一种内脱模剂及其制备方法和应用
【专利摘要】本发明提供了一种内脱模剂及其制备方法和应用。所述的内脱模剂，其特征在于，是以包括酚类化合物、胺类化合物与醛类化合物的原料经曼尼希反应制备得到。其制备方法包括：在反应釜中先依次加入酚类化合物与胺类化合物，然后加入无水乙醇和浓盐酸，在惰性气体保护下搅拌溶解；加入醛类化合物，反应后，将所得产物抽真空脱除乙醇，得到内脱模剂。本发明制备工艺简单，所得产品常温下为棕色接近中性液体，具有粘度小、化学性能稳定、易于分散等优点，能有效的改善聚氨酯成品的脱模性，在保证脱模效果的同时对拉挤生产的加工工艺无明显影响，且能避免金属模具受到腐蚀、延长金属模具使用寿命。
【专利说明】
-种内脱模剂及其制备方法和应用
技术领域
[0001] 本发明属于高分子材料技术领域，尤其设及一种用于拉挤聚氨醋型材的内脱模剂 及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国工业化、城镇化进程的加快，国内能源的消耗强度逐步上升，其中建筑能 耗已经占到社会总能耗的40% W上，在能源形势日益严峻的情况下，建筑节能已经成为建 设节约型社会的重要手段。在建筑围护结构中，外墙保溫性能已得到广泛重视，而随着外墙 外保溫性能的不断提高，由口窗产生的热损失问题却又变得越来越突出。目前，随着高分子 复合材料领域的迅猛发展，一种采用热固性聚氨醋作为基体树脂的复合材料开始受到国内 外各行业的广泛关注。
[0003] 聚氨醋是由多异氯酸醋和聚酸多元醇或聚醋多元醇等原料制成的聚合物，通过改 变原料的种类及组成可W大幅度的改变产品的形态及性能，从而使成品在各领域得到广泛 的应用。在聚氨醋复合材料的拉挤生产中，由于树脂在成型过程中，成型产品和模具表面会 产生很强的粘结力;此外，在生产过程中，随着溫度的上升，树脂粘度逐渐降低、体积膨胀， 作用在模具上的压力逐渐增大，并在凝胶区达到最大值。因此，为了防止成型产品与模具之 间产生较强的粘结力，必须在制品与模具之间施加一种脱模剂，W便使制品很容易的从模 具中脱出，保证产品的表面质量，同时减少工艺过程对模具的损伤。
[0004] 用于促进成品脱模的方法主要包括施加外脱模剂与内脱模剂两种方法，通常外脱 模剂是在树脂进入模具前被涂覆到模具表面，虽能较好的起到脱模效果，但工艺繁琐且对 环境产生负面影响；而内脱模剂为树脂的表面活性添加剂，可W从树脂基体迁移到成品表 面，起到润滑脱模的效果。
[0005] 在传统的拉挤生产工艺中，使用较多的内脱模剂为硬脂酸锋，其作用主要为渗透 到正在固化的型材表面，与模具接触提供润滑作用，W降低产品与模具之间的粘结力，使制 品容易脱模。但由于硬脂酸锋为固体粉末状物质，在液体树脂中存在分散不均等问题，使得 产品表面形成缺陷。因此，在拉挤生产中，人们更倾向于常溫下为液体的内脱模剂，既能在 树脂中均匀分散，又能明显的降低拉挤阻力，在减少模具损耗的同时提高生产效率。
[0006] 专利CN105283291A公开了一种用于聚氨醋材料的内脱模剂，所述脱模剂为含有憐 的表面活性剂聚氧乙締烷基憐酸醋或该表面活性剂与其他化学品的组合，通过添加到聚氨 醋基体中W起到较好的脱模效果。市场上现有的内脱模剂大多为烷基憐酸醋系列，该类脱 模剂由于不能充分反应使得脱模剂产品呈酸性，在使用中极大地限制了碱性填料与颜料的 使用，还会在固化过程中生成水，导致成品产生气泡、裂纹等缺陷。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种内脱模剂及其制备方法和应用，所述的内脱模剂可应用 于拉挤成型工艺生产聚氨醋型材中，在保证脱模效果的同时对拉挤工艺无明显影响。
[0008] 为了达到上述目的，本发明提供了一种内脱模剂，其特征在于，是W包括酪类化合 物、胺类化合物与醒类化合物的原料经曼尼希反应制备得到。
[0009] 优选地，所述的酪类化合物为壬基酪、苯酪、叔下基酪和腰果酪中的任意一种或任 意两种W上的混合物。
[0010] 优选地，所述的胺类化合物为二乙醇胺、间苯二甲胺、二乙締=胺、二甲胺和=乙 締二胺中任意一种或任意两种W上的混合物。
[0011] 优选地，所述的醒类化合物为甲醒、S聚甲醒和多聚甲醒中的任意一种。
[0012] 本发明还提供了上述的内脱模剂的制备方法，其特征在于，包括：
