專利名稱：水溶性脫模劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬鑄模表面使用的新型脫模劑組合物及該組合物的制備方法。更確切地是，本發(fā)明涉及一種特別適用于硅溶膠蠟型精密鑄造的水溶性脫模劑及其制備方法。
在常規(guī)的硅溶膠蠟型精密鑄造工藝過程中，在鋼模上必需涂敷一種脫模劑，然后注蠟成型再脫模，脫模后，還需經(jīng)過水冷卻、修整、組焊、丙酮清洗、沾漿制殼、脫蠟、澆鑄、去殼清砂等工序，最終得到精密鑄件。
目前，硅溶膠蠟型精密鑄造中的脫模通常都是使用油性脫模劑，如有機(jī)硅油、機(jī)械油等。這些油性脫模劑盡管其脫模性能優(yōu)良，但由于其中含有油脂，所以在硅溶膠蠟型精密鑄造中脫模后的蠟型表面上殘留有相當(dāng)量的油脂。這些油脂的存在，直接影響到后續(xù)的沾漿制殼工藝，從而必須進(jìn)行徹底的清洗。
由于油脂不溶于水，用一般清洗劑也達(dá)不到滿意的結(jié)果，從而徹底清洗掉油脂的工藝是一種十分繁瑣的操作過程。目前在使用油性脫模劑的硅溶膠蠟型精密鑄造工藝中，通常均采用能良好地溶解油脂的有機(jī)溶劑丙酮來進(jìn)行清洗。
用丙酮清洗油性脫模劑帶來的缺點(diǎn)有1、清洗工序復(fù)雜，時(shí)間周期長，從而延長了整個(gè)鑄造工藝時(shí)間。
2、丙酮價(jià)格較貴，提高了鑄造的成本。
3、特別是丙酮本身是一種易燃、易揮發(fā)、有特殊氣味、對(duì)人體有毒的有機(jī)液體，其蒸汽有麻醉效應(yīng)，人體吸入蒸汽能產(chǎn)生眩暈、麻醉、昏迷等癥狀。丙酮液體刺激人眼，造成損害。在鑄造車間，由于丙酮大量揮發(fā)，嚴(yán)重污染環(huán)境，對(duì)操作人員的健康有很大危害。
上述現(xiàn)有硅溶膠蠟型精密鑄造工藝中，由于使用油性脫模劑，帶來了難以克服的缺點(diǎn)，所以在實(shí)際生產(chǎn)中，長期來迫切需要一種新型的，避免上述缺點(diǎn)的脫模劑組合物。
本申請(qǐng)的發(fā)明人，經(jīng)過多年研究試制，開發(fā)出了一種用于硅溶膠型精密鑄造工藝的水溶性脫模劑及制造該脫模劑的工藝方法。該脫模劑能縮短硅溶膠蠟型精密鑄造工藝的工序，改善工作環(huán)境、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低綜合成本。同時(shí)，制備讀脫模劑的工藝方法簡(jiǎn)單易行，成本低廉，原材料來源廣泛易得。
本發(fā)明的水溶性脫模劑含有下列物質(zhì)脂肪醇聚氧乙烯醚，商品名為AEO(由天津助劑廠出售)，該化合物是由C6-C18直鏈脂肪醇與3-16個(gè)環(huán)氧乙烷縮合而成，其中的烷醇為混合醇(C7-9)、月桂醇、十四烷醇、十六烷醇等，其中聚氧乙烯鏈-(CH2-CH2O-)n其中n可以為3、7、8、9、10…16等，如潤濕劑JFC、AEO7、AEO9等(均由天津助劑廠出售)；烷基酚聚氧乙烯醚，商品名為OP(由天津助劑廠出售)，該化合物為C8-C12直鏈烷基酚與環(huán)氧乙烷的加成物，如辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚，其中聚氧乙烯鏈-(CH2-CH2O-)n，n＝4-15，n＝5稱OP-5，n＝7稱OP-7，n＝10稱OP-10(均由天津助劑廠出售)；脂肪酰醇胺，該化合物為氨基和羥基化合物與直鏈脂肪酸的縮合物，如月桂酸二乙醇酰胺、椰子油酸二乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺、月桂酸一乙醇酰胺、月桂酸三乙醇酰胺等，脂肪酸與二乙醇胺的克分子比不同縮合的縮合物商品名不同，如脂肪酸與二乙醇胺的克分子比為1∶2的縮合物稱為尼納爾6501(天津助劑廠出售)；一種含多羥基或多羥基醚的直鏈或支鏈脂肪族化合物，如乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇、新戊二醇、二甘醇、三甘醇等其中之一種；一種具有防腐防霉增稠作用的鹽，如苯甲酸鈉、水揚(yáng)酸鈉；單羥基化合物，該化合物主要起稀釋作用，如乙醇、異丙醇、正丁醇等低級(jí)醇、水或水與它們的混合物；一種染料或著色劑，如檸檬黃、中性紅、茜素青綠、亞甲基蘭、孔雀石綠、二甲苯蘭等，主要起產(chǎn)品標(biāo)志作用。
