一种防腐脱模粉体组合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种防腐脱模粉体组合物及其制备方法，属于模具防腐技术领域，主 要应用于橡塑制备成型模具表面的防腐脱模处理。
【背景技术】
[0002] 随着工业生产的飞速发展，各种家用器具、视听设备、办公器械、汽车零件等，大量 采用橡胶制品，并向小型化、轻量化、精密化方向发展。因此专业人员欲图橡胶制品模具坚 固可靠、使用灵活、操作方便。模具是一种较昂贵的工具，如果使用寿命不高，拆装的次数就 多，这样，费时费工拆装模具将大大降低设备的生产率。因此，提高模具寿命对降低塑件成 本，提高设备生产率有着显著的作用。
[0003] 影响模具寿命的因素有：制品成型过程中树脂的降解产生的气体或小分子物质的 侵蚀、内含助剂的释放产生的侵蚀等腐蚀因素，在充模过程高压造成的热变形、在脱模时摩 擦造成的划痕及脱模残留物碳化造成的损害等脱模因素。据统计我国有模具生产厂家约2 万余家，模具总产值超过500亿元人民币。采取措施，防止以上因素的影响，延长模具使用 寿命，使模具达到最佳使用寿命无疑有着十分重要的意义。
[0004] 在橡塑制品的成型加工过程中，为了保证制品能够顺利脱模以及保持制品具有光 滑平整的表面，一般需要在模具表面涂覆一层脱模性涂层，如RTA硅橡胶、硅油、脂肪族油 脂类表面活性剂等。这虽然可以解决顺利脱模的问题，但存在功能单一、无法满足多制品及 多种温度下的加工要求，而且涂覆一次后仅能脱模一次或几次、无法持续多次脱模，生产效 率低。另外，涂覆脱模剂的模具往往需要使用一段时间后清洗一次，否则会造成小分子物质 碳化而产生对模具及制品的损害。在防止模具被侵蚀方面，脱模剂更是显得无能为力。
[0005] 本领域专业人员众所周知，氟树脂具有异乎寻常的低表面能，是常用的不粘材料； 氟树脂为化学惰性材料，防腐蚀性能优良。氟树脂的以上性能决定了其是用作模具防腐脱 模的理想材料。
[0006] 目前的含氟不粘涂料大致为氟树脂溶液或悬浮液、纯聚四氟乙烯树脂、氟树脂与 粘结剂复合不粘涂料等。
[0007] 邹德荣使用溶剂型氟涂料进行模具涂覆，证实了只要型面达到5. 6cm2就可以顺利 脱模，刘圣等人用常温固化型FEVE树脂与改性微粉形成悬浮液，并进行了多次脱模试验。 但是液状氟涂料中含有可挥发的有机溶剂，不环保，VOC含量不符合国际工业发展趋势，并 且大多需涂覆底漆或是多次重涂，工艺复杂。
[0008] 陈丽萍等人将聚四氟乙烯树脂粉末涂覆于轮胎模具中，避免了生胶与模具内腔的 粘合，模具使用次数提高了 1. 5-1. 8倍，使用多次后模具表面没有积碳，轮胎制品外观光洁 平整。但是纯氟树脂存在固化温度高、施工工艺复杂、涂膜光泽低、颜色单一等缺点，而且纯 PTFE树脂涂膜表面硬度不够，附着力较差，使用不久之后脱落。
[0009] 使用胶黏剂与氟树脂结合构成强附着力不粘涂料，如CN1104465C、CN1069336C、 CN1051790C等专利中公开的聚醚砜与氟树脂构成不粘涂料，但是这种涂料主要用于不粘锅 表面，用于模具时接触角偏低、不粘性不是很理想，因此脱模效果差。
[0010] 现有技术无法提供一种适用多种橡塑制品成型模具的耐腐蚀性强，兼具耐磨性与 硬度，脱模性好，并且环境友好的防腐脱模粉体组合物。
【发明内容】
[0011] 本发明针对现有技术的不足之处，提供一种涂膜与模具基材附着力高，防腐蚀性 好，不粘性优异，兼具耐磨性与硬度，持续脱模性好，环境友好的橡塑制品成型模具用防腐 脱模粉体组合物及其制备方法。
[0012] 为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
[0013] -种防腐脱模粉体组合物，其特征在于：按以下重量份的组分组成，FEVE氟树脂 35~50份，含氟微粉22~40份，二氧化硅0~10份，钛白粉0~10份，流平剂0· 6~L 0 份，消泡剂〇. 5~I. 0份，固化剂5~15份；FEVE氟树脂作为成膜物质，树脂用量过少组合 物难以成膜，树脂用量过多成本增加，含氟微粉用量过少或过多都不利于脱模性能的提升， 二氧化硅和钛白粉可以为组合物涂膜提供耐磨性与硬度，其在成膜过程中发生分子迀移， 脱模时的摩擦过程中坚膜成分逐渐暴露，与摩擦副表面接触，承载了大部分的摩擦载荷，有 效保护涂膜基体，流平剂用量过少难以达到流平效果，用量过多会对涂膜其它性能产生不 良影响，消泡剂用量过少难以达到消泡效果，用量过多会对涂膜其它性能产生不良影响，固 化剂用量过少，交联程度低，涂膜的持续脱模持久性将受到影响，用量过多，反而影响涂膜 的易脱模性。
[0014] 进一步，FEVE氣树脂为氣條径与烷基乙條基酿或烷基乙條基醋、轻烷基单体的共 聚物，FEVE氟树脂的氟含量在18%以上，羟值为30~55mgKOH/g，玻璃化转变温度Tg为 35~70°C，含氟量高于18%，保持了氟树脂的化学惰性，含氟量低于18%防腐效果下降，羟 值在30~55mgKOH/g，增强了与模具表面的附着力，同时保证交联密度，涂层坚硬度下降， 对脱模不利，玻璃化温度过高，涂层柔软性不足、耐冲击性能差、涂膜容易损伤，共聚物中可 以含有羟酸单体链节，氟树脂选用其中的一种共聚物或不同共聚物的共混物。