[0013] 第一步:在反应蓋中先依次加入酪类化合物与胺类化合物，然后加入无水乙醇和 浓盐酸，在惰性气体保护下揽拌溶解；
[0014] 第二步:在反应蓋中加入醒类化合物或其溶液，加入醒类化合物或其溶液的过程 中使溫度控制在20°C-3(rC，添加完成后揽拌0.5-化；
[0015] 第=步:将溫度升至85°C-90°C，反应1.5-化后，将所得产物在80°C-85°C下抽真空 脱除乙醇，得到内脱模剂。
[0016] 优选地，所述的酪类化合物、胺类化合物和醒类化合物的摩尔比为1: 1-1 . 1 : 1- 1.1。
[0017] 优选地，所述的浓盐酸的质量分数为37%-38%。
[0018] 优选地，所述第一步中酪类化合物与无水乙醇和浓盐酸的重量比为1:0.8-1.0: 0.002-0.006。
[0019] 优选地，所述第二步加入醒类化合物的过程和第=步中反应过程皆在惰性气体保 护下进行。
[0020] 本发明还提供了上述的内脱模剂在拉挤成型工艺生产聚氨醋型材中的应用。
[0021] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0022] 本发明制备工艺简单，所得产品常溫下为栋色接近中性液体，具有粘度小、化学性 能稳定、易于分散等优点，能有效的改善聚氨醋成品的脱模性，在保证脱模效果的同时对拉 挤生产的加工工艺无明显影响，且能避免金属模具受到腐蚀、延长金属模具使用寿命。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，运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，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人 员可W对本发明作各种改动或修改，运些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。
[0024] 实施例1
[0025] -种内脱模剂，是W包括酪类化合物、胺类化合物与醒类化合物的原料经曼尼希 反应制备得到。所述的酪类化合物为壬基酪。所述的胺类化合物为间苯二甲胺。所述的醒类 化合物为甲醒。
[0026] 所述的内脱模剂的制备方法为：
[0027] 第一步:在反应蓋中先依次加入22.0kg( IOOmol)壬基酪和13.6kg( IOOmol)间苯二 甲胺，然后再添加2化的无水乙醇（19.75kg)和100g浓盐酸（质量分数为38%)，在反应蓋中 通入氮气，在氮气保护下揽拌至完全溶解。
[00%]第二步:在氮气保护下，从反应蓋加料口向反应蓋中W速度（1.08kg/h)缓慢加入 8.化巧醒溶液(质量分数为37%，含甲醒（lOO)mol)，加入甲醒溶液的过程中使溫度控制在 25 °C，添加完成后揽拌0.化；
[0029] 第S步:在氮气保护下，将溫度升至90°C，反应2 .化后，将所得产物在80°C下抽真 空脱除乙醇，得到浅栋色液体，即为内脱模剂。
[0030] 所得的内脱模剂的基本物理性能测试结果如表1。
[0031] 实施例2
[0032] -种内脱模剂，是W包括酪类化合物、胺类化合物与醒类化合物的原料经曼尼希 反应制备得到。所述的酪类化合物为苯酪。所述的胺类化合物为二乙醇胺。所述的醒类化合 物为S聚甲醒。
[0033] 所述的内脱模剂的制备方法为：
[0034] 第一步:在反应蓋中先依次加入9.4kg( IOOmol)苯酪和10.5kg( IOOmol)二乙醇胺， 然后再添加2化的无水乙醇（19.75kg)和100g浓盐酸(质量分数为38%)，在反应蓋中通入氮 气，在氮气保护下揽拌至完全溶解。
[0035] 第二步:在氮气保护下，从反应蓋加料口向反应蓋中W速度（1.08kg/h)缓慢加入 9.OkgS聚甲醒(IOOmol)，加入S聚甲醒的过程中使溫度控制在20°C，添加完成后揽拌化；
[0036] 第S步:在氮气保护下，将溫度升至90°C，反应2 .化后，将所得产物在80°C下抽真 空脱除乙醇，得到浅栋色液体，即为内脱模剂。
[0037] 所得的内脱模剂的基本物理性能测试结果如表1。
[003引实施例3
