塑膠模具中脫模劑的工作原理與應用

在橡膠、塑料製造工業中，成型製造塑膠產品時，為便於脫模、提高效率、延長模具壽命，同時為使產品表面光滑、尺寸合格、減少廢品，需要使用脫模劑。

脫模劑分為外塗型和內加型2大類：

(1)外塗型脫模劑，是噴塗在模具表面，用來防止產品與模具的粘接;

(2)內加型脫模劑，是配入成型物料中的一類物質，在硫化成型過程中，它遷移到產品表面，從而起到了與模具隔離的作用。

　　一.脫模歷程

在模具表面噴塗脫模劑之後，硫化成型時的實際介面如圖1。在圖1中，膠料與脫模劑的接觸面為A面，脫模劑面為B面，脫模劑與模具的接觸面為C面;脫模劑層為凝聚層。脫模時，當在A面和C面剝離時，稱為介面剝離;而在B面剝離時，叫做凝聚層破壞。

1.脫模劑的轉移率

脫模劑的轉移率，是指脫模劑在脫模過程中轉移到成型產品上的百分率。由圖2看出：

(1)由A面剝離脫模，脫模劑不轉移;

(2)由A面剝離及B面凝聚層破壞脫模，脫模劑發生少量轉移(約22%);

(3)只因凝聚層的破壞而脫模，脫模劑轉移較多(約44%-70%);

(4)由B、C面剝離及凝聚層的破壞而脫模，引起大量脫模劑轉移(約93%);

(5)成型物與脫模劑接觸，發生混和、粘接。當勉強脫模時，就會使部分成型物(產品)的表面、介面破壞而脫模。

通常使用的脫模劑，要求在B面或A、B面剝離脫模。由凝聚層引起的脫模，其脫模效果最好。

2.脫模劑的表面張力

脫模劑的隔離性取決於其表面性質，而表面不溼潤性物質的物性值是根據其臨界表面張力(Rc)的概念得出的。

Rc的測定方法是：在被測物質的表面上滴上表面張力不同的幾種物質的液滴，測出它們的`接觸角θ(如圖3)。用被測物質的表面張力與其接觸角θ的餘弦值cosθ作圖，得一直線(如圖4)，延長這條直線和縱座標相交，其交點對應的橫座標值，就是被測物質的表面張力值，也叫該物質的臨界表面張力Rc。

這個值有表示：當物質表面上液體表面張力rL大於物質的臨界表面張力Rc時，液體不溼潤物質的表面;當rL

　　二.國內常用脫模劑

1.氟系脫模劑

有機氟化物是最佳的脫模劑，隔離效能好，對模具汙染小，但價格較高。品種主要有：

(1)聚四氟乙烯(相對分子質量1800);

(2)氟樹脂粉末(低分子PTFE);

(3)氟樹脂塗料(PTFE，FEP，PFA)。

2.矽系脫模劑

矽氧烷化合物、矽油、矽樹脂，是一種隔離性較好的脫模劑，對模具汙染小，主要用於天然橡膠、塑料和丁基橡膠的模型製品。只要塗1次，可進行5-10次脫模。主要品種有：

(1)甲基支鏈矽油(128號矽油)，直接用於脫模。

(2)甲基矽油。將粘度300-1000cp的甲基矽油溶於汽油(或甲苯、二甲苯、二氯乙烷)中，配成0.5%-2%矽油溶液，適用於橡膠、塑料模型製品脫模。

(3)乳化甲基矽油。配成含矽油35%-40%的水乳液(需加乳化劑，如吐溫20、平平加或聚乙烯醇，用量約為含矽油量的2%)。然後加水稀釋到含矽油0.1%-5%，噴塗到模具上，經加熱除去水分，使矽油沉附於模腔表面上。適用於各種橡膠和塑料製品。

