CN113878770A - 一种高粘度聚合物基阻尼材料离型剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种高粘度聚合物基阻尼材料离型剂及其制备方法，涉及一种阻尼材料离型剂及其制备方法，该离型剂包含5.0%~15.0%质量份的主离型剂聚偏氟乙烯、1.0%~10.0%质量分的助脱模剂切片石蜡、0.1%~10.0%质量份的分散剂、65.0%~94.9%质量份的溶剂，所配制的离型剂在铸铝模具上对含有大量无机组分的聚氨酯、丙烯酸酯或环氧树脂等高粘度聚合物基阻尼制品可在120℃以下长期使用，离型效果均为I级，离型次数可达10次以上，且其生产成本低，制备工艺简单、存储性好、离型性优良，可有效的提高高粘度聚合物基阻尼制品的离型效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻尼材料离型剂及其制备方法，特别是涉及一种高粘度聚合物基阻尼材料离型剂及其制备方法。
背景技术
阻尼材料是将固体机械振动能转变为热能而耗散的材料，主要用于振动和噪声控制。由于其具有良好的吸音减振特性因此在汽车、火车、交通设施、机械制造、航空航天及防震减灾等行业有着广泛的应用。在所有类型的阻尼材料中由于高分子基阻尼材料的阻尼性能最好，因此被广泛采用。但是在高分子基阻尼材料成型过程中需要使用离型剂来防止聚合物基体与模具之间的附着作用，特别是为了提高高分子基阻尼材料的阻尼性能，往往还向高分子体系中加入大量无机功能粒子，使体系粘度迅速增加，高粘度的反应料通常还需要在高温下进行固化反应，致使该类产品在成型过程中离型变得更加困难。而且通常很多阻尼材料还具有孔洞结构，加之材料自身强度偏低，如果离型效果不理想会造成制品表面的严重缺陷。所以，开发离型效果好、不易残留在模具表面、环保、安全，且能使泡沫制品表面具有开孔结构的新型液体离型剂具有重要的实际应用价值。目前市场上最常使用的高粘度聚合物基阻尼材料离型剂为蜡系离型剂，其成分主要是石蜡组成。例如，专利CN101913215A公开发明了一种汽车饰件专用减振聚氨酯离型剂及其制备方法，其成分主要是由10.0 %硬脂酸类化合物、5.0 %石蜡、0.2 %石蜡乳化剂和85.0 %溶剂所组成。上述蜡系离型剂使用时虽然可以顺利离型，但其多次使用后由于其离型剂中的石蜡成分熔点低，模具温度较高时易分解而污染模具，并且对于复杂的高粘度体系发泡制品，离型效果不理想。专利CN200910140592.6公开了一种聚氨酯阻尼泡沫成型用离型其主要成分为：0.01~10重量份的油溶性低聚物、1.0~25重量份的亲油和0.01~10重量份的表面活性剂的第一混合液、5~20重量份醚类和50~60重量份水的第二混合液混合调制而成。采用上述配比制得的高分子基阻尼材料离型剂稳定性良好，可以顺利离型，但由于离型剂制备方式复杂，且离型剂组分中含有高温挥发物质，该离型剂不适合高温离型使用。
发明内容
本发明目的在于提供一种高粘度聚合物基阻尼材料离型剂及其制备方法，本发明采用耐高温的聚偏氟乙烯粉末与切片石蜡复配，使用复配型溶剂，配置的高粘度聚合物基阻尼材料离型剂，可使其使用温度提高，可以加快其离型效率，大幅度降低高粘度聚合物基阻尼材料制备所需时间。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种高粘度聚合物基阻尼材料离型剂，所述离型剂包括主离型剂、分散助剂，溶剂；主离型剂为聚偏氟乙烯粉末与切片石蜡复配而成，其中聚偏氟乙烯粉末在离型剂中所占质量百分比为5.0%~15.0%，切片石蜡在离型剂中所占质量百分比为1.0%~10.0%；分散助剂为多聚季铵盐、多聚月桂酰二乙醇胺，甘油脂肪酸酯，丙二醇脂肪酸酯，木糖醇酯，硬脂酰乳酸盐，山梨糖醇酯，硬脂酸锌，油酸，聚氧乙烯山梨醇蜂蜡，氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯（Tween系列），脱水山梨醇脂肪酸酯类（Span系列），脂肪醇聚氧乙烯醚（AO系列）乙二醇脂肪酸酯中的一种或几种物质的混合物，在离型剂中所占质量百分比为0.1 %~10.0 %。
所述的一种高粘度聚合物基阻尼材料离型剂，所述溶剂包括二醇醚，正辛烷，二甲苯，溶剂油，醚类或者脂类中的一种或几种物质的混合物。
一种高粘度聚合物基阻尼材料离型剂制备方法，所述方法包括以下制备过程：