[0039] -种内脱模剂，是W包括酪类化合物、胺类化合物与醒类化合物的原料经曼尼希 反应制备得到。所述的酪类化合物为对叔下基酪。所述的胺类化合物为二乙締=胺。所述的 醒类化合物为多聚甲醒。
[0040] 所述的内脱模剂的制备方法为：
[0041 ] 第一步:在反应蓋中先依次加入15. Okg对叔下基酪（IOOmol)和10.3kg二乙締S胺 (IOOmol)，然后再添加2化的无水乙醇（19.75kg)和100g浓盐酸（质量分数为（38%))，在反 应蓋中通入氮气，在氮气保护下揽拌至完全溶解。
[0042] 第二步:在氮气保护下，从反应蓋加料口向反应蓋中W速度（1. 〇8kg/h)缓慢加入 31.8kg多聚甲醒（IOOmol)，加入多聚甲醒的过程中使溫度控制在30°C，添加完成后揽拌 0.5h；
[0043] 第S步:在氮气保护下，将溫度升至90°C，反应2 .化后，将所得产物在85°C下抽真 空脱除乙醇，得到浅栋色液体，即为内脱模剂。
[0044] 所得的内脱模剂的基本物理性能测试结果如表1。
[0045] 实施例4
[0046] -种内脱模剂，是W包括酪类化合物、胺类化合物与醒类化合物的原料经曼尼希 反应制备得到。所述的酪类化合物为壬基酪与苯酪按摩尔比1:1的混合物。所述的胺类化合 物为间苯二甲胺。所述的醒类化合物为=聚甲醒。
[0047] 所述的内脱模剂的制备方法为：
[004引第一步：在反应蓋中先依次加入15.7kg酪类混合物(含壬基酪50mol、苯酪50mol) 和13.6kg间苯二甲胺（IOOmol )，然后再添加2化的无水乙醇（19.75kg)和100g浓盐酸（质量 分数为38% )，其中，酪类混合物为壬基酪与苯酪按摩尔比1:1的混合物，在反应蓋中通入氮 气，在氮气保护下揽拌至完全溶解。
[0049] 第二步:在氮气保护下，从反应蓋加料口向反应蓋中W速度（1. 〇8kg/h)缓慢加入 9. OkgS聚甲醒（IOOmol)，加入S聚甲醒的过程中使溫度控制在25°C，添加完成后揽拌 0.5h；
[0050] 第=步:在氮气保护下，将溫度升至85°C，反应1.化后，将所得产物在80°C下抽真 空脱除乙醇，得到浅栋色液体，即为内脱模剂。
[0051 ]所得的内脱模剂的基本物理性能测试结果如表1。
[0化2] 实施例5
[0053] -种内脱模剂，是W包括酪类化合物、胺类化合物与醒类化合物的原料经曼尼希 反应制备得到。所述的酪类化合物为壬基酪、苯酪与对叔下基酪按照摩尔比1:1:1的混合 物。所述的胺类化合物为间苯二甲胺。所述的醒类化合物为甲醒。
[0054]所述的内脱模剂的制备方法为：
[0化日]第一步：在反应蓋中先依次加入15.5kg酪类混合物（含壬基酪33.3mol、苯酪 33.3mol、对叔下基酪33.3mol)和13.6kg间苯二甲胺（IOOmol)，然后再添加 2化的无水乙醇 (19.7化g)和100g浓盐酸（质量分数为38% )，其中，酪类混合物为壬基酪、苯酪与对叔下基 酪按照摩尔比1:1:1的混合物，在反应蓋中通入氮气，在氮气保护下揽拌至完全溶解。
[0056] 第二步:在氮气保护下，从反应蓋加料口向反应蓋中W速度（1.08kg/h)缓慢加入 8. Ikg甲醒溶液(质量分数为37%，含甲醒IOOmol)，加入甲醒溶液的过程中使溫度控制在25 °C，添加完成后揽拌0.化；
[0057] 第S步:在氮气保护下，将溫度升至90°C，反应2 .化后，将所得产物在80°C下抽真 空脱除乙醇，得到浅栋色液体，即为内脱模剂。
[0058] 所得的内脱模剂的基本物理性能测试结果如表1。
[0化9] 实施例6
[0060] -种内脱模剂，是W包括酪类化合物、胺类化合物与醒类化合物的原料经曼尼希 反应制备得到。所述的酪类化合物为壬基酪。所述的胺类化合物为间苯二甲胺、二乙醇胺与 二乙締=胺按照摩尔比1:1:1的混合物。所述的醒类化合物为甲醒。
[0061 ]所述的内脱模剂的制备方法为：
[0062]第一步：在反应蓋中先依次加入22. Okg壬基酪（IOOmol)和11.5kg胺类混合物(含 间苯二甲胺33.3mol、二乙醇胺33.3mol与二乙締S胺33.3mol)，然后再添加2化的无水乙醇 (19.7化g)和100g浓盐酸（质量分数为38%)，其中，胺类混合物为间苯二甲胺、二乙醇胺与 二乙締=胺按照摩尔比1:1:1的混合物，在反应蓋中通入氮气，在氮气保护下揽拌至完全溶 解。