本發(fā)明的水溶性脫模劑的具體組成(以重量百分比計(jì))如下脂肪醇聚氧乙烯醚 0.01-0.5％烷基酚聚氧乙烯醚 0.01-0.5％脂肪酰醇胺 0.1-2.0％多羥基或多羥基醚直鏈或支鏈脂肪族化合物 30-60％防腐防霉鹽 0.1-2.0％單羥基化合物 35-65％染料 按需滴加微量本發(fā)明水溶性脫模劑的較佳組成(以重量百分比計(jì))如下脂肪醇聚氧乙烯醚 0.05-0.5％烷基酚聚氧乙烯醚 0.05-0.5％脂肪酰醇胺 0.5-1.5％丙二醇或丙三醇 40-55％防腐防霉鹽0.2-1.0％水和低級(jí)醇(1∶1) 42.5-58.5％染料 按需滴加微量本發(fā)明水溶性脫模劑的最佳組成(以重量百分比計(jì))如下十二烷醇聚氧乙烯醚(AEO9)0.2％壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10) 0.2％十二烷基二乙醇酰胺(尼納爾) 0.6％丙三醇 50％苯甲酸鈉 0.5％1∶1乙醇水溶液 48.5％茜素青綠(0.1％醇溶液) 幾滴調(diào)成淺蘭綠色本發(fā)明水溶性脫模劑的制備方法如下首先將脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚放入單羥基化合物中，溫?zé)嶂?0-80℃使溶解，然后再加入脂肪酰醇胺，經(jīng)攪拌混合均勻。而后將多羥基或多羥基醚直鏈或支鏈脂肪族化合物加入上述混合物中，攪拌均勻后再加入防腐防霉鹽，繼續(xù)攪拌使其完全溶解，最后根據(jù)需要加入適量染料，攪拌均勻即得到本發(fā)明的水溶性脫模劑。本發(fā)明制備方法所用的設(shè)備沒有特殊要求，所用容器為常規(guī)玻璃、陶瓷、塘瓷、不銹鋼容器，攪拌操作用普通機(jī)械攪拌機(jī)，加熱采用蒸汽或水浴加熱。
本發(fā)明的水溶性脫模劑與常規(guī)所用的油性脫模劑相比具有如下的顯著優(yōu)點(diǎn)1、由于本發(fā)明的水溶性脫模劑極易溶于水中，脫出的蠟型在水冷卻工序中就已能完全清除掉殘存的脫模劑，從而省卻了水冷后的丙酮清洗工序，完全不需要價(jià)格較貴的丙酮清洗液，大大縮短了工藝時(shí)間，降低了生產(chǎn)成本。
2、使用本發(fā)明的水溶性脫模劑可使鑄造中組焊后的蠟型直接沾漿制殼，沾漿效果優(yōu)良，鑄出的精密件光潔度提高，從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
3、本發(fā)明的水溶性脫模劑無毒、無味、不造成環(huán)境污染、完全免除了丙酮清洗這一有害工序，大大改善了操作人員的工作條件，防止了環(huán)境污染。
本發(fā)明的水溶性脫模劑的制備方法，工藝流程簡(jiǎn)單可行。原材料均可從市場(chǎng)方便地購得，不需特殊的設(shè)備。操作容易。
下面，將以實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，這些實(shí)施例僅作為對(duì)本發(fā)明的例證性說明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍進(jìn)行任何的限制。
實(shí)施例1按如下組成稱取原料，配制成本發(fā)明水溶性脫模劑100kg十四烷醇聚氧乙烯醚 0.2kg辛基酚聚氧乙烯醚0.2kg十二烷基二乙醇酰胺 0.6kg丙三醇 50kg苯甲酸鈉0.5kg水 48.5kg二甲苯蘭(0.1％水溶液) 少許配制方法如下將脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚放入水中，加溫至70-80℃使溶解，再加入十二烷基二乙醇酰胺溶解均勻。再將丙三醇加入上述混合物中不斷攪拌混合均勻后，加入苯甲酸鈉繼續(xù)攪拌使其完全溶解，最后加入少許二甲苯蘭染料溶液攪拌均勻使呈蘭綠色，配制成本發(fā)明的水溶性脫模劑。
實(shí)施例2按如下組成稱取原料，配制成本發(fā)明水溶性脫模劑100kg十二烷醇聚氧乙烯醚(AEO9) 0.5kg辛基酚聚氧乙烯醚(OP-7)0.5kg月桂酸二乙醇酰胺(6501)0.5kg丙三醇55kg蒸餾水∶乙醇＝1∶2溶液43.4kg苯甲酸鈉 0.1kg次甲基蘭(0.1％水溶液)少量調(diào)成淺蘭色配制方法同實(shí)施例1。
實(shí)施例3按如下組成稱取各種原料，配制成本發(fā)明水溶性脫模劑100kg脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO7)0.3kg壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)0.3kg椰油酸二乙醇酰胺 0.4kg丁二醇 50kg苯甲酸鈉 0.5kg去離子水∶異丙醇＝1∶3混合液 48.5kg檸檬黃(0.2％水溶液)適量，調(diào)成合適的黃色配制方法同實(shí)施例1。