[0015] 优选的，氟烯烃为四氟乙烯或三氟氯乙烯。
[0016] 进一步，烷基乙烯基醚为甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、正丁基乙烯基酯、叔丁基 乙烯基醚中的一种或一种以上的混合物，烷基乙烯基酯为醋酸乙烯酯、正丁酸乙烯酯、三甲 基乙酸乙烯基醋、Veova9、VeovalO中的一种或一种以上的混合物，优选为甲基乙烯基醚、乙 基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚、醋酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯基酯、Veova9、VeovalO中的一 种或一种以上的混合物。
[0017] 进一步，羟烷基单体为羟乙基乙烯基醚、4-羟丁基乙烯基醚、烯丙醇、二乙二醇乙 烯基醚、乙二醇烯丙基醚、（甲基）丙烯酸羟乙酯、（甲基）丙烯酸羟丙酯和4-羟丁基乙烯 基醚中的一种，优选为丙烯酸羟乙酯、乙二醇烯丙基醚、4-羟丁基乙烯基醚中的一种。
[0018] 进一步，含氟微粉为聚四氟乙烯微粉、聚偏氟乙烯微粉、聚三氟氯乙烯微粉、聚四 氟乙烯-六氟丙烯微粉、聚四氟乙烯-乙烯微粉、聚三氟氯乙烯-乙烯微粉、聚偏氟乙烯-三 氟氯乙烯微粉，优选为聚四氟乙烯微粉、聚偏氟乙烯微粉、聚四氟乙烯-六氟丙烯微粉，含 氟微粉的粒径小于40 μ m，优选粒径小于20 μ m，含氟微粉氟含量通常在40 %以上、远高于 氟树脂，对于组合物涂层不粘性的提高起主要作用，从而赋予组合物涂层优异的脱模性能。
[0019] 进一步，二氧化娃为气相二氧化娃，其粒径小于40 μ m，优选粒径小于20 μ m。
[0020] 进一步，钛白粉为金红石型，其粒径小于40 μ m，优选粒径小于20 μ m。
[0021] 进一步，固化剂为异氰酸酯类固化剂，异氰酸酯类固化剂为封闭异氰酸酯7992或 封闭异氰酸酯VESTANAT，能与含氟树脂中的羟基基团发生交联反应，提高涂膜的优良性质。
[0022] 制备如上述的一种防腐脱模粉体组合物的方法，其特征在于包括如下步骤：按比 例依次称取FEVE氟树脂、含氟微粉、二氧化硅、钛白粉、流平剂、消泡剂和固化剂，并进行搅 拌预混合，再经螺杆挤出机熔融挤出，最后粉碎研磨制成防腐脱模粉体组合物。
[0023] 本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
[0024] 1、本发明的粉体组合物涂膜与模具基材的附着力高；
[0025] 2、本发明的粉体组合物涂膜防腐蚀性好，不粘性优异，兼具耐磨性与硬度，持续脱 模性好；
[0026] 3、粉体组合物的VOC含量低，符合未来环境发展的要求；
[0027] 4、涂膜工艺简单，可以不用底涂；
[0028] 5、适合多种橡塑制品成型模具。
【具体实施方式】
[0029] 本发明一种防腐脱模粉体组合物，按以下重量份的组分组成，FEVE氟树脂35~ 50份，FEVE氟树脂作为成膜物质，树脂用量过少组合物难以成膜，树脂用量过多成本增加， FEVE氟树脂为氟烯烃与烷基乙烯基醚或烷基乙烯基酯、羟烷基单体的共聚物，FEVE氟树脂 的氟含量在18%以上，羟值为30~55mgKOH/g，玻璃化转变温度Tg为35~70°C，含氟量高 于18%，保持了氟树脂的化学惰性，含氟量低于18%防腐效果下降，羟值在30~55mgKOH/ g，增强了与模具表面的附着力，同时保证交联密度，涂层坚硬度下降，对脱模不利，玻璃化 温度过高，涂层柔软性不足、耐冲击性能差、涂膜容易损伤，共聚物中可以含有羟酸单体链 节，氟树脂选用其中的一种共聚物或不同共聚物的共混物；FEVE氟树脂可以通过自由基共 聚获得，采用溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合等方法，优选采用溶液共聚，获得的溶液再经过 脱溶处理得到FEVE氟树脂粉体，氟烯烃为四氟乙烯或三氟氯乙烯，烷基乙烯基醚为甲基乙 烯基醚、乙基乙烯基醚、正丁基乙烯基酯、叔丁基乙烯基醚中的一种或一种以上的混合物， 烷基乙烯基酯为醋酸乙烯酯、正丁酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯基酯、Veova9、VeovalO中的 一种或一种以上的混合物，优选为甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚、醋酸乙 稀醋、三甲基乙酸乙烯基醋、Veova9、VeovalO中的一种或一种以上的混合物，轻烷基单体 为羟乙基乙烯基醚、4-羟丁基乙烯基醚、烯丙醇、二乙二醇乙烯基醚、乙二醇烯丙基醚、（甲 基）丙烯酸羟乙酯