一种易分离橡胶脱模剂及其制备方法与流程

本技术涉及橡胶加工用脱模剂的，更具体地说，它涉及一种易分离橡胶脱模剂及其制备方法。

背景技术：

1、橡胶具有一定的可塑性，将其放入模具中加工成型，可以得到各式各样的橡胶制品，不过在成型之时通常需要进行高温处理，橡胶与模具之间很可能发生吸附，从而导致产品难以快速完整地脱离模具，甚至对产品本身造成损坏。

2、脱模剂是一种介于模具与成品之间的功能性物质，脱模剂具有较低的表面张力，其可以形成一个完整的涂层作用于两个易粘物体的表面，如金属模具与树脂基复合材料制品的界面，可使复合材料制品表面光洁、易于脱模，辅助完成整个产品成型工序。

3、含氟脱膜剂具有c-f键能大，极化率小的特点，其可以有效减小模具表面的临界表面张力，而且结构稳定，可耐高温，因此，含氟脱膜剂凭借脱膜效果好、使用寿命长、不损害产品和模具的特点受到市场极高的认可。但是，含氟脱模剂一般指含氟丙烯酸酯共聚物乳液，而其主要成分线性的结构导致含氟较少，脱模效果仍有待增强。

技术实现思路

1、为了改善常规含氟脱模剂脱模效果略差的缺陷，本技术提供一种易分离橡胶脱模剂及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供一种易分离橡胶脱模剂，采用如下的技术方案：

3、一种易分离橡胶脱模剂，包括以下原料：0.06-0.10mol甲基丙烯酸甲酯、0.06-0.10mol甲基丙烯酸三氟乙酯、1-3wt%过硫酸铵、5-8wt%十二烷基苯磺酸钠、5-8wt%op-10、0.01-0.03mol端双键超支化聚合物及6-10wt%含氟硅烷混合物，所述含氟硅烷混合物为十七氟癸基三乙氧基硅烷、全氟十二烷基三氯硅烷及十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷中的两种或三种的混合物。

4、本技术中，以过硫酸铵作为引发剂，以甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸三氟乙酯作为端双键超支化聚合物的共聚单体，配合含氟硅烷混合物，形成具有游离硅烷结构的超支化含氟聚合物乳液。

5、其中，超支化含氟聚合物乳液分子间排列紧密，流动性好，成膜性优良，而且超支化含氟聚合物乳液的支化度高，分子量大，结构为特殊的三维空间网络结构，而甲基丙烯酸三氟乙酯中的氟官能团存在于分子链的末端，从而相对于常规线性结构的含氟脱模剂来说，超支化含氟聚合物乳液具有更高的氟含量，进而获得更为优良的脱模效果。另外，超支化含氟聚合物乳液所成膜的玻璃化温度较低，表现为膜较脆，而甲基丙烯酸甲酯的添加可以提供软段，进而改善膜得到韧性。

6、十七氟癸基三乙氧基硅烷、全氟十二烷基三氯硅烷及十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷的分子链中含有大量的-cf3和-cf2基团，这些基团可以形成低表面能表面，从而进一步提升超支化含氟聚合物乳液的脱模性，降低脱模应力。同时，部分含氟硅烷混合物在高温下容易发生气化，从而形成气体对产品进行做功，进一步降低其脱模应力。

7、另外，在高温环境下，十七氟癸基三乙氧基硅烷、全氟十二烷基三氯硅烷及十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷中的硅甲氧基、硅乙氧基及氯硅基团可以发生水解反应，从而形成硅羟基，而硅羟基则可以与模具表面的羟基形成共价键，进一步提高超支化含氟聚合物乳液的使用寿命。

8、优选的，所述含氟硅烷混合物为十七氟癸基三乙氧基硅烷、全氟十二烷基三氯硅烷及十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷的混合物。

9、当十七氟癸基三乙氧基硅烷、全氟十二烷基三氯硅烷及十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷配合使用时，含氟硅烷混合物中将同时具有硅甲氧基、硅乙氧基及氯硅基团，进而在发生水解反应时可以降低意外情况的发生，促使硅羟基稳定生成，进一步提高超支化含氟聚合物乳液的使用寿命。

10、当十七氟癸基三乙氧基硅烷、全氟十二烷基三氯硅烷及十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷配合使用时，含氟硅烷混合物中将同时具有-cf3和-cf2基团，从而进一步提升超支化含氟聚合物乳液的脱模性，降低脱模应力。

11、优选的，所述十七氟癸基三乙氧基硅烷、全氟十二烷基三氯硅烷及十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷的质量比例为（4-6）：（2-4）：1。

