硅油和乳液作为脱模剂
脱模剂——施加在加热模具表面与成型聚合物之间——防止固化后的制品粘在模具上脱模时损坏。硅油、有机硅乳液和有机硅改性脱模剂在橡胶、塑料、轮胎、橡胶—金属粘接件制造市场占主导地位,因为它们结合了其他化学品无法匹敌的三种特性:
- 低表面张力(PDMS 20–21 mN/m)在热金属模具上均匀润湿铺展
- 高温稳定性(连续 300 °C)适应高温加工
- 化学惰性——与多数聚合物基体不反应,脱模后制品保持设计性能
有机硅脱模剂供应形式:低粘度硅油(10–500 cSt)用于溶剂型;有机硅乳液(5–25% PDMS 水分散液)用于水性;有机硅改性蜡用于高粘附场合;硅油—二氧化硅浓缩液用于干混。
按工艺选脱模化学
| 工艺 | 典型脱模剂 | 施工方式 |
|---|---|---|
| 轮胎硫化 | 聚醚改性硅乳液 | 喷涂(水性) |
| 橡胶压模 | 350 cSt 二甲基硅油 | 擦/喷(溶剂型) |
| 聚氨酯泡沫 | 硅—蜡乳液 | 喷涂 |
| 塑料注塑 | 硅—氟碳共混 | 轻喷 |
| LSR / 硅胶模塑 | 硅胶溶解型专用脱模剂 | 刷涂 |
| 金属压铸(锌、铝) | 硅—水乳液 + 石墨 | 喷涂 |
| 混凝土模板 | 矿物油 + 硅乳液 | 刷/喷 |
轮胎硫化场合,脱模剂选择至关重要:硅油残留在轮胎粘接面(生胎与胎圈、胎侧、胎面胶粘合处)会损害粘接。现代轮胎脱模配方使用聚醚改性硅油,从模具脱模后能在后硫化阶段降解或冲洗掉胎面残留。
轮胎脱模专题
轮胎行业是全球脱模硅油最大单一消耗领域。两种脱模剂施用:
内固化(胶囊侧):每硫化周期向胶囊涂硅基胶囊涂剂。保持生胎与硫化胶囊间脱模。
外固化(模具侧):每片胎装入前向模腔喷水基硅乳液。防止固化后的胎粘在模具上。
两种配方都需做到脱模无残留,不影响后续操作(后充气、动平衡、打标)。
LSR 和液体硅胶专题
液体硅胶(LSR)注塑脱模是个悖论:成型的聚合物(硅胶)化学上与脱模剂(硅油)相似。标准 PDMS 脱模剂失效——被 LSR 吸收。
行业解决方案是"硅胶不溶"脱模剂——专用氟官能或全氟聚醚(PFPE)剂——可润湿模具表面但不被硅胶聚合物吸收。这些剂比二甲基硅油贵 10–30 倍,但对大规模 LSR 生产不可或缺。
聚氨酯泡沫脱模
软质 PU 泡沫(床垫、汽车座椅)和硬质 PU 泡沫(保温板、结构构件)需要水性硅乳液:
- 在冷模具表面(40–60 °C,远低于橡胶模)均匀喷涂
- 不渗入泡沫(必须停留在模具表面)
- 不影响下游操作(泡沫表面后续喷涂或施胶)
硅—蜡乳液是主流化学,提供薄(约 10 μm)疏水层使泡沫脱模而不渗入。
采购与施用
脱模剂供应商市场分散,许多区域型厂家。采购关键规格:
- 活性硅含量(乳液 5–25 wt%;溶剂型 90–95%)
- 粘度(PDMS 基础油 10–1000 cSt 范围,视应用)
- 表面活性剂化学(阴离子/阳离子/非离子;影响基材润湿和储存)
- 雾化质量(典型液滴 50–200 μm)
- 兼容性验证(生产环境过程测试,不仅实验室)
大宗橡胶和塑料模塑应用,中国供应的硅乳液和 PDMS 硅油性能相当,比高端品牌成本低 20–30%。