中间包干式料专用环保脱模剂的研制

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1、http://www.gtjia.com中间包干式料专用环保脱模剂的研制严培忠，唐宁，吴开道，翁小燕，潘晶锦(浙江红鹰集团股份有限公司，浙江湖州313000)摘要：以滑石粉、轻质碳酸钙粉、少量鳞片石墨以及乳化剂、膨松剂、快干剂为原料，采用在300℃强烈分解的多羟基糖类为结合剂，研制出一种中间包干式料专用环保脱模剂。研制的脱模剂涂刷容易，脱模方便，易于清理，不损伤干式料层，干燥时间短，成浆存放时间长，且在300～400℃烘烤时不产生污染烟气。关键词：脱模剂；环保；多羟基糖类0前言中间包干式料因其使用寿命长，施工方便，适于快速烘烤，翻包

2、容易等特点，已在国内大规模运用，且目前正向无碳、环保方向发展。部分环保型干式料的使用寿命已达到或接近酚醛树脂结合干式料的，也做到了不排放有害烟雾的目的。目前的干式料在振动成型后脱模时大都使用机油、机油+石墨或黄油等作为脱模剂，这不仅消耗了可贵的石油资源，也对环境造成了污染，因此，为进一步完善中间包耐火材料的无害化，研发了中间包干式料专用环保型脱模剂。l研制思路根据中间包干式料脱模剂的使用过程，良好的脱模剂应具备以下特点：①涂刷容易，干燥时间短；②料浆稳定性好，填料不易下沉；③常温干燥后强度适宜，不易脱落；④300℃左右模层强度下降到

3、最低，脱模效果良好；⑤对金属内模无腐蚀，脱模后脱模剂不与内模发生粘连，容易清理；⑥为水性涂料，且对环境及操作人员友好。2试验2．1原料及试验配比根据脱模剂应具备的特点，采用具有润滑作用的滑石粉(≤45μm)作为脱模剂的主原料，辅以碳酸钙细粉(≤0．074mm)和少量鳞片石墨粉，用在300℃左右强烈分解的多羟基糖类化合物作为结合剂，并外加乳化剂、膨松剂NH4HCO3和快干剂。部分原料的化学组成见表1。脱模剂的基本配比(质量百分数)如下：滑石粉69%，碳酸钙细粉30％，鳞片石墨1％。2．2试验过程将30％滑石粉与乳化剂、膨胀剂、快干剂等

4、少量组分先预混，再依次加入碳酸钙、剩余的滑石粉、鳞片石墨和多羟基糖类结合剂混匀，然后进行以下试验：(1)在40×40×160(mm)模具中成型成型后的试样自然干燥1d后脱模，然后在干燥箱内干燥，其干燥制度分别为：30℃保温24h；干燥后试样加热到300℃保温3h。冷却后按国家标准测定试样在30％干燥后和300℃加热后的常温耐压强度。(2)采用模拟中间包模胎的自制模具进行涂刷试验用毛刷把调制完毕的脱模剂涂料均匀地涂刷在试验专用模具的外壁，自然干燥后，将模具置于自制的小型中间包内，模拟现场环境加干式料进行振动烘烤试验，根据脱模剂涂层脱落

5、程度来确定使用效果。3结果与分析3．1脱模历程http://www.gtjia.com在模具表面涂刷脱模剂之后，干式料成型时的实际界面如图1所示。图中，A面为干式料层与脱模剂的接触面，B面为脱模剂层，C面为脱模剂与模具的接触面。脱模剂层为凝聚层。脱模时，当A面和C面剥离时称为界面剥离，而在B面剥离时叫做凝聚剥离。由凝聚层引起的脱模，其脱模效果最好。3．2原料的合理搭配滑石粉从滑腻感方面来考虑，适合用于作隔离材料；为了缩短涂层在常温下的干燥硬化时间，引入了碳酸钙细粉。滑石粉和碳酸钙粉作为主原料，有利于脱模剂的涂刷，不致于在涂层薄时发生

6、断开现象，避免了涂刷返工问题。为确保良好的脱模效果，且考虑脱模后使内胎残层更容易清理，又引人了适量的鳞片石墨。石墨的引入量不宜过大，否则，脱模剂的加水量会明显提高，将导致脱模剂的常温干燥硬化时间延长。3．3结合剂的选择按脱模剂的脱膜历程分析，其结合系统最好是常温干燥后有一定强度，但加热到300℃左右强度尽可能消失，如此才能达到既轻松脱模又不黏模且不损坏干式料层的目的。无机结合剂一般随温度升高强度增加；而残碳量较高的有机结合剂，尽管能部分分解，但仍有一定的残余强度，无法保证良好的脱模效果，因此选择在300℃左右强烈分解的多羟基糖类作结

7、合剂。在脱模剂基本配比的基础上，分别用0．5％～3％(质量分数)的多羟基糖类结合剂替代滑石，其加入量对脱模剂耐压强度的影响如图2所示。从图2可以看出，随着多羟基糖类结合剂加入量的增大，脱模剂涂层干燥和300℃烘烤后的耐压强度也相应增加。多羟基糖类结合剂的加入量过大，则烘烤后的残余强度也大，对顺利脱模不利。试验证实：脱模剂涂层的常温耐压强度只要保证在1．2MPa以上，就不会因干式料的振动施工而产生涂层脱落现象。因此，最终选择多羟基糖类结合剂的合适质量分数为1％。由于多羟基糖类具有极少量的残碳率(2．3％，1000％)，因此涂层强度在3

8、00～400℃烘烤时并没有完全消失，涂层达不到粉化的程度，还需配合加入0．5％(外加，质量分数)的膨松剂NH4HCO3，来达到此效果。膨松剂在涂层烘烤时能分解完全，破环了脱模剂涂层的结构，从而提高了脱模效果。3．4脱模剂施工性能的优化