有机硅环氧树脂脱模剂的研究_钟银花.pdf

第 卷第 期 年 月广 州 化 工 .有机硅环氧树脂脱模剂的研究钟银花，卢立伟（湖南电气职业技术学院，湖南 湘潭；湖南科技大学，湖南 湘潭）摘 要：以乙烯基硅油为基础聚合物，含氢硅油为交联剂，氯铂酸为催化剂，适量助剂配成有机硅脱模剂，均匀涂刷在模具表面，加热交联固化后，在模具表面形成脱模剂隔离层。探讨了乙烯基硅油与含氢硅油比例、含氢硅油种类、乙烯基硅油种类、氯铂酸的含量对脱模剂性能的影响，对脱模剂配方进行设计，优化了脱模剂的脱模性能。关键词：环氧树脂；脱模剂；乙烯基硅油；含氢硅油中图分类号：.文献标志码：文章编号：（）基金项目：湖南省自然科学基金省市联合基金项目（）。第一作者：钟银花（），女，讲师，主要从事材料化学与物理研究。，（，；，）：，.，.，.：；双酚 环氧树脂与领苯二甲酸酐固化剂配置成的浇注体，被广泛用作干式变压器、高压断路器等电气设备的绝缘体，随着中国电子技术的发展，对电子封装材料环氧树脂的性能也提出了更高的要求。脱模剂是环氧树脂塑封料模铸时不可缺少的功能材料，在环氧树脂和模具之间喷涂一层脱模剂隔离膜，能够有效防止浇注体与模具粘连，以便制品容易从模具中脱出，对保护模具、提高浇铸件表面质量有明显效果。无机类脱模剂常常在模具与制品上有残留和结垢；有机碳烃类脱模剂长期使用也会在模具表面形成结焦物而污染模具，有的对模具还有腐蚀性；有机硅热固性脱模剂具有卓越的耐热性、耐候性、电绝缘性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力，离模性能优良，制品外观好，二次加工性能好，且不影响其电气绝缘性能，非常适合难脱模、性能要求高的热固性树脂的离模。实 验.原材料端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷（含乙烯基量.）、端乙烯基聚二甲基硅氧烷（，含乙烯基量.）、含氢 硅 油（含 氢 量.，含 氢 量.，含氢量.），上海硅友新材料科技有限公司；催化剂，广州金硅格有机硅有限公司。.仪 器 电子万能试验机，珠海三思计量仪器有限公司；型傅立叶红外光谱仪，德国 公司。.性能测试与结构表征.脱模力与最大脱模次数测试将脱模剂均匀涂覆在模具表面，加热交联固化后，将预先配置好的环氧树脂浇注到模具里面，树脂高温固化成型后，用万能试验机测试脱模力，制品能从模具中完整脱离为一次脱模，多次浇注，记录每次脱模力，直至制品从模具中脱模困难为止，记录最大脱模次数。.交联度测试准确称取一定量的固化后脱模剂试样，将其包入滤纸里面，放入索式提取器内用汽油抽提，除去未交联部分，抽提后的样品放在真空干燥箱内干燥至恒重，并称重，交联度为试样抽提后与抽提前质量百分比。.红外测试溴化钾压片，表面涂脱模剂，加热固化，测试不同固化时间的红外吸收谱图。广 州 化 工 年 月 结果与讨论.含氢硅油与乙烯基硅油配比对脱模性的影响以 和 配置脱模剂，因为加成型隔离剂是 与 间发生硅氢化加成反应而交联，所以 与 基团的摩尔比直接影响到脱模性能的好坏，只有比例适当，固化后才能得到合适的交联度。表 含氢硅油含量对脱模性能的影响 配比 脱模次数交联度.由表 可知，当含氢硅油含量为总质量的 时，与 为最佳匹配，最大脱模次数最多，达 次以上。含氢硅油含量过低，脱模剂表面能高，易与制品粘连，制品与模具表面结垢严重，离模效果不好；含氢硅油含量太高，交联度太大，脱模剂脆硬，在模具表面附着能力变差，脱模剂易被树脂带走，影响脱模效果。如图 所示，随着含氢硅油用量的增加，离模力先降后升。当含氢硅油含量在 时离模力最小，此时脱模剂效果最好，几乎无需外力可以自动离模。图 含氢硅油含量对离模力的影响.含氢硅油种类对脱模性的影响表 为不同含氢量的含氢硅油同时添加对离模力和最大脱模次数的影响，本文选取含氢硅油含氢量分别为（：.，：.，：.）。由 表 可 知，当 含量 份，含量为 份，性能最佳，最大脱模次数达 次，对脱模效果影响不大。含两种及以上含氢硅油的脱模剂脱模效果更优，因为不同粘度的含氢硅油，长短链互相交错，交联后可以形成更致密完整的交联网络，使脱模剂的隔离性能更加优良。表 含氢硅油种类对脱模性的影响 编号 脱模力 脱模次数.乙烯基硅油种类对脱模性的影响表 为同时添加、对最大脱模次数以及交联度的影响。表 的添加对脱模性能的影响 编号 脱模次数交联度.由表 可知，随 用量的增加，脱模性能变好，因 分子链中也含有乙烯基，提高了交联点密度，使交联网络受力点增多，脱模剂模层不易被破坏。当 含量为时达到最佳。继续增加 含量，离模力变大，最大脱模次数急速减少，模具表面结垢变得严重。因为，当 含量太大时，脱模剂粘度增大，在模具上铺展能力变差，固化时脱模剂来不及流平，成膜性能很差，使脱模效果变差。