CN112481000B - 一种用于耐火材料的环保脱模剂及其制备和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于耐火材料的环保脱模剂,所述脱模剂各组分及质量配比为:含氢有机硅单体80~150份、聚醚单体50~70份、硅苯炔单体2~5份、催化剂0.02~0.04份、增塑剂20~50份、偶联剂1~2份;所述硅苯炔单体为正十二烷基三苯乙炔基硅烷、正十八烷基三苯乙炔基硅烷、正十四烷基三苯乙炔基硅烷、正己基三苯乙炔基硅烷中的任意一种或两种以上的混合物。所述脱模剂耐温性好,可适用于冬天较低温度和夏天较高温度时的施工环境,而且能够适用于高温蒸汽等特殊环境中。在使用时将环保脱模剂与废机油混合使用,不仅能节约资源、保护环境、降低成本,而且脱模性能极佳,模具表面光滑,试样表面平整。
Description
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域,涉及一种脱模剂,尤其涉及一种用于耐火材料的环保脱模剂。
背景技术
将脱模剂涂覆在浆料和模具的接触面上,能够使成型制品与模具之间无粘连,易于分离,从而得到光滑平整的制品,并保证模具不被污染、能够重复使用。而且脱模剂化学性能稳定,不与成型制品和模具发生化学反应,不会影响其性能。脱模剂可分为纯油类、乳化油类、石蜡类、油漆类和树脂类等。纯油类包括各种植物油、动物油和矿物油,其中工业废油使用最广,但废油中杂质较多,容易污染混凝土表面。乳化油类大多数用石油润滑油、乳化剂、稳定剂配置而成,用乳化油类作为脱模剂可以提高脱模效果,降低成本。
目前在本领域中有使用乳化油类脱模剂相关报道,例如中国专利CN106190512A所公开的混凝土水性脱模剂,其组分包括复合乳化剂,机油,水,其中复合乳化剂是由非离子表面活性剂、分散剂、成膜剂、阻锈剂、聚醚改性硅氧烷、防腐剂和乳液稳定剂复配而成。该混凝土水性脱模剂的稳定性好,对于各类钢模、木模附着性能好,耐冲刷性好;用于建筑预制构件的脱模剂时构件表面无油污残留,表面光滑,模板混凝土残留少,操作工艺简单,容易控制,能耗低,生产成本低等。
目前在本领域中还有其他一些脱模剂的相关报道,例如中国专利CN110846107A所公开的混凝土用消泡脱模剂,其组成包括石蜡、硬脂酸、聚硅氧烷、助乳化剂、稳定剂、增稠剂、丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、植物油、疏水性气相白炭黑、乳化剂和去离子水。该发明选用聚硅氧烷作为主要原料,其具有消泡效力强、表面张力低、挥发性低、无毒、无污染的特点,与丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚复合使用时,适应性好,适用于各种水泥浆体系。该混凝土用消泡脱模剂稳定性好,成膜效果好,脱膜效果好,脱模后混凝土表面光洁、无污染;且消泡能力强,对混凝土表面起泡有良好的抑制作用;兼具混凝土消泡剂和混凝土脱模剂的功效,适应性强,施工工艺简单,成本低,经济环保,易于推广应用。
但是现有脱模剂在一些特殊和苛刻环境使用时会出现失效的现象,比如在高温蒸汽环境中,试样需要110℃烘烤,这个过程会有大量的水分蒸发并外溢,一般脱模剂的防护界面容易被破坏,且脱模剂耐温性能无法满足要求。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足,提供一种用于耐火材料的环保脱模剂,所述脱模剂耐温性好,可适用于冬天较低温度和夏天较高温度时的施工环境,而且能够适用于高温蒸汽等特殊环境中。在使用时将环保脱模剂与废机油混合使用,不仅能节约资源、保护环境、降低成本,而且脱模性能极佳,模具表面光滑,试样表面平整。
实现本发明上述目的所采用的技术方案为:
一种用于耐火材料的环保脱模剂,所述脱模剂各组分及质量配比为:含氢有机硅单体80~150份、聚醚单体50~70份、硅苯炔单体2~5份、催化剂0.02~0.04份、增塑剂20~50份、偶联剂1~2份;