12、当十七氟癸基三乙氧基硅烷、全氟十二烷基三氯硅烷及十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷采用上述质量比例时，制备得到的易分离橡胶脱模剂将具有更为优良的使用寿命及脱模效果。

13、优选的，所述端双键超支化聚合物包括以下原料：0.07-0.09mol丙烯酸、0.005-0.015mol端羟基超支化聚合物、0.5-1.5wt%对甲苯磺酸及0.5-1.5wt%对苯二酚。

14、优选的，所述端双键超支化聚合物的制备方法为：

15、首先，将0.01mol端羟基超支化聚合物以1:3的质量比溶解于n，n-二甲基乙酰胺中，随后加入总质量1wt%的对甲苯磺酸，搅拌至完全溶解；

16、随后取0.08mol丙烯酸以1:3的质量比例与n，n-二甲基乙酰胺，随后加入总质量1wt%的对苯二酚，在110℃的搅拌温度下滴加至端羟基超支化聚合物溶液中，常压搅拌4h，减压搅拌2h，最后蒸去溶剂，降至常温，得到端双键超支化聚合物。

17、优选的，所述端羟基超支化聚合物包括以下原料：0.12-0.13mol丁二酸、0.14-0.16mol三羟甲基丙烷及1-2wt%对甲苯磺酸。

18、优选的，所述端羟基超支化聚合物的制备方法为：

19、首先将0.025mol丁二酸、0.05mol三羟甲基丙烷及总质量0.5wt%对甲苯磺酸进行混合，随后通入氮气并在140℃的温度下常压搅拌2h，减压搅拌2h；

20、随后继续添加0.1mol丁二酸及总质量0.5wt%对甲苯磺酸进行混合，随后通入氮气并在140℃的温度下常压搅拌2h，减压搅拌2h；

21、最后继续添加0.1mol三羟甲基丙烷及总质量0.5wt%对甲苯磺酸进行混合，随后通入氮气并在140℃的温度下常压搅拌2h，减压搅拌2h，而后冷却至室温，得到端羟基超支化聚合物。

22、优选的，所述易分离橡胶脱模剂的使用方法为：首先通过去油除锈清洗剂对模具进行清洗，除去模具表面的杂质，随后向模具表面喷洒所述易分离橡胶脱模剂，放烘箱150℃烘干30min，喷涂烘干反复操作5次，最后将橡胶倒入模具中，凝固脱膜。

23、第二方面，本技术提供一种易分离橡胶脱模剂的制备方法，采用如下的技术方案：

24、一种易分离橡胶脱模剂的制备方法，包括以下步骤：

25、首先，将甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸三氟乙酯与10%的氢氧化钠水溶液混合，分层后取上层清液，加入无水硫酸钠静置抽滤，滤液加入氯化亚铜在40℃减压蒸馏，去除杂质对苯二酚；

26、随后，取0.08mol甲基丙烯酸甲酯、0.08mol甲基丙烯酸三氟乙酯及0.02mol端双键超支化聚合物进行混合，随后添加与混合液等质量的去离子水、总质量2wt%的十二烷基苯磺酸钠、总质量3wt%的op-10及总质量2wt%的过硫酸铵，充分搅拌30min，得到预乳液；

27、而后，取预乳液1/2质量的去离子水，随后添加总质量3wt%的十二烷基苯磺酸钠、总质量3wt%的op-10及总质量1wt%的十二烷基苯磺酸钠，50℃下搅拌均匀，随后加入5%预乳液，升温至80℃并搅拌20min，之后加入剩余预乳液及总质量8wt%含氟硅烷混合物，混合搅拌2h后降至室温，用氨水调节ph=7，得到易分离橡胶脱模剂。

28、综上所述，本技术具有以下有益效果：

29、1、超支化含氟聚合物乳液分子间排列紧密，流动性好，成膜性优良，而且超支化含氟聚合物乳液的支化度高，分子量大，结构为特殊的三维空间网络结构，而甲基丙烯酸三氟乙酯中的氟官能团存在于分子链的末端，从而相对于常规线性结构的含氟脱模剂来说，超支化含氟聚合物乳液具有更高的氟含量，进而获得更为优良的脱模效果。

30、2、十七氟癸基三乙氧基硅烷、全氟十二烷基三氯硅烷及十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷的分子链中含有大量的-cf3和-cf2基团，这些基团可以形成低表面能表面，从而进一步提升超支化含氟聚合物乳液的脱模性，降低脱模应力。

31、3、在高温环境下，十七氟癸基三乙氧基硅烷、全氟十二烷基三氯硅烷及十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷中的硅甲氧基、硅乙氧基及氯硅基团可以发生水解反应，从而形成硅羟基，而硅羟基则可以与模具表面的羟基形成共价键，进一步提高超支化含氟聚合物乳液的使用寿命。