在20~40℃条件下向反应器中加入溶剂和分散助剂，恒温充分搅拌10~20min，然后将切片石蜡加入反应器，在500r~2000r/min的搅拌速度条件下，搅拌10~20min，待体系充分溶解混合后，温度升至50~80℃将聚偏氟乙烯粉末与按比例分多次加入反应器中，充分搅拌0.5~1h（转速为2000r/min），取出后立即用高速乳化机再乳化30min，制得聚合物基阻尼材料离型剂。
本发明的优点与效果是：
1.本发明解决了传统聚合物基阻尼材料离型剂由于蜡系离型剂中石蜡组分熔点低、模具温度较高时易分解、对高粘度体系离型效率低的难题，提出一种将耐高温的聚偏氟乙烯粉末与切片石蜡复配，从而获得高粘度聚合物基阻尼材料离型剂的方法。
2.本发明离型剂包含5.0%~15.0%质量份的主离型剂聚偏氟乙烯、1.0%~10.0%质量分的助脱模剂切片石蜡、0.1%~10.0%质量份的分散剂、65.0%~94.9%质量份的溶剂，所配制的离型剂在铸铝模具上对含有大量无机组分的聚氨酯、丙烯酸酯或环氧树脂等高粘度聚合物基阻尼制品可在120℃以下长期使用，离型效果均为I级，离型次数可达10次以上，且其生产成本低，可有效的提高高粘度聚合物基阻尼制品的离型效率。
3.本发明的创新体现在：利用高熔点的聚偏氟乙烯粉末部分代替传统石蜡材料，并通过添加高熔点切片石蜡配制新型阻尼材料离型剂，其对需要高温加工的高粘度的聚合物基阻尼材料具有优良的脱模效果。并且利用多聚季铵盐等表面活性剂改善界面效果，提升制品存储稳定性。本发明所配制的高粘度聚合物基阻尼材料离型剂其生产成本低，耐高温性能良好，乳液稳定性好，同时大幅度降低了高粘度聚合物基阻尼材料制备所需时间，减少离型剂在聚合物表面的残留，满足了高粘度聚合物基阻尼材料制品对离型剂的性能要求。
附图说明
图1为本发明实施例1所配置的高粘度聚合物基阻尼材料离型剂静置30天效果照片图；
图2为本发明对比例1所配置的高粘度聚合物基阻尼材料离型剂静置30天效果照片图；
图3为本发明实施例1所配置的高粘度聚合物基阻尼材料离型剂离型效果照片图；
图4为本发明对比例1所配置的高粘度聚合物基阻尼材料离型剂离型效果照片图。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
在30℃条件下，将0.1g 六聚三嗪十六烷基三甲基季铵盐与0.5g Span60，89.4g正辛烷加入反应器中，恒温搅拌10min，然后将1.0g切片石蜡加入反应器中，充分搅拌15min（搅拌速度为5000r/min），待体系充分溶解混合后，温度升至65℃将9.0g聚偏氟乙烯粉末分3次加入反应器中，充分搅拌30min（转速2000r/min），取出后立即用高速乳化机再乳化30min，制得聚合物基阻尼材料离型剂。
乳液稳定性：经离心机3000r/min离心5分钟后室温放置30天，该配方所配制离型剂乳液不破乳、不分层。
离型效果：将模具升温至110℃，在其表面均匀喷涂离型剂，并用喷枪吹干溶剂，再将高粘度高分子阻尼材料（聚氨酯基）A、B料按5:3的质量比，快速搅拌均匀倒入模具中，保温发泡2分钟，开模并取出高分子阻尼泡沫制品。该配方所配制的离型剂对高粘度聚合物基阻尼材料离型效果为I级（上下模均能快速脱离，模具表面无泡沫制品残留，且制品表面平整，棱角整洁，无破损）。离型次数为21次。
实施例2
在30℃条件下，将1.0g Tween60与1.0g Span60，88.0g 正辛烷油加入反应器中，恒温搅拌10min，然后将2.0g切片石蜡加入反应器中，充分搅拌15min（搅拌速度为5000r/min），待体系充分溶解混合后，温度升至65℃将8.0g聚偏氟乙烯粉末分3次加入反应器中，充分搅拌30min（转速2000r/min），取出后立即用高速乳化机再乳化30min，制得聚合物基阻尼材料离型剂。
乳液稳定性：经离心机3000r/min离心5分钟后室温放置30天，该配方所配制离型剂乳液不破乳、不分层。
离型效果：将聚模具升温至120℃，在其表面均匀喷涂离型剂，并用喷枪吹干溶剂，再高粘度高分子阻尼材料（聚氨酯基）A、B料按5:3的质量比，快速搅拌均匀倒入模具中，保温发泡3分钟，开模并取出高分子阻尼泡沫制品。该配方所配制的离型剂对高粘度聚合物基阻尼材料离型效果为I级（上下模均能快速脱离，模具表面无泡沫制品残留，且制品表面平整，棱角整洁，无破损）。离型次数为15次。
实施例3
在30℃条件下，将1.0g AEO7与1.0g Span80，88.0g 二甲苯加入反应器中，恒温搅拌10min，然后将1.5g切片石蜡加入反应器中，充分搅拌15min（搅拌速度为5000r/min），待体系充分溶解混合后，温度升至65℃将8.5g聚偏氟乙烯粉末分3次加入反应器中，充分搅拌30min（转速2000r/min），取出后立即用高速乳化机再乳化30min，制得聚合物基阻尼材料离型剂。