所述硅苯炔单体为正十二烷基三苯乙炔基硅烷、正十八烷基三苯乙炔基硅烷、正十四烷基三苯乙炔基硅烷、正己基三苯乙炔基硅烷中的任意一种或两种以上的混合物,所述硅苯炔单体具有极高的热稳定性,高温烘烤时部分固化形成网状结构,有效提高脱模剂的耐热性。
所述含氢有机硅单体为含氢量在0.5%~1.5%之间且粘度在0.2~0.5Pa·s之间的含氢硅油。
所述聚醚单体为分子量在2000~10000之间的端羟基聚醚。
所述催化剂为氯铂酸、卡斯特催化剂、1,1'-双(苄硒基)二茂铁铂配合物、硒杂冠醚铂配合物中的任意一种。
所述增塑剂为柠檬酸三正丁酯与分子量在200~1000之间的环氧大豆油任意比例的混合物。
所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷质量比在2:1~4:1之间的混合物。
本发明还提供了一种用于耐火材料的环保脱模剂的制备方法,包括以下步骤:将含氢有机硅单体、聚醚单体、增塑剂加入反应釜,升温至100℃,开启搅拌,搅拌速率设定为25~35r/min,搅拌15~35min后,加入催化剂并搅拌45min后,升温至150℃,再加入硅苯炔单体保温5h后,降温到50℃,加入偶联剂并保持10~20min出料,即得环保脱模剂。
所述环保脱模剂与废机油按质量比0.2:1~0.5:1进行混合后使用。
与现有技术相比,本发明提供的用于耐火材料的环保脱模剂具有以下优点:1、脱模剂加入了硅苯炔单体,硅苯炔单体上含苯环、炔基这些刚性基团,而且在加热升温的环境下,会部分固化形成网状结构,有效提高脱模剂的耐热性能;2、同时硅苯炔单体的极性弱,聚醚单体极性强,与水润湿性好,硅苯炔单体与聚醚单体配合使用会形成非常大的极性差,从而具有极好的乳化性和脱模性;3、该环保脱模剂与废机油混合使用,循环利用废机油,避免了资源的浪费以及环境污染,同时还降低了生产成本。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
本实施例中所提供的用于耐火材料的环保脱模剂,采用以下方法制备:
将含氢有机硅单体(含氢量1%、粘度在0.3Pa·s含氢硅油)150份、聚醚单体(分子量在2000~10000之间的端羟基聚醚)50份、增塑剂(柠檬酸三正丁酯与分子量在200~1000之间的环氧大豆油1:10)20份加入反应釜,升温至100℃,开启搅拌,搅拌速率设定为35r/min,搅拌15min后,加入催化剂(氯铂酸)0.02份并搅拌45min,升温至150℃,再加入硅苯炔单体(正十二烷基三苯乙炔基硅烷)2份保温5h,降温到50℃,加入偶联剂1份并保持10min出料,即得环保脱模剂。
对本实施例所得用于耐火材料的环保脱模剂进行性能测试,结果如下表所示。
项目 | 性能 | 测试方法 |
外观 | 透明无色液体 | 目测 |
1%水溶液pH | 6.15 | —— |
灼烧残渣 | 0.5% | GB/T528-2009 |
分散速率 | 160 | GB/T531-2008 |
对本实施例所得用于耐火材料的环保脱模剂与废机油按质量比0.2:1进行混合后用于矾土水泥浇注料中,与聚醚脱模剂进行对比,结果如下表所示。
从上表中可以看出,在试验温度为120℃时,本实施例所得用于耐火材料的环保脱模剂与废机油按质量比0.2:1进行混合后用于矾土水泥浇注料成型中,矾土水泥浇注料具有极佳的脱模性能,模具表面光滑,试样表面平整,适用于高温烘烤时。
实施例2
本实施例中所提供的用于耐火材料的环保脱模剂,采用以下方法制备:
将含氢有机硅单体(含氢量1.2%、粘度在0.4Pa·s含氢硅油)150份、聚醚单体(分子量在2000~10000之间的端羟基聚醚)50份、增塑剂(柠檬酸三正丁酯与分子量在200~1000之间的环氧大豆油10:1)50份加入反应釜,升温至100℃,开启搅拌,搅拌速率设定为30r/min,搅拌20min后,加入催化剂(卡斯特催化剂)0.02份并搅拌45min,升温至150℃,再加入硅苯炔单体(正十八烷基三苯乙炔基硅烷)5份保温5h,降温到50℃,加入偶联剂2份并保持15min出料,即得环保脱模剂。
