一种水性聚氨酯模塑软泡用离型剂及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种水性聚氨酯模塑软泡外用离型剂及其制备方法，所述水性聚氨酯模塑软泡用离型剂包括如下成分：聚酯多元醇0～30份，聚醚多元醇10～60份，蜡类30-80份，异氰酸酯15～30份，扩链剂1～5份，二羟甲基丙酸1～8份，三乙胺1～7份，胺扩链剂0.05～0.15份，催化剂0～0.15份，消泡剂0.05～0.15，去离子水50～200。本发明还公开了一种水性聚氨酯模塑软泡外用离型剂的制备方法。本发明的水性聚氨酯模塑软泡用离型剂储存稳定性好，固含量较高；成膜性好，与金属磨具的粘结力较好，大大提高了脱模次数。本发明的制备方法工艺简单，成本较低，不含任何有机溶剂，制备工艺低碳环保。
【专利说明】一种水性聚氨酯模塑软泡用离型剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种离型剂及其制备方法，具体涉及一种水性聚氨酯模塑软泡用离型剂。
【背景技术】
[0002]聚氨酯脱模剂分为外脱模剂和内脱模剂两种。为了在成型加工时制品能从模具中容易取出，在模子表面涂上的一层涂剂，称为外脱模剂。内脱模剂是加到PU配方中，在每次模塑成型时，迁移到泡沫和模具的交界面，从而达到脱模效果。
[0003]较为理想的脱模剂应具有较好的热稳定性和化学稳定性，不腐蚀模具，在模具表面不残存分解物，应能给予制品良好的外观，不影响制品的色泽、粘合性、受漆能力等，尽可能减少模具清理时间；并且无毒，安全，便于操作，成本较低。
[0004]由于种种原因，内脱模剂使用很少，目前聚氨酯行业广泛采用的仍然是外脱模齐?。外脱模剂一般由介质和脱模活性物质组成。介质一般是有机溶剂或水，脱模活性物质常见的有硅油、蜡及油脂等。现用的外脱模剂中的介质一般是有机溶剂，如卤代烃及脂肪烃等，由于所用有机溶剂通常有毒或可燃，威胁安全，并污染环境；而用水作溶剂则无这些缺点，因此以水为介质的水基脱模剂受到人们极大关注。但现有的水性离型剂都含有有机溶剂，不能完全采用去离子水进行分散；而且现有的水性离型剂大多不耐储存、固含量较低、与金属的粘结力差。
【发明内容】
[0005]为解决现有的水性离型剂存在的不耐储存、固含量较低、与金属的附着力差等问题，本发明公开了一种水型聚氨酯模塑软泡用离型剂，其固含量高、成膜性好、与金属的粘结力好。
[0006]为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种水型聚氨酯模塑软泡用离型剂，以重量百分比计，所述水性聚氨酯模塑软泡用离型剂包括如下成分:聚酯多元醇0-40份，聚醚多元醇10飞0份，异氰酸酯15~30份，二羟甲基丙酸广8份，三乙胺广7份，胺扩链剂
0.05~0.15份，催化剂0-0.15份，消泡剂0.05~0.15，蜡类30~80份，去离子水50^200份；
所述胺扩链剂是乙二胺；
所述催化剂是T 一 120或T12 ；
所述消泡剂是T-7551或BYK-024 ；
所述蜡类是聚乙烯蜡或微晶蜡。
[0007]其中，所述聚酯多元醇与聚醚多元醇的质量比为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中的一种或几种的组合。
[0010]其中，所述的蜡类为聚乙烯蜡，耐温性高于70°C;或者是微晶蜡，耐温性高于65°C。
[0011]其中，所述异氰酸酯为IPDI或者HDI ;其异氰酸酯指数(NC0/0H摩尔比值)为1.1-1.4。
[0012]本发明还提供一种水性聚氨酯模塑软泡用离型剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤:
a、将原料聚酯多元醇、聚醚多元醇、二羟甲基丙酸、蜡类及扩链剂于11(T12(TC减压搅拌脱水； b、在步骤a体系中加入异氰酸酯，在催化剂催化下进行预聚反应和亲水扩链反应；
C、将溶有三乙胺的去离子水溶液与步骤b制得的聚氨酯预聚体进行中和、高速分散乳
化；