[006；3]第二步:在氮气保护下，从反应蓋加料口向反应蓋中W速度（1. 〇8kg/h)缓慢加入 8. Ikg甲醒溶液(质量分数为37%，含甲醒IOOmol)，加入甲醒的过程中使溫度控制在25°C， 添加完成后揽拌0.化；
[0064]第S步:在氮气保护下，将溫度升至90°C，反应2 .化后，将所得产物在80°C下抽真 空脱除乙醇，得到浅栋色液体，即为内脱模剂。
[0065] 所得的内脱模剂的基本物理性能测试结果如表1。
[0066] 其中，pH值采用标准抑计于25°C标准环境下测定;粘度按照GB/T22235-2008标准， 采用旋转粘度计在标准条件下进行测定;密度按照SN/T2383-2009标准，采用数字式密度计 在标准情况下进行测定，其测定结果如表1所示：
[0067] 表1基本物理性能测试结果
[006引
[0069]
[0070] 在聚氨醋型材制品中的应用：
[0071] 应用例1
[0072] 拉挤聚氨醋型材的基体树脂为:甘油聚酸多元醇(303,上海抚佳精细化工有限公 司）1〇〇份(重量），催化剂二月桂酸二下基锡0.1份(重量），实施例1制备的内脱模剂2份(重 量），增强材料采用玻璃纤维粗纱，其质量分数占聚氨醋型材的75%。
[0073] 将所制备内脱模剂按照3%~5%的添加量添加于上述型材原料中，在拉挤生产线 上进行试验，设定拉挤速度为30~80cm/min之间，测定内脱模剂对拉挤工艺的影响。
[0074] 其型材基本物理性能测试结果如表2。
[0075] 对比例1
[0076] 制备方法同应用例1，但是不添加实施例1制备的内脱模剂，其型材基本物理性能 测试结果如表2。
[0077] 对比例2
[0078] 制备方法同应用例1，采用烷基憐酸醋系列脱模剂代替实施例1制备的内脱模剂， 其型材基本物理性能测试结果如表2。
[0079] 其中，型材的外观采用与标准板对比的方法进行观察测定；剥离强度则按照GB/ T7122-1996的高强度胶黏剂剥离强度的测试标准，采用浮棍法利用剥离强度测试仪进行测 定，其测试结果如表2所示：
[0080] 表2拉挤聚氨醋型材的基本物理性能测试结果
[0081]
【主权项】
1. 一种内脱模剂，其特征在于，是以包括酚类化合物、胺类化合物与醛类化合物的原料 经曼尼希反应制备得到。2. 如权利要求1所述的内脱模剂，其特征在于，所述的酚类化合物为壬基酚、苯酚、叔丁 基酚和腰果酚中的任意一种或任意两种以上的混合物。3. 如权利要求1所述的内脱模剂，其特征在于，所述的胺类化合物为二乙醇胺、间苯二 甲胺、二乙烯三胺、二甲胺和三乙烯二胺中任意一种或任意两种以上的混合物。4. 如权利要求1所述的内脱模剂，其特征在于，所述的醛类化合物为甲醛、三聚甲醛和 多聚甲醛中的任意一种。5. 权利要求1-4中任一项所述的内脱模剂的制备方法，其特征在于，包括： 第一步:在反应釜中先依次加入酚类化合物与胺类化合物，然后加入无水乙醇和浓盐 酸，在惰性气体保护下搅拌溶解； 第二步:在反应釜中加入醛类化合物或其溶液，加入醛类化合物或其溶液的过程中使 温度控制在20°C_30°C，添加完成后搅拌0.5-lh; 第三步:将温度升至85 °C-90 °C，反应1.5-2h后，将所得产物在80 °C-85 °C下抽真空脱除 乙醇，得到内脱模剂。6. 如权利要求5所述的内脱模剂的制备方法，其特征在于，所述的酚类化合物、胺类化 合物和醛类化合物的摩尔比为1:1-1.1:1-1.1。7. 如权利要求5所述的内脱模剂的制备方法，其特征在于，所述的浓盐酸的质量分数为 37%-38%〇8. 如权利要求5所述的内脱模剂的制备方法，其特征在于，所述第一步中酚类化合物与 无水乙醇和浓盐酸的重量比为1:0.8-1.0:0.002-0.006。9. 如权利要求5所述的内脱模剂的制备方法，其特征在于，所述第二步加入醛类化合物 的过程和第三步中反应过程皆在惰性气体保护下进行。10. 权利要求1-4中任一项所述的内脱模剂在拉挤成型工艺生产聚氨酯型材中的应用。
【文档编号】C08L75/04GK105924602SQ201610559446
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年7月15日
【发明人】郭红, 孙生根, 徐伟
【申请人】上海克络蒂材料科技发展有限公司