一種水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種水性聚氨酯模塑軟泡外用離型劑及其制備方法，所述水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑包括如下成分：聚酯多元醇0～30份，聚醚多元醇10～60份，蠟類30-80份，異氰酸酯15～30份，擴(kuò)鏈劑1～5份，二羥甲基丙酸1～8份，三乙胺1～7份，胺擴(kuò)鏈劑0.05～0.15份，催化劑0～0.15份，消泡劑0.05～0.15，去離子水50～200。本發(fā)明還公開了一種水性聚氨酯模塑軟泡外用離型劑的制備方法。本發(fā)明的水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑儲(chǔ)存穩(wěn)定性好，固含量較高；成膜性好，與金屬磨具的粘結(jié)力較好，大大提高了脫模次數(shù)。本發(fā)明的制備方法工藝簡(jiǎn)單，成本較低，不含任何有機(jī)溶劑，制備工藝低碳環(huán)保。
【專利說(shuō)明】一種水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種離型劑及其制備方法，具體涉及一種水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑。
【背景技術(shù)】
[0002]聚氨酯脫模劑分為外脫模劑和內(nèi)脫模劑兩種。為了在成型加工時(shí)制品能從模具中容易取出，在模子表面涂上的一層涂劑，稱為外脫模劑。內(nèi)脫模劑是加到PU配方中，在每次模塑成型時(shí)，遷移到泡沫和模具的交界面，從而達(dá)到脫模效果。
[0003]較為理想的脫模劑應(yīng)具有較好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，不腐蝕模具，在模具表面不殘存分解物，應(yīng)能給予制品良好的外觀，不影響制品的色澤、粘合性、受漆能力等，盡可能減少模具清理時(shí)間；并且無(wú)毒，安全，便于操作，成本較低。
[0004]由于種種原因，內(nèi)脫模劑使用很少，目前聚氨酯行業(yè)廣泛采用的仍然是外脫模齊?。外脫模劑一般由介質(zhì)和脫?；钚晕镔|(zhì)組成。介質(zhì)一般是有機(jī)溶劑或水，脫模活性物質(zhì)常見的有硅油、蠟及油脂等?，F(xiàn)用的外脫模劑中的介質(zhì)一般是有機(jī)溶劑，如鹵代烴及脂肪烴等，由于所用有機(jī)溶劑通常有毒或可燃，威脅安全，并污染環(huán)境；而用水作溶劑則無(wú)這些缺點(diǎn)，因此以水為介質(zhì)的水基脫模劑受到人們極大關(guān)注。但現(xiàn)有的水性離型劑都含有有機(jī)溶劑，不能完全采用去離子水進(jìn)行分散；而且現(xiàn)有的水性離型劑大多不耐儲(chǔ)存、固含量較低、與金屬的粘結(jié)力差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有的水性離型劑存在的不耐儲(chǔ)存、固含量較低、與金屬的附著力差等問題，本發(fā)明公開了一種水型聚氨酯模塑軟泡用離型劑，其固含量高、成膜性好、與金屬的粘結(jié)力好。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種水型聚氨酯模塑軟泡用離型劑，以重量百分比計(jì)，所述水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑包括如下成分:聚酯多元醇0-40份，聚醚多元醇10飛0份，異氰酸酯15~30份，二羥甲基丙酸廣8份，三乙胺廣7份，胺擴(kuò)鏈劑
0.05~0.15份，催化劑0-0.15份，消泡劑0.05~0.15，蠟類30~80份，去離子水50^200份；
所述胺擴(kuò)鏈劑是乙二胺；
所述催化劑是T 一 120或T12 ；
所述消泡劑是T-7551或BYK-024 ；
所述蠟類是聚乙烯蠟或微晶蠟。
[0007]其中，所述聚酯多元醇與聚醚多元醇的質(zhì)量比為O~I。
[0008]其中，所述聚酯多元醇是PBA2000。
[0009]其中，所述聚醚多元醇是N220、KGF2000MD或N330中的一種或幾種的組合。
[0010]其中，所述的蠟類為聚乙烯蠟，耐溫性高于70°C;或者是微晶蠟，耐溫性高于65°C。
[0011]其中，所述異氰酸酯為IPDI或者HDI ;其異氰酸酯指數(shù)(NC0/0H摩爾比值)為1.1-1.4。
[0012]本發(fā)明還提供一種水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑的制備方法，所述制備方法包括以下步驟:
a、將原料聚酯多元醇、聚醚多元醇、二羥甲基丙酸、蠟類及擴(kuò)鏈劑于11(T12(TC減壓攪拌脫水； b、在步驟a體系中加入異氰酸酯，在催化劑催化下進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng)和親水?dāng)U鏈反應(yīng)；
C、將溶有三乙胺的去離子水溶液與步驟b制得的聚氨酯預(yù)聚體進(jìn)行中和、高速分散乳
化；
d、在步驟c所得體系中加入胺擴(kuò)鏈劑及有機(jī)錫催化劑，分散Ih后，添加消泡劑繼續(xù)分散lOmin，即可得到水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑。