乳液稳定性：经离心机3000r/min离心5分钟后室温放置30天，该配方所配制离型剂乳液不破乳、不分层。
离型效果：将模具升温至110℃，在其表面均匀喷涂离型剂，并用喷枪吹干溶剂，再将高粘度高分子阻尼材料（环氧树脂基）A、B料按8:2的质量比，快速搅拌均匀倒入模具中，保温20分钟，开模并取出高分子阻尼制品。该配方所配制的离型剂高粘度聚合物基阻尼材料离型效果为I级（上下模均能快速脱离，模具表面无泡沫制品残留，且制品表面平整，棱角整洁，无破损）。离型次数为10次。
实施例4
在30℃条件下，将1.0gAE07与1.0g硬脂酸锌，88g120号溶剂油加入反应器中，恒温搅拌10min，然后将3.0g切片石蜡加入反应器中，充分搅拌15min（搅拌速度为5000r/min），待体系充分溶解混合后，温度升至60℃将7.0g聚偏氟乙烯粉末分3次加入反应器中，充分搅拌30min（转速2000r/min），取出后立即用高速乳化机再乳化30min，制得聚合物基阻尼材料离型剂。
乳液稳定性：经离心机3000r/min离心5分钟后室温放置30天，该配方所配制离型剂乳液不破乳、不分层。
离型效果：将模具升温至110℃，在其表面均匀喷涂离型剂，并用喷枪吹干溶剂，再将高粘度高分子阻尼材料（聚氨酯基）A、B料按5:4的质量比，快速搅拌均匀倒入模具中，保温发泡2分钟，开模并取出聚氨酯泡沫制品。该配方所配制的离型剂对高粘度聚合物基阻尼材料离型效果为I级（上下模均能快速脱离，模具表面无泡沫制品残留，且制品表面平整，棱角整洁，无破损）。离型次数为12次。
对比例1
在30℃条件下，将2.0g硬脂酸锌，88g正辛烷加入反应器中，恒温搅拌10min，然后温度升至60℃，分3次将10.0g切片石蜡加入反应器中，充分搅拌30min（搅拌速度为5000r/min），取出后立即用高速乳化机再乳化30min，制得产物。
乳液稳定性：该乳液离心5分钟后分层；室温静置2天后出现分层现象。
离型效果：将模具升温至110℃，在其表面均匀喷涂离型剂，并用喷枪吹干溶剂，再将高粘度高分子阻尼材料（聚氨酯基）A、B料按5:3的质量比，快速搅拌均匀倒入模具中，保温发泡2分钟，开模并取出高分子阻尼泡沫制品。该配方所配制的离型剂高粘度聚合物基阻尼材料离型效果为II级（上下模可以脱离，模具表面有少量泡沫制品残留，且制品表面泡孔不均一，且有少部分破损）。离型次数为4次。
本发明所描述的上述实施例只为清楚的说明本发明的技术方案和技术内容，凡是依据本发明所做的若干改进，只要不脱离本发明技术方案的范围，均属于本发明的权利要求保护范围。
表1 不同离型剂道的乳液稳定性和离型效果
Claims (3)
1. 一种高粘度聚合物基阻尼材料离型剂，其特征在于，所述离型剂包括主离型剂、分散助剂，溶剂；主离型剂为聚偏氟乙烯粉末与切片石蜡复配而成，其中聚偏氟乙烯粉末在离型剂中所占质量百分比为5.0%~15.0%，切片石蜡在离型剂中所占质量百分比为1.0%~10.0%；分散助剂为多聚季铵盐、多聚月桂酰二乙醇胺，甘油脂肪酸酯，丙二醇脂肪酸酯，木糖醇酯，硬脂酰乳酸盐，山梨糖醇酯，硬脂酸锌，油酸，聚氧乙烯山梨醇蜂蜡，氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯（Tween系列），脱水山梨醇脂肪酸酯类（Span系列），脂肪醇聚氧乙烯醚（AO系列）乙二醇脂肪酸酯中的一种或几种物质的混合物，在离型剂中所占质量百分比为0.1 %~10.0 %。
2.根据权利要求1所述的一种高粘度聚合物基阻尼材料离型剂，其特征在于，所述溶剂包括二醇醚，正辛烷，二甲苯，溶剂油，醚类或者脂类中的一种或几种物质的混合物。
3.一种高粘度聚合物基阻尼材料离型剂制备方法，其特征在于，所述方法包括以下制备过程：
在20~40℃条件下向反应器中加入溶剂和分散助剂，恒温充分搅拌10~20min，然后将切片石蜡加入反应器，在500r~2000r/min的搅拌速度条件下，搅拌10~20min，待体系充分溶解混合后，温度升至50~80℃将聚偏氟乙烯粉末与按比例分多次加入反应器中，充分搅拌0.5~1h（转速为2000r/min），取出后立即用高速乳化机再乳化30min，制得聚合物基阻尼材料离型剂。
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