压铸脱模剂理化检测

压铸是动态的热力学过程，模具型腔受到金属液的高温高速作用，只有用专用脱模剂才能有效的保护模具，及时修复模具上的微裂纹，延长模具寿命，使压铸件顺利脱模，同时改善铸件表面光亮度。因此对压铸厂来说，检验脱模剂的理化性能是完全必要的。然而，遗憾的是至今我们对脱模剂的检验基本上是搬照对涂料及润滑油的检验内容和指标，如检验密度，粘度，固体含量，闪点，冰点，PH 值等。而真正对压铸脱模剂至关重要的性能，如润湿性，结膜特性，耐模温特性，乳化稳定性，高温积碳残留特征，对模具的腐蚀性，原液兑水后的分散性等等，均未受到应有的重视。由于标准不明确，使得压铸厂无法正确识别和选用合宜的脱模剂，一些供应商则投其所好，以次充好，拼价格，而不是比质量，造成当今国内压铸脱模剂市场鱼龙混杂，扰乱了正常的秩序。由于劣质脱模剂的危害要经过一段时间才能显现出来，而且很多工艺因素交织影响压铸的质量，很难一下子分辩和确定是否脱模剂的问题，因此有些小型压铸厂只能凭着经验和感觉走，只要脱模剂看上去很浓，兑水倍率高，脱模效果可以，重要的是价格又便宜就行了。其实这种做法往往是省小钱赔大钱！一般正常压铸一吨铝合金铸件，其优质脱模剂用量不过4-6KG 。但如果选用不当，使模具寿命缩短，铸件废品增多，造成的损失就可想而知了，最终受害的毕竟是使用厂家。

目前，行业对脱模剂尚未出台统一标准，国际上包括最权威的北美压铸协会对脱模剂的应用（见NADCA Item 529—Die Release Agents and Their Applications）也没有公布统一的检验标准。这是因为压铸脱模剂的种类繁多，发展很快，不同成分的脱模剂如矿物油基皂质乳液，高分子聚合物系列乳液，微乳化液，固态粉体等需要不同的检验标准和方法。笔者走访了国内外一些技术先进的现代化压铸企业，他们首先是对脱模剂的品牌严格把关，即选用那些声誉好，资金和技术力量雄厚，技术服务水平高，质量稳定的供应厂商。而且，一经选用，很少变动。他们主要依托供应厂商对脱模剂质量的控制和检验，因为只有他们最清楚产品的成分配比，工艺的优劣，性能的好坏。而且检验手段最专业，最先进和最完善。压铸厂则是从使用的角度请供应商提出各种建议，如对某类复杂薄壁件应选用何种型号脱模剂，如何使用？产品出现问题，请供应厂商的技术人员帮助分析查找原因，进行改进。总之他们与供应厂商之间已经形成一

种彼此信赖良性互动的合作关系。反观国内的一些中小压铸企业，他们被市场上的假冒伪劣脱模剂搞得草木皆兵，与供应厂商之间缺乏信赖感，只能小心防范，甚至只相信自己的检验标准。由于不可能象供应厂家那么专业，到头来还是防不胜防，难免上当受骗。因此在国内脱模剂市场尚不成熟的今天，压铸厂最重要的关注点应是象选人才一样精选有诚信，有品牌，有实力，有技术的供应厂商。三维网技术论坛) r5 f- v3 J! c8 `& a4 Z

脱模剂本身属于化工领域，与金属压铸间的知识跨度很大，对检验中出现问题的分析需要很多物理和化学的基础理论。我公司是专业生产压铸脱模剂的厂家，并独家代理销售意大利MARBO-LEVENIT 品牌系列脱模剂，十几年来，在与压铸厂交流中，积累了一些经验。下面就一些具体问题作点浅显的分析和说明。 三维网技术论坛' _, f" f$ l% H

1）关于水基脱模剂固体含量的判定www.3dportal. cn0 Q/ _1 e% W8 D6 R7 Q

目前使用厂家普遍采用在110℃将1g 原液加热4小时的方法测量脱模剂的固体含量。并以固体含量的高低评判脱模剂的浓度。首先应该肯定该方法对于固定使用某一种型号脱模剂的厂家，以此方法去评定每批产品的浓度是否相对稳定，具有一定的参考价值。但是对于各种型号和成份的脱模剂，不是普适标准。因为该方法只是基于对以矿物油和蜡为主料的水基脱模剂长期测试的经验总结，对于目前新一代以高分子聚合物为主料的水基脱模剂，其有效成份不一定是以固体含量表现出来的。比如，优良的该类脱模剂，为了提高脱模性能，要添加很多能起到特殊效果的助剂，如润湿分散剂，成膜助剂，极压剂，铸件表面光亮剂等。而这些物质的作用不是用固体含量来评定的。因为他们与高分子聚合物相互作用，形成有利于脱模性能的新物质，是真正发挥脱模效力的精华，不是单纯的传统的不挥发残留物。因此不要机械地以固体含量去评定真正的高分子材料。当然，我们也可以为了迎合厂家的评定口味，添加一些纤维素类如缩甲基纤维素钠（CMC ），甲基纤维，淀粉，明胶，酪素等天然高分子聚合物和聚乙烯醇，缩甲醛等合成高分子聚合物以及水玻璃等无机高分子聚合物，这些物质可以名正言顺的加进脱模剂中，使成本下降，而且冠冕堂皇地显著提高了固体含量的检测结果。殊不知，它大大降低了脱模剂对模具的保护作用，对提高脱模性能，减少残留有害无益。再如为了提高脱模剂的表观粘度，加入增稠剂，通过水溶性大分子链的架桥