对本实施例所得用于耐火材料的环保脱模剂进行性能测试,结果如下表所示。
对本实施例所得用于耐火材料的环保脱模剂与废机油按质量比0.3:1进行混合后用于刚玉浇注料中,与聚醚脱模剂作为脱模剂进行对比,结果如下表所示。
从上表中可以看出,在试验温度为10℃时,本实施例所得用于耐火材料的环保脱模剂与废机油按质量比0.3:1进行混合后用于刚玉浇注料成型中,刚玉浇注料具有极佳的脱模性能,模具表面光滑,试样表面平整,适用于冬季温度较低时。而且在试验温度为100℃时,刚玉浇注料具有极佳的脱模性能,模具表面光滑,试样表面平整,适用于高温烘烤时。
实施例3
本实施例中所提供的用于耐火材料的环保脱模剂,采用以下方法制备:
将含氢有机硅单体(含氢量0.8%、粘度0.35Pa·s含氢硅油)100份、聚醚单体(分子量在2000~10000之间的端羟基聚醚)55份、增塑剂(柠檬酸三正丁酯与分子量在200~1000之间的环氧大豆油1:1)25份加入反应釜,升温至100℃,开启搅拌,搅拌速率设定为30r/min,搅拌25min后,加入催化剂(硒杂冠醚铂配合物)0.03份并搅拌45min,升温至150℃,再加入硅苯炔单体(正己基三苯乙炔基硅烷)3份保温5h,降温到50℃,加入偶联剂1.5份并保持15min出料,即得环保脱模剂。
对本实施例所得用于耐火材料的环保脱模剂进行性能测试,结果如下表所示。
项目 | 性能 | 测试方法 |
外观 | 透明无色液体 | 目测 |
1%水溶液pH | 6.78 | —— |
灼烧残渣 | 0.5% | GB/T528-2009 |
分散速率 | 170 | GB/T531-2008 |
对本实施例所得用于耐火材料的环保脱模剂与废机油按质量比0.5:1进行混合后用于矾土-MgO浇注料成型中,与聚醚脱模剂作为脱模剂进行对比,结果如下表所示。
从上表中可以看出,在试验温度为25℃时,本实施例所得用于耐火材料的环保脱模剂与废机油按质量比0.5:1进行混合后用于矾土-MgO浇注料成型中,在室温时,矾土-MgO浇注料具有极佳的脱模性能,模具表面光滑,试样表面平整,适用于温度适宜时。
Claims (4)
1.一种用于耐火材料的环保脱模剂,其特征在于:所述脱模剂各组分及质量配比为:含氢有机硅单体80~150份、聚醚单体50~70份、硅苯炔单体2~5份、催化剂0.02~0.04份、增塑剂20~50份、偶联剂1~2份;
所述硅苯炔单体为正十二烷基三苯乙炔基硅烷、正十八烷基三苯乙炔基硅烷、正十四烷基三苯乙炔基硅烷、正己基三苯乙炔基硅烷中的任意一种或两种以上的混合物,所述硅苯炔单体具有极高的热稳定性,高温烘烤时部分固化形成网状结构,有效提高脱模剂的耐热性;
所述含氢有机硅单体为含氢量在0.5%~1.5%之间且粘度在0.2~0.5Pa·s之间的含氢硅油;
所述聚醚单体为分子量在2000~10000之间的端羟基聚醚;
所述催化剂为氯铂酸、卡斯特催化剂、1,1'-双(苄硒基)二茂铁铂配合物、硒杂冠醚铂配合物中的任意一种;
所述增塑剂为柠檬酸三正丁酯与分子量在200~1000之间的环氧大豆油任意比例的混合物。
2.根据权利要求1所述的用于耐火材料的环保脱模剂,其特征在于:所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷质量比在2:1~4:1之间的混合物。
3.权利要求1所述的用于耐火材料的环保脱模剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:将含氢有机硅单体、聚醚单体、增塑剂加入反应釜,升温至100℃,开启搅拌,搅拌速率设定为25~35r/min,搅拌15~35min后,加入催化剂并搅拌45min后,升温至150℃,再加入硅苯炔单体保温5h后,降温到50℃,加入偶联剂并保持10~20min出料,即得环保脱模剂。
4.权利要求1所述的用于耐火材料的环保脱模剂的使用方法,其特征在于:所述环保脱模剂与废机油按质量比0.2:1~0.5:1进行混合后使用。
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