d、在步骤c所得体系中加入胺扩链剂及有机锡催化剂，分散Ih后，添加消泡剂继续分散lOmin，即可得到水性聚氨酯模塑软泡用离型剂。
其中，所述步骤a中的聚酯多元醇与聚醚多元醇的质量比为(Tl.0 ;所述的蜡类为总质量的30~80%，加热温度为105~120°C，真空度为0.08~0.1Ma，脱水时间为2~3 h。
[0013]其中，所述步骤b中催化剂用量为预聚体总量的万分之一~万分之五；所述异氰酸酯的异氰酸酯指数为1.1-1.4 ;所述预聚反应温度为75、5 °C，反应时间为广3 h。
[0014]其中。所述步骤c中的三乙胺用量为预聚体总量的1%~2%;所述分散速度为600^2000 r/min ;乳化分散时间为0.5^2 h。
[0015]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
1、本发明的水性聚氨酯模塑软泡用离型剂储存稳定性好，固含量较高；
2、本发明的水性聚氨酯模塑软泡用离型剂的成膜性好，与金属磨具的粘结力较好，大大提闻了脱1旲次数；
3、本发明的制备方法工艺简单，成本较低，不含任何有机溶剂，采用去离子水进行分散，制备工艺低碳环保。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所限定的范围。
[0017]实施例1，
称取以下原料:
聚酯多元醇PBA2000 20g 聚醚多元醇N22080g
异氰酸酯IPDI33.5g
二羟甲基丙酸DMPA6g
三乙胺3g
乙二胺0.1g
催化剂 T-1200.03g
聚乙烯錯45g
去离子水187g
T-75510.2g制备过程:
步骤a，聚酯PBA2000、聚醚多元醇N220、DMPA及聚乙烯蜡脱水在干燥干净的装有搅拌器和温度计的500mL三口烧瓶中，加入PBA2000、N220、DMPA及聚乙烯蜡，于110°C、0.08MPa真空下减压脱水2h ；
步骤b,预聚反应
降温至60°C，向烧瓶中缓慢加入33.5g IPDI, T-120—滴，反应2h后测定预聚体中的-NCO基的含量，直到接近理论值；
步骤C，制得分散体
将溶有三乙胺的去离子水187g与步骤b制得的聚氨酯预聚体进行中和、高速分散乳化。
[0018]步骤d，扩链消泡
在步骤c所得体系中加入胺扩链剂及有机锡催化剂辛酸亚锡，分散Ih后，添加消泡剂T-7551继续分散lOmin，即可得到水性聚氨酯模塑软泡用离型剂。
[0019]实施例2，
称取以下原料:
PBA2000IOg
KGF2000MD 80g` N33020g
HDI35.5g
DMPA8g
聚乙烯錯 80g 去离子水 210g 三乙胺7g
乙二胺0.12g
T-1200.03g
BYK-0240.25g
步骤a，聚酯、聚醚多元醇、DMPA及聚乙烯蜡脱水
在干燥干净的装有搅拌器和温度计的500mL三口烧瓶中，加入PBA2000、KGF2000MD、N330、DMPA及聚乙烯蜡80g，于110°C、0.08MPa真空下减压脱水2h ；
步骤b,预聚反应
降温至60°C，向烧瓶中缓慢加入35.5g HDI, T-120—滴，反应2h后测定预聚体中的-NCO基的含量，直到接近理论值；
步骤C，制得分散体
将溶有三乙胺的去离子水溶液210g与步骤b制得的聚氨酯预聚体进行中和、高速分散乳化。
[0020]步骤d，扩链消泡
在步骤c所得体系中加入胺扩链剂及有机锡催化剂辛酸亚锡，分散Ih后，添加消泡剂BYK-024继续分散lOmin，即可得到水性聚氨酯模塑软泡用离型剂。
[0021]实施例3，(I)离型剂固含量的测定
按GB1725-79规定测定。取干燥的表面皿称质量m，然后用减量法称取Hitl=L 5-2.0g聚合物乳液平铺于表面皿中，放入烘箱中60°C干燥24h，取出冷却至室温称重，再放入烘箱干燥直至称量差值不超过0.01g，得最后稳定质量为Hi1。
[0022]固含量=In1-1iVmciX100%
经测试，实施例1中聚氨酯乳液的固含量为50%。
[0023](2)贮存稳定性的测定