其中，所述步驟a中的聚酯多元醇與聚醚多元醇的質(zhì)量比為(Tl.0 ;所述的蠟類為總質(zhì)量的30~80%，加熱溫度為105~120°C，真空度為0.08~0.1Ma，脫水時(shí)間為2~3 h。
[0013]其中，所述步驟b中催化劑用量為預(yù)聚體總量的萬(wàn)分之一~萬(wàn)分之五；所述異氰酸酯的異氰酸酯指數(shù)為1.1-1.4 ;所述預(yù)聚反應(yīng)溫度為75、5 °C，反應(yīng)時(shí)間為廣3 h。
[0014]其中。所述步驟c中的三乙胺用量為預(yù)聚體總量的1%~2%;所述分散速度為600^2000 r/min ;乳化分散時(shí)間為0.5^2 h。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明的水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑儲(chǔ)存穩(wěn)定性好，固含量較高；
2、本發(fā)明的水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑的成膜性好，與金屬磨具的粘結(jié)力較好，大大提聞了脫1旲次數(shù)；
3、本發(fā)明的制備方法工藝簡(jiǎn)單，成本較低，不含任何有機(jī)溶劑，采用去離子水進(jìn)行分散，制備工藝低碳環(huán)保。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本發(fā)明所限定的范圍。
[0017]實(shí)施例1，
稱取以下原料:
聚酯多元醇PBA2000 20g 聚醚多元醇N22080g
異氰酸酯IPDI33.5g
二羥甲基丙酸DMPA6g
三乙胺3g
乙二胺0.1g
催化劑 T-1200.03g
聚乙烯錯(cuò)45g
去離子水187g
T-75510.2g制備過(guò)程:
步驟a，聚酯PBA2000、聚醚多元醇N220、DMPA及聚乙烯蠟脫水在干燥干凈的裝有攪拌器和溫度計(jì)的500mL三口燒瓶中，加入PBA2000、N220、DMPA及聚乙烯蠟，于110°C、0.08MPa真空下減壓脫水2h ；
步驟b,預(yù)聚反應(yīng)
降溫至60°C，向燒瓶中緩慢加入33.5g IPDI, T-120—滴，反應(yīng)2h后測(cè)定預(yù)聚體中的-NCO基的含量，直到接近理論值；
步驟C，制得分散體
將溶有三乙胺的去離子水187g與步驟b制得的聚氨酯預(yù)聚體進(jìn)行中和、高速分散乳化。
[0018]步驟d，擴(kuò)鏈消泡
在步驟c所得體系中加入胺擴(kuò)鏈劑及有機(jī)錫催化劑辛酸亞錫，分散Ih后，添加消泡劑T-7551繼續(xù)分散lOmin，即可得到水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑。
[0019]實(shí)施例2，
稱取以下原料:
PBA2000IOg
KGF2000MD 80g` N33020g
HDI35.5g
DMPA8g
聚乙烯錯(cuò) 80g 去離子水 210g 三乙胺7g
乙二胺0.12g
T-1200.03g
BYK-0240.25g
步驟a，聚酯、聚醚多元醇、DMPA及聚乙烯蠟脫水
在干燥干凈的裝有攪拌器和溫度計(jì)的500mL三口燒瓶中，加入PBA2000、KGF2000MD、N330、DMPA及聚乙烯蠟80g，于110°C、0.08MPa真空下減壓脫水2h ；
步驟b,預(yù)聚反應(yīng)
降溫至60°C，向燒瓶中緩慢加入35.5g HDI, T-120—滴，反應(yīng)2h后測(cè)定預(yù)聚體中的-NCO基的含量，直到接近理論值；
步驟C，制得分散體
將溶有三乙胺的去離子水溶液210g與步驟b制得的聚氨酯預(yù)聚體進(jìn)行中和、高速分散乳化。
[0020]步驟d，擴(kuò)鏈消泡
在步驟c所得體系中加入胺擴(kuò)鏈劑及有機(jī)錫催化劑辛酸亞錫，分散Ih后，添加消泡劑BYK-024繼續(xù)分散lOmin，即可得到水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑。
[0021]實(shí)施例3，(I)離型劑固含量的測(cè)定
按GB1725-79規(guī)定測(cè)定。取干燥的表面皿稱質(zhì)量m，然后用減量法稱取Hitl=L 5-2.0g聚合物乳液平鋪于表面皿中，放入烘箱中60°C干燥24h，取出冷卻至室溫稱重，再放入烘箱干燥直至稱量差值不超過(guò)0.01g，得最后穩(wěn)定質(zhì)量為Hi1。
[0022]固含量=In1-1iVmciX100%
經(jīng)測(cè)試，實(shí)施例1中聚氨酯乳液的固含量為50%。
[0023](2)貯存穩(wěn)定性的測(cè)定
于帶塞的比色池中，加入50mL實(shí)施例1所制離型劑，放置于70±3°C恒溫干燥箱中3h,取出冷至室溫(15°C~35°C )，放置3h，然后再置于-12±3°C的低溫冰箱中24h，取出靜置至室溫，Ih后進(jìn)行評(píng)定。所給配方?jīng)]有分層、相變、膠狀現(xiàn)象。
[0024](3) PH值的測(cè)定