图 脱模力与脱模次数的关系.由图 可知，脱模剂离模效果最佳，固化成膜后，膜层均匀平整有光泽，经 次脱模后，脱模力仍然比较小，制品表面质量好，且膜层保留比较完整。.催化剂用量对反应速率的影响催化剂用量对脱模剂固化反应速率有很大影响，增加催化剂用量能够加快交联反应的程度和速率，但过量的催化剂量不利于反应控制，也会导致一些副反应。第 卷第 期钟银花，等：有机硅环氧树脂脱模剂的研究 图 为不同催化剂质量含量（为，为，为，为，为）脱模剂配方在不同固化反应时间（、）所对应的红外光谱图。可知，位于 化学位移处的 键红外吸收峰，随反应时间的增加，峰的吸收强度持续降低，表现为峰高降低，催化剂含量相对太低，反应 后，键红外吸收峰的强度基本不变，随着催化剂含量的增加，键红外吸收峰强度随反应的进行降低程度逐渐加快。图 不同催化剂含量与固化时间的红外谱图.图 固化反应程度与时间的关系.图 为固化反应程度与时间的关系，以 为参比，计算光谱中 化学位移处的积分面积的减少率，来表征反应的程度。如图 所示，脱模剂配方、，固化反应 后，固化程度分别为.、.、.，而脱模剂配方、，固化反应 后，反应程度很低，交联度低，会影响最终的脱模效果。图 固化反应速率与时间的关系.以反应程度曲线对时间求导，得到反应速率与时间的关系，如图 所示，反应速率快，较难控制，、，反应速率缓慢，不能达到理想的固化程度，、，在 时间内反应的速率很高，到 时基本反应完全，所以，催化剂适宜的添加量为，固化时间 。.脱模剂热重分析有机硅树脂以 键为主链，具有优异的耐热性能，这主要是由于 键键能很高（.）和很高的离子化倾向（）。键键能比 键键能低，但在 中可以形成 配健，使体系的能量下降，树脂的热氧化稳定性提高。如图 所示，对端乙烯硅油，多乙烯硅油，甲基硅油系列脱模剂进行热重分析，从谱图中可以看出，各配方脱模剂起始失重温度基本上在 左右，说明有机硅脱模剂在 下使用完全没有问题，高于绝大大部分的橡塑产品的加工温度。图 脱模剂热重分析.（下转第 页）第 卷第 期杨丽华，等：鸡血藤中黄酮类化合物的精制工艺 根据表 结果显示，在上样量相同，洗脱流速不同的情况下，洗脱量和回收率变化较大，洗脱流速为.洗脱效果最好，当流速为.时，质量分数最高，但是回收率较低，洗脱流速为.时，洗脱率、回收率均不占优势，综合考虑总黄酮得率、质量分数及精制效率，选择.用于平行试验。表 鸡血藤总黄酮精制工艺的验证试验结果 编号上样量 泄漏量 吸附量 浸膏量 质量分数 洗脱量 洗脱率 回收率.验证试验证明，经 型大孔吸附树脂精制后，鸡血藤总黄酮质量分数由.上升到.，总黄酮的回收率为，因此 型树脂可用于鸡血藤总黄酮的精制。结 论通过表 和表 正交试验结果得出，影响鸡血藤中总黄酮提取率的因素依次为，即料液比在本次试验中是最重要的影响因素，提取次数次之，提取时间最不重要；选择最佳提取工艺为，即最佳实验条件为：在 乙醇条件下，料液比为 ，提取次数为 次，水浴回流提取 。选用 型大孔树脂精制鸡血藤总黄酮，最佳上样浓度为.，上样量为.干树脂。上样流速为 ，最佳洗脱溶媒为 乙醇，洗脱流速为，在最佳吸附解析条件下，鸡血藤总黄酮质量分数从.提高到.，鸡血藤总黄酮提取精制工艺操作简单，结果可靠，可用于工业化生产。参考文献 许晴，沈沁，孙冰，等.鸡血藤的药用价值及其提取、分离方法的研究进展机电信息，（）：.杜憬生，吴立群，马鸿雁，等.一测多评法测定鸡血藤中 种黄酮成分含量中药材，（）：.金晨，黄慧莲，何玉琴，等.丰城鸡血藤的化学成分中国药科大学学报，（）：.李艳茸，杨立新，冯伟红，等.甘青乌头总黄酮提取精制工艺研究中药材，（）：.刘丽敏，张东旭.微波辅助提取野生苦苣总黄酮工艺研究山西农业科学，（）：.张唐伟，李京城，张国强，等.大孔树脂分离纯化隆子黑青稞花青素研究西藏农业科技，（）：.（上接第 页）结 论通过脱模剂配方研究，确定最佳制备条件：多种含氢量的含氢硅油同时使用，以及两种乙烯基硅油共用，都可使脱模性能变好，当 含量，含量，含量为、含量为 时达到最佳，最佳脱模次数可达 次；催化剂的适宜的添加量为，固化时间 。参考文献 何益飞，张利萍，李飞娥.有机硅防粘剂的研究进展有机硅材料，（）：.姜承永.有机硅脱模剂生产及应用技术精细与专用化学品，（）：.王宇光，王晓英，刘颖.有机硅高沸物制备硅油脱模剂的研究进展有机硅材料.，（）：.李斌，海弘毅，葛建楼，等.室温固化半永久型脱模剂的制备与性能大连工业大学学报，（）：.穆锐，季翠华，邓爱民.有机硅改性丙烯酸酯乳液隔离剂的研究化学与黏合，（）：.邓爱民，季翠华，穆锐.乙烯基有机硅乳液的合成研究有机硅材料，（）：，.曹博君.有机硅基防粘涂层的制备及其性能研究吉林：吉林大学，.谢亚芬.影响 有机硅离型膜质量的主要因素山东化工，（）：.