實(shí)施例4按如下組成稱取原料，配制成本發(fā)明水溶性脫模劑100kg脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)0.1kg辛基酚聚氧乙烯醚(OP-5) 0.2kg油酸三乙醇酰胺 0.7kg丙三醇 45kg自來水 54kg二甲苯蘭(0.1％水溶液)少許配制方法同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.一種水溶性脫模劑，其特征在于該脫模劑含有如下組分脂肪醇聚氧乙烯醚；烷基酚聚氧乙烯醚；脂肪酰醇胺；一種含多羥基或多羥基醚的直鏈或支鏈脂肪族化合物；一種具有防腐防霉增稠作用的鹽；單羥基化合物；一種染料或著色劑。
2.權(quán)利要求1所述的水溶性脫模劑，其特征在于所述的脂肪醇聚氧乙烯醚是由C6-C18直鏈脂肪醇與3-16個(gè)環(huán)氧乙烷縮合而成的化合物；所述的烷基酚聚氧乙烯醚為C8-C12直鏈烷基酚與環(huán)氧乙烷的加成物，如辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚；所述的脂肪酰醇胺為氨基和羥基化合物與直鏈脂肪酸的縮合物，如月桂酸二乙醇酰胺、椰子油酸二乙醇酰胺、油酸二乙酰醇胺、月桂酸一乙醇酰胺、月桂酸三乙醇酰胺；所述的含多羥基或多羥基醚的直鏈或支鏈脂肪族化合物為乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇、新戊二醇、二甘醇、三甘醇等其中之一種；所述的防腐防霉增稠作用的鹽為苯甲酸鈉成水揚(yáng)酸鈉；所述的單羥基化合物為乙醇、異丙醇、正丁醇等低級(jí)醇、水或水與它們的混合物；所述的染料或著色劑為檸檬黃、中性紅、茜素青綠、亞甲基蘭、孔雀石綠、二甲苯蘭中之一種。
3.權(quán)利要求1所述的水溶性脫模劑，其特征在于所述的脫模劑中所含各組分的含量(以重量百分比計(jì))如下脂肪醇聚氧乙烯醚 0.01-0.5％烷基酚聚氧乙烯醚 0.01-0.5％脂肪酰醇胺0.1-2.0％多羥基或多羥基醚直鏈或支鏈脂肪族化合物 30-60％防腐防霉鹽 0.1-2.0％單羥基化合物 35-65％染料 按需滴加微量
4.權(quán)利要求1所述的水溶性脫模劑，其特征在于所述的脫模劑中所含各組分的含量(以重量百分比計(jì))如下脂肪醇聚氧乙烯醚0.05-0.5％烷基酚聚氧乙烯醚0.05-0.5％脂肪酰醇胺 0.5-1.5％丙二醇或丙三醇 40-55％防腐防霉鹽 0.2-1.0％水和低級(jí)醇(1∶1)42.5-58.5％染料按需滴加微量
5.權(quán)利要求1所述的水溶性脫模劑，其特征在于所述的脫模劑中所述各組分的含量(以重量百分比計(jì))如下十二烷醇聚氧乙烯醚(AEO9) 0.2％壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10) 0.2％十二烷基二乙醇酰胺(尼納爾) 0.6％丙三醇 50％苯甲酸鈉 0.5％1∶1乙醇水溶液 48.5％茜素青綠(0.1％醇溶液) 幾滴調(diào)成淺蘭綠色
6.制備權(quán)利要求1所述的水溶性脫模劑的方法，其特征在于包括如下工藝步驟將脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚放入單羥基化合物中，溫?zé)嶂?0-80℃使溶解，然后再加入脂肪酰醇胺，經(jīng)攪拌混合均勻，而后將多羥基或多羥基醚直鏈或支鏈脂肪族化合物加入上述混合物中，攪拌均勻后再加入防腐防霉鹽，繼續(xù)攪拌使其完全溶解，最后根據(jù)需要加入適量染料，攪拌均勻。
全文摘要
提供了一種用于硅溶膠蠟型精密鑄造的水溶性脫模劑及該脫模劑的制備方法。所述的脫模劑含有如下組分脂肪醇聚氧乙烯醚；烷基酚聚氧乙烯醚；脂肪酰醇胺；一種含多羥基或多羥基醚的直鏈或支鏈脂肪族化合物；一種具有防腐防霉增稠作用的鹽；單羥基化合物；一種染料或著色劑。所述的制備方法工藝流程簡(jiǎn)單易行，操作容易，不需特殊設(shè)備。
文檔編號(hào)C10M105/14GK1165060SQ9610021
公開日1997年11月19日 申請(qǐng)日期1996年5月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月10日
發(fā)明者李淑蘭, 趙魁 申請(qǐng)人:趙洪昌, 趙魁