(4)含氫甲基矽油。選用粘度5-50cp的202#或821#矽油30份、酞酸正丁酯4份、溶劑汽油300份配成溶液，噴到150℃熱模具腔內。宜作內胎脫模劑。

(5)295#矽脂。用甲苯或松香水等溶劑稀釋調勻後，噴塗於模具腔內。適用於橡膠、塑料層壓板等製品。

(6)有機矽樹脂：將1#或2#矽樹脂溶於甲苯中，配成3%-9%溶液，適用於橡膠製品。

(7)矽橡膠：將甲基(或甲基乙烯基)矽橡膠配成10%汽油溶液存放，使用時再以1∶28的比例用汽油稀釋、混勻。適用於運輸帶製品的脫模。

(8)矽橡膠甲苯溶液。將矽橡膠溶於甲苯中配成1%-2%溶液。適用於橡膠、聚乙烯、聚苯乙烯製品的脫模。

3.蠟(油)系脫模劑

蠟油系列脫模劑特點是：價格低廉，粘敷效能好，缺點是汙染模具。

其主要品種有：

(1)工業用凡士林，直接用作脫模劑。

(2)石蠟，直接用作脫模劑。

(3)磺化植物油，直接用作脫模劑。

(4)印染油(土耳其紅油、太古油)，在100份沸水中加0.9-2份印染油製成的乳液，比肥皂水脫模效果好。

(5)聚乙烯蠟(相對分子質量1500-2500)。將聚乙烯與一定比例的乳化劑混勻，宜作橡膠製品的脫模劑。

(6)聚乙二醇(相對分子質量200-1500)，直接用於橡膠製品的脫模。

4.介面活性劑系脫模劑

介面活性劑脫模劑特點是隔離效能好，但對模具有汙染。主要有以下幾類：

(1)肥皂水。用肥皂配成一定量濃度的水溶液，可作模具的潤滑劑，也可作為膠管的脫芯劑。

(2)油酸鈉。將22份油酸與100份水混合，加熱至近沸，再把3份苛性鈉慢慢加入，並攪拌至皂化，控制pH值為7-9。使用時按1∶1的水稀釋。用作外胎硫化脫模時，需在200份上述溶液中加入2份甘油。

(3)甘油。可直接用作脫模劑或水胎潤滑劑。

(4)脂肪酸鋁溶液。將脂肪鋁溶於二氯乙烷中配成1%溶液。適用於聚氨酯製品，塗1次，可重複用多次，脫模效果好。

(5)硬脂酸鋅是透明塑料製品的脫模劑。

5.其它

(1)聚乙烯醇。配方為聚乙烯醇5份，酒精35份，洗衣粉1份;配製工藝為用部分水將聚乙烯醇溶解(加熱60℃-70℃)，然後加足水，充分攪拌，再加入酒精及溶解好的洗衣粉，混合至白色析出物溶完即可。適用於不飽和聚酯與環氧樹脂成型品的脫模。

(2)聚丙烯醯胺：配方、配製工藝和應用同(1)。

(3)醋酸纖維素、聚苯乙烯的有機溶劑溶液也可用脫模劑。

(4)含掩蔽劑的水性脫模劑。配方：微晶蠟2.7份，聚矽氧烷2.0份，稠礦脂7.88份，殺菌劑0.1份，脂肪醇加成物1.5份，壬基酚EO加成物0.4份，脂肪醇與聚乙二醇醚混合物0.32份，水84.73份。先將二分之一的水加熱至95℃，在攪拌下陸續加入上述各組分，並加入相應的乳化劑。宜作聚氨酯製品的脫模劑。

(5)多層複合型脫模劑。底層為短鏈四氟乙烯調聚物;第2層為聚乙烯;第3層為聚乙烯醇。長期使用底層有損壞應及時更新;第2，3層需經常更新。適宜於聚氨酯超微孔製品的脫模。

6.內加型脫模劑

(1)硬脂酸鋅、硬脂酸銨、石蠟等宜作內加型脫模劑。

(2)模得麗935P脫模劑，直接加入膠料中使用。

　　三.脫模劑使用方法及注意事項

1.在噴塗脫模劑之前，應將模具清洗淨，不得有鐵鏽、油汙、炭粒和有機物等雜質存在，否則，會降低脫模效果。

2.配製脫模劑用水應是純水(離子交換水或蒸餾水)，不得用自來水。

3.脫模劑量濃度不能太高，塗層不要太厚。

4.根據成型聚合物的種類，選用適宜的脫模劑，效果更好。

5.使用時，要分清外塗型、內加型，一次性、多次性及半永久性的脫模劑，應採用不同的應用工藝。