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有机氟脱模剂市场前景

前言
氟脱模剂继承了含氟材料的特点,能够显著降低固体的表面能,使其产生难浸润和不粘着性,不易与其他物质溶合,很好的解决了成品与模具之间的粘结问题,配制成脱模剂时,含氟化合物的用量极小。对热固性树脂、热塑性树脂和各种橡胶制件均适用,模制品表面光洁,二次加工性能优良,特别适合于精细电子零部件的脱模。氟系脱模剂脱模性好、对模具的污染也小,但是脱模剂的成本偏高,售价一般在100-300元/kg,属于高档产品,在使用上尚有一定局限性。
有机氟化物是最佳的脱模剂, 隔离性能好, 对模具污染小, 但价格较高。品种主要有:
( 1) 聚四氟乙烯( 相对分子质量1800) ;
( 2) 氟树脂粉末( 低分子PTFE) ;
( 3) 氟树脂涂料( PTFE, FEP, PFA) 。
★ 有机氟脱模剂分类
1.1 根据分子量来分类
1.1.1 低分子有机氟脱模剂
Neos公司使用低分子量的氟表面活性剂来复配脱模剂,含氟表面活性剂结构式如下:
1.1.1.png
氟表面活性剂配合聚乙烯蜡、聚乙烯醚非离子表面活性剂、甲醇和环己烷等助剂配制而成的水性氟脱模剂对聚乙烯、聚氨酯等膜制品脱模,在拉力试验机上模制品的最大剥离力为108N,最小剥离力为8.8N。而不含上述氟表面活性剂的脱模剂的对照例实验,最小剥离力为128N,最大剥离力为196N,含氟脱模剂的效果远优于对照的非氟脱模剂。
1.1.2 氟聚合物脱模剂
Motonobu kubo等发明了下列单体聚合成的水性脱模剂,用于聚氨酯的脱模,最大脱模次数超过80次,且脱模制品的二次加工性能良好。
1.1.2.01.png
久本严等发明了如下结构的单体聚合而成的溶剂型氟聚合物脱模剂:
1.1.2.02.png
其中,Rf是4-20个碳的氟代烷基,R1是氢原子、碱金属原子、氨基或1-5个碳原子的烷基,R2和R4是1-10个碳原子的亚烷基,R3是1-10个碳原子的我那叫或氢原子等,R5是氢原子或甲基。氟聚物的分子量约在2000-60000,对氨基甲酸酯泡沫塑料的最高脱模次数达到30次以上,而非氟脱模剂在同等条件下的脱模次数只有9次。
久保元伸等将含有多氟代烷基的聚合单体与烃类单体进行共聚,得到的水性脱模剂组合物,聚合物的重均分子量是5000-200000。
氟单体的结构如下:
1.1.2.03.png
烃系单体结构如下:
1.1.2.04.png
聚合物中含有多氟代烷基的单体大于30%,烃系单体约10%-70%。进行聚合时,添加0.1%-5%的引发剂,1%-10%的乳化剂。聚合物乳化液再用水稀释成1%的脱模剂,对环氧树脂的连续脱模次数达到5次,而未添加氟单体的聚合物形成的脱模剂的最大脱模次数不到两次。在脱模剂中添加少量的水溶性有机溶剂可以改良含氟单体和烃系单体的相容性和共聚性,得到较好的脱模效果。由此得到的脱模剂既可以用做外部脱模剂又可以作为内部脱模剂。Herbert wagne等发明了类似结构的水性氟脱模剂。
1.2 根据性能来分类
目前, 由于含氟化合物所特有的憎水、憎油性能, 利用含氟化合物配制而成的脱模剂一含氟脱模剂正以其独特的优点出现在脱模剂领域。据有关资料介绍,这些新型的脱模剂产品使用的含氟化合物大致有如下几种:
1)含氟烷基( 或含氟链烯基) 的磷酸酯、磷酸衍生物及次磷酸衍生物和它们的盐。
2)含氟烷基( 或含氟链烯基) 的单取代乙烯和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的均聚物和共聚物。
3)含氟烷基( 或含氟链烯基>的化合物的均聚物和该化合物和其它单体的共聚物。
4)含氟烷基( 或含氟链烯基)的氨基甲酸乙酯化合物。这里应当指出的是, 聚四氟乙烯是应用在木质复合材料生产中的一种很好的脱模剂。
★ 脱模剂的应用
2.1 脱模剂的选择
在脱模剂的选用中,经济性和脱模效果都是不可忽视的重要因素。质量差的脱模剂会使产品表面产生龟裂皱纹,影响产品的外观和模具的使用寿命,并带来环境污染,而脱模剂的价格也是用户必须考虑的重要方面。
从脱模性能上考虑,理想的脱模剂应具备下述特征:
1)脱模性,形成均匀薄膜且形状复杂的成型物时,尺寸精确无误;
2)脱模持续性好;
3)成型物表面光滑,不因涂刷发粘的脱模剂招致灰尘的黏着;
4)化学性能稳定,不与成型产品发生化学反应;
5)二次加工性能优越,当脱模剂转移到成型物时,对电镀、印刷、涂饰、粘合等加工物均无不良影响;
6)不腐蚀模具,不污染制品,气味和毒性小。
2.2 氟脱模剂
氟脱模剂继承了含氟材料的特点,能够显著降低固体的表面能,使其产生难润湿和不粘着性,不易与其它物质融合,很好的解决了成品与模具之间的黏结问题,配制成脱模剂时,含氟化合物的使用量极小。对热固性树脂、热塑性树脂和各种橡胶之间均适用,膜制品表面光洁,二次加工性能优良,特别适合精细电子零部件的脱模。
表1是市场长假的几种国外牌号的含氟脱模剂及其生产商,和其他类型的脱模剂相比,氟脱模剂的销售价格疲惫较高,是高档产品。国内有中科院上海有机所、浙江的巨化集团和广东标美氟硅材料研究所等多家单位研制了不同牌号的氟脱模剂。由于价格偏高的原因,氟脱模剂在国内橡塑加工企业应用不够普及,还处于市场培育和推广阶段。
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