于带塞的比色池中，加入50mL实施例1所制离型剂，放置于70±3°C恒温干燥箱中3h,取出冷至室温(15°C~35°C )，放置3h，然后再置于-12±3°C的低温冰箱中24h，取出静置至室温，Ih后进行评定。所给配方没有分层、相变、胶状现象。
[0024](3) PH值的测定
将实施例1所制离型剂稀释5倍后置于测量杯中，用PHS-25数显精密PH计测定，测定值为7.0~8.0。
[0025](4)消泡性试验
将20%实施例1所制离型剂稀释液倒入IOOmL带塞量筒中，使液面在70m I处，盖好盖，上下摇动I分钟，摇动频率为120次/min，然后在室温下静置10分钟，观察液面残留体积为5mL。
[0026](5)粘度测试
将实施例1所制备离型剂稀释到喷涂倍数，转移至测量杯中，用粘度测定仪测定其粘度为100 mPa.S。
[0027]本发明的水性聚氨酯模塑软泡用离型剂储存稳定性好，固含量较高；成膜性好，与金属磨具的粘结力较好，大大提高了脱模次数。本发明的制备方法工艺简单，成本较低，不含任何有机溶剂，制备工艺低碳环保。
[0028]以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种水性聚氨酯模塑软泡用离型剂，其特征在于，以重量百分比计，所述水性聚氨酯模塑软泡用离型剂包括如下成分:聚酯多元醇0-40份，聚醚多元醇10-60份，异氰酸酯15~30份，二羟甲基丙酸f 8份，三乙胺f 7份，胺扩链剂0.05、.15份，催化剂0-θ.15份，消泡剂0.05~0.15，蜡类30~80份，去离子水50~200份； 所述胺扩链剂是乙二胺； 所述催化剂是T 一 120或Τ12 ； 所述消泡剂是Τ-7551或ΒΥΚ-024 ； 所述蜡类是聚乙烯蜡或微晶蜡。
2.如权利要求1所述的水性聚氨酯模塑软泡用离型剂，其特征在于，所述聚酯多元醇与聚醚多元醇的质量比为O~I。
3.如权利要求1所述的水性聚氨酯模塑软泡用离型剂，其特征在于，所述聚酯多元醇是 ΡΒΑ2000。
4.如权利要求1所述的水性聚氨酯模塑软泡用离型剂，其特征在于，所述聚醚多元醇是Ν220、KGF-2000MD或Ν330的一种或几种的组合。
5.如权利要求1所述的水性聚氨酯模塑软泡用离型剂，其特征在于，所述蜡类为聚乙烯蜡，耐温性高于70°C ;或者是微晶蜡，耐温性高于65°C。
6.如权利要求1所述的水性聚氨酯模塑软泡用离型剂，其特征在于，所述异氰酸酯是IPDI或者HDI，其异氰酸酯指数为1.1~1.4。
7.—种水性聚氨酯模塑软泡用离型剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤: a、将原料聚酯多元醇、聚醚多元醇、二羟甲基丙酸、蜡类及胺扩链剂高温减压搅拌脱水； b、在步骤a体系中加入异氰酸酯，在催化剂催化下进行预聚反应和亲水扩链反应； C、将溶有三乙胺的去离子水溶液与步骤b制得的聚氨酯预聚体进行中和、高速分散乳化； d、在步骤c所得体系中加入胺扩链剂及有机锡催化剂，分散Ih后，添加消泡剂继续分散lOmin，即可得到水性聚氨酯模塑软泡用离型剂。
8.如权利要求7中所述的水性聚氨酯模塑软泡用离型剂的制备方法，其特征在于，所述步骤a中的聚酯多元醇与聚醚多元醇的质量比为(Tl.0 ;所述的蜡类为总质量的30-80% ;加热温度为105~120°C，真空度为0.08^0.1 Ma，脱水时间为2~3 h。
9.如权利要求7中所述的水性聚氨酯模塑软泡用离型剂的制备方法，其特征在于，所述步骤b中催化剂用量为预聚体总量的万分之一~万分之五；所述异氰酸酯的异氰酸酯指数为1.1.4 ;所述预聚反应温度为75、5 °C，反应时间为广3 h。
10.如权利要求7中所述的水性聚氨酯模塑软泡用离型剂的制备方法，其特征在于，所述步骤c中的三乙胺用量为预聚体总量的1%~2% ;所述分散速度为60(T2000 r/min ;乳化分散时间为0.5~2 h。
【文档编号】C08G18/32GK103755913SQ201410030441
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】李超群 申请人:苏州井上高分子新材料有限公司