria automotriz utiliza principalmente agentes desmoldantes internos. Europa también se utiliza en la producción. Además de estearato de zinc, estearilamina, etc. , la mayoría de los agentes de liberación interna son polisiloxanos modificados.
1. Agente de liberación interno de polisiloxano modificado con hidroxiácido
Debido a que el hidroxidimetilsiloxano reaccionará con el catalizador, inicialmente se recomienda utilizar el sistema ternario RIM, es decir, el agente de liberación interno es. No mezclar con otros ingredientes de antemano. La mayoría de las máquinas RIM disponibles comercialmente son sistemas bidireccionales, por lo que AUTOD propuso un método para utilizar un decapante de hidroxidimetilsiloxano para sistemas bidireccionales RIM. La fórmula es: la primera ruta contiene hidroxidimetilsiloxano con un peso molecular de 71500 y un extensor de cadena con amina primaria o poliéter de amina secundaria como grupo terminal. La funcionalidad del poliéter terminado en amina es 2-6, y el contenido de hidrógeno activo. es 75%. El segundo camino contiene poliisocianatos aromáticos. El elastómero RIMPU se puede retirar fácilmente del molde de esta manera y es muy eficaz en la fabricación de piezas de carrocería de automóviles.
2. Agente de liberación interna de polisiloxano modificado con amino
Stuber et al. propusieron un agente de liberación interna que contiene polisiloxano que contiene amino. Este agente de liberación hidroatable que contiene grupos terminales de amina primaria o secundaria se puede utilizar directamente en RIM. Este agente desmoldeante actúa más rápidamente sobre el sustrato de PU que el hidroxipolisiloxano. Adecuado para formar piezas de llantas de gran tamaño. La fórmula general del aminopolisiloxano es ECHR 'chr' NH-olefina-(OSiR1R2Z) m-O-olefina-NHCHR'CHR''E. En la fórmula, R1 y R2 son grupos compuestos de metilo y fenilo, y E es un grupo electrónico aceptor. R ′ ′ y R ′ son grupos compuestos de hidrógeno y metilo, y el valor promedio de m es 10 ~ 75. Por ejemplo, cuando el grupo de ECH R "CHR" es 2-cianoetilo, el valor promedio de m es 40-50; por ejemplo, cuando el grupo de ECHR "CHR" es 2-metoxiformiletilo, el valor promedio de m es El; El valor es alrededor de 30-40. Dependiendo de la fórmula, se puede desmoldar continuamente de 20 a 73 veces.
3. Agente de liberación interna de polisiloxano modificado con poliéter
Debido a que no reacciona fácilmente con otros ingredientes de los ingredientes, como los polioles, se puede utilizar en sistemas RIM de dos vías. Puede desmoldar continuamente 20 veces.