將實(shí)施例1所制離型劑稀釋5倍后置于測(cè)量杯中，用PHS-25數(shù)顯精密PH計(jì)測(cè)定，測(cè)定值為7.0~8.0。
[0025](4)消泡性試驗(yàn)
將20%實(shí)施例1所制離型劑稀釋液倒入IOOmL帶塞量筒中，使液面在70m I處，蓋好蓋，上下?lián)u動(dòng)I分鐘，搖動(dòng)頻率為120次/min，然后在室溫下靜置10分鐘，觀察液面殘留體積為5mL。
[0026](5)粘度測(cè)試
將實(shí)施例1所制備離型劑稀釋到噴涂倍數(shù)，轉(zhuǎn)移至測(cè)量杯中，用粘度測(cè)定儀測(cè)定其粘度為100 mPa.S。
[0027]本發(fā)明的水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑儲(chǔ)存穩(wěn)定性好，固含量較高；成膜性好，與金屬磨具的粘結(jié)力較好，大大提高了脫模次數(shù)。本發(fā)明的制備方法工藝簡(jiǎn)單，成本較低，不含任何有機(jī)溶劑，制備工藝低碳環(huán)保。
[0028]以上為對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述，通過(guò)對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑，其特征在于，以重量百分比計(jì)，所述水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑包括如下成分:聚酯多元醇0-40份，聚醚多元醇10-60份，異氰酸酯15~30份，二羥甲基丙酸f 8份，三乙胺f 7份，胺擴(kuò)鏈劑0.05、.15份，催化劑0-θ.15份，消泡劑0.05~0.15，蠟類30~80份，去離子水50~200份； 所述胺擴(kuò)鏈劑是乙二胺； 所述催化劑是T 一 120或Τ12 ； 所述消泡劑是Τ-7551或ΒΥΚ-024 ； 所述蠟類是聚乙烯蠟或微晶蠟。
2.如權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑，其特征在于，所述聚酯多元醇與聚醚多元醇的質(zhì)量比為O~I。
3.如權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑，其特征在于，所述聚酯多元醇是 ΡΒΑ2000。
4.如權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑，其特征在于，所述聚醚多元醇是Ν220、KGF-2000MD或Ν330的一種或幾種的組合。
5.如權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑，其特征在于，所述蠟類為聚乙烯蠟，耐溫性高于70°C ;或者是微晶蠟，耐溫性高于65°C。
6.如權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑，其特征在于，所述異氰酸酯是IPDI或者HDI，其異氰酸酯指數(shù)為1.1~1.4。
7.—種水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟: a、將原料聚酯多元醇、聚醚多元醇、二羥甲基丙酸、蠟類及胺擴(kuò)鏈劑高溫減壓攪拌脫水； b、在步驟a體系中加入異氰酸酯，在催化劑催化下進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng)和親水?dāng)U鏈反應(yīng)； C、將溶有三乙胺的去離子水溶液與步驟b制得的聚氨酯預(yù)聚體進(jìn)行中和、高速分散乳化； d、在步驟c所得體系中加入胺擴(kuò)鏈劑及有機(jī)錫催化劑，分散Ih后，添加消泡劑繼續(xù)分散lOmin，即可得到水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑。
8.如權(quán)利要求7中所述的水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑的制備方法，其特征在于，所述步驟a中的聚酯多元醇與聚醚多元醇的質(zhì)量比為(Tl.0 ;所述的蠟類為總質(zhì)量的30-80% ;加熱溫度為105~120°C，真空度為0.08^0.1 Ma，脫水時(shí)間為2~3 h。
9.如權(quán)利要求7中所述的水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑的制備方法，其特征在于，所述步驟b中催化劑用量為預(yù)聚體總量的萬(wàn)分之一~萬(wàn)分之五；所述異氰酸酯的異氰酸酯指數(shù)為1.1.4 ;所述預(yù)聚反應(yīng)溫度為75、5 °C，反應(yīng)時(shí)間為廣3 h。
10.如權(quán)利要求7中所述的水性聚氨酯模塑軟泡用離型劑的制備方法，其特征在于，所述步驟c中的三乙胺用量為預(yù)聚體總量的1%~2% ;所述分散速度為60(T2000 r/min ;乳化分散時(shí)間為0.5~2 h。
【文檔編號(hào)】C08G18/32GK103755913SQ201410030441
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】李超群 申請(qǐng)人:蘇州井上高分子新材料有限公司