作用，形成空间网状结构，使脱模剂看上去很浓，而且增加了固体物质的含量。有些甚至加一些膨润土，石棉等无机超细粉末，利用其强亲水性质，形成触变性凝胶，以提高浓度。这些做法是不道德和缺乏诚信的，对压铸厂的产品质量和模具寿命是一种潜移默化的伤害。事实上，对脱模剂的主要评判标准要看脱模效果和对模具寿命的影响。使用厂家在确定脱模剂使用效果满意后主要是控制其每批产品的稳定性。作为研发和生产脱模剂的单位，我们主要着眼于有效成分的作用和添加的比例。目前国际上的知名高分子聚合物基脱模剂品牌以及我公司新近推出的以高分子聚合物为基，不含任何矿物油，甲基硅油的新型脱模剂，其标识的按常规方法检测的固体含量大多在10-15%左右，但其实际有效成份均在30%以上。而对矿物油或蜡为基的脱模剂，情况正好相反，按常规方法检测固体含量在20-30%左右，但其有效成分却远没有这么多。这也从一个侧面说明，对这两类不同成分的脱模剂，我们不能简单地以传统检验方法去一视同仁。如果一定要这样检验，那么对同一产品，只要控制一个相对值，然后每次检验要有一致性，以此确定产品的稳定性就可以了。

2）对浓度的测量三维网技术论坛& O$ g* Y+ u4 三维|cad|机械汽车技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa9 w0 s7 c2 F5 c9 a

涂装用涂料浓度目前普遍以称量法测定其不挥发份比重，但这不适宜对脱模剂浓度的测定。因为对脱模剂来说，他的主要功能是隔热和脱模，因此最看重的要求是高温结膜性，高温隔热性和无残留性。而这些性能的优劣与浓度没有正比关系。比如，世界名牌香水，其中95%是水，5%才是他们的关键材料和配方，而一些低劣香水含水量仅80%左右，其所谓香料比例很高，但效果很差，可能还对人体有害。谁优谁劣，不言自明。但是，假如我们一味强调香料的浓度，以浓度作为检验标准，那么结果将南辕北辙。又如，有些脱模剂生产个体户为了迎合压铸厂家检测浓度的要求，添加一些廉价白油，凡士林甚至粉体等材料，为了增白，还加一些增白剂，看上去很白又很浓。这与去年不法分子为了迎合奶品检验的需要，在牛奶中添加三聚氰胺同出一辙。最终受害者是使用厂家。其对模具和铸件的伤害要经过一段时间才能表现出来。我们呼吁脱模剂生产和销售厂商，一定要坚持质量第一，诚信为本，决不要为了赢小利而丧失人格和自毁民族工业的发展。在杜绝假冒伪劣产品的前提下，建议压铸厂可考虑用折

射仪测量脱模剂透过棱镜表面的折射率，以测定浓度的相对值，此法简便快捷，但可能不大精确。三维,ca d, 机械技术汽车catia,pro/e,ug,invent or,solidedge,solidworks, caxa 时空镇江% H, n1 g- l X0 C$ Y6 v3 c' g, j

www.3dportal.cn( k8 {9 ~; ~% N Y3）对乳状液的稳定性测量

由于水基脱模剂是乳状液，是由两个以上互不相溶的液体形成的分散体系，在乳化时界面积大大增加，例如10cm3的油分散成半径0.1μm的小液珠，界面面积为300m2，比原来增加106倍，可见乳液的界面自由能很大，是热力学不稳定体系。根据能量降低原则，分散相的液珠会自发结合成大滴，最后分为互不相溶的两相，即出现沉降，絮凝，聚结，转相，最终析乳。因此对乳液稳定性的评价很重要。影响稳定性的因素很多且很复杂，主要是界面膜的作用，界面膜破裂则乳液就会聚集和分层。一般是用离心法来观察其稳定性。可选用实验室用台式离心机或管式离心机。将乳液倒入离心管中，离心转数为1500rpm(转/分), 观察离心5-10分钟后的乳液状况。稳定乳液应不分层或只有微量析出。 $ m) t. X! F9 F! ^/ o3 V$ |

4）对润湿性能（渗透性能）的评价--用液滴法测定乳液接触角www. 3dportal.cn5 l( M ~2 U1 |5 T

对脱模剂来说，对模具的润湿性能非常重要，因为这是能否在模具表面形成致密牢固薄膜的关键因素。润湿一般分为三类：接触润湿——沾湿；浸入润湿——浸湿；铺展润湿——铺展。实质都是界面性质和界面能量的变化。在固，液，气三相交界处，自固/液界面经液体内部到气/液界面的夹角叫接触角θ。

当θ=0，表示完全润湿

90>θ>0 表示部分润湿 - r! n3 a: u/ I- Y6 r" @

180>θ>90 表示基本不润湿

θ≥180 表示完全不润湿 三维网技术论坛6 a4 }: s+ J4 C2 ?' M. Y: |- l

因此接触角的大小是润湿好坏的判据。对脱模剂来说，θ越小，润湿性能越好，其结膜性和脱模性能就越好。可使用JY-B 接触角测定仪测量接触角。该仪器由显微镜，照明系统，试样工作台和液滴调正器组成。要注意选择较适宜的进样量，测定同样样品进样量要相同。测定速度要快，涂蜡玻璃片要保持平面光滑。