汽車和電子工業是全球最核心的制造業之一。1975年爆發的中東石油危機所帶動的全球汽車輕量化趨勢,直至2012年,國家工信部啟動了乘用車燃料消耗量第四階段標準(2016-2020年)的制定工作,2016年1月1日起實施。政府立法大力推廣輕型低油耗乘用車,推動車用鋁鑄件市場不斷發展,據統計,2016年美國的車用鋁鑄件市場已超過260億美元。常見的車用鋁合金鑄件包括發動機殼體、變速器殼體、輪轂部件、支架類產品以及復雜結構的發動機缸蓋,?車身和結構件的輕量化趨勢更是推動未來新的鋁合金鑄件增長的強大動力,尤其是3000噸以上大型機臺,鋁鑄件的成型時間被大大延長了,這對于傳統壓鑄脫模的更高耐溫要求提出了挑戰。
輕量化技術不僅僅只針對汽車,我們驚喜地發現智能手機的機身材質,上至旗艦機下至千元機絕大部分摒棄了塑料材質,金屬機身開始普及起來了!而鋁合金在各知名品牌廠家的金屬機機型中最為普遍,壓鑄依然是主流的加工工藝。手機鋁鑄件、鎂合金筆記本外殼及其它消費電子類鎂/鋁鑄件正朝著更輕、更薄、更耐溫、花紋更復雜的趨勢發展。而今天我們的主角,可同時有效解決這兩大問題,這就是瓦克推出的最新高性能壓鑄脫模劑原料WACKER??GM 191。
什么是壓鑄脫模劑?
壓鑄脫模劑是一種介于模具和成品之間的隔離物質,防止金屬模制品粘結到模具,起易于脫離作用的一類加工助劑。常用的壓鑄脫模劑從產品形態上可以分為三類,水基、油基和粉狀脫模劑,其中水基脫模劑由于冷卻效果好、無污染、鑄件表面光潔、有利于自動化等優點被廣泛應用。水基脫模劑一般由5種成分組成,礦物油、酯類油、烷基苯基硅油、蠟、表面活性劑,每一種成分提供各自特定的功能,從而使配方達到良好的綜合性能以滿足不同噸位的機臺使用。其中礦物油、酯類油具有優異的金屬間潤滑的性能,蠟特別是聚乙烯蠟具有中等耐熱能力和優異的潤濕能力。烷基苯基硅油則是壓鑄脫模劑里的核心原料,憑借優異的耐熱性能、不易炭化等特點幫助支撐整個配方在壓鑄成型過程中保持金屬制品與模具之間的隔離。
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烷基苯基改性硅油,優異后涂裝
烷基苯基改性聚硅氧烷既擁有同類有機硅產品的耐高溫性能又不影響制品的后涂裝性能,近年來被廣泛用于水基壓鑄脫模劑中。瓦克化學團隊在常規烷基苯基改性硅油的基礎上研發出具有特殊結構的新型改性硅油WACKER??GM 191,其性能優異、工藝精良,能夠有效提高產品的脫模力、耐高溫性能,成為高性能壓鑄脫模劑的首選。
烷基苯基硅油是一類兼具二甲基硅油高耐熱性能和含碳化合物優異兼容性的改性硅油。眾所周知,二甲基硅油是一類以Si-O-Si為主鏈,側基為甲基并以甲基封端的雜化聚合物,如圖1所示。由于Si-O-Si鍵能較大且鍵長較長,賦予了二甲基硅油耐高溫、低表面張力的突出特點,同時由于其分子結構與傳統有機物的差異致使其與絕大多數有機物的相容性較差,這也是基于此類脫模劑的鑄件后涂裝性能較差的主要原因所在。針對二甲基硅油的如上缺點,烷基苯基改性硅油應運而生,它保留了Si-O-Si主鏈,同時對側鏈又進行了一定程度的修飾,用烷基苯基取代部分的甲基,克服了二甲基硅油對后涂裝的負面影響,又保留了與有機硅同類產品相當或更佳的耐熱性能。一般來說,苯基含量的升高會使產品更加耐熱,熱分解溫度上升;而烷基含量的增加則會帶來潤滑性能的提升。
耐熱更持久,脫模更高效
一款優質的脫模劑不僅能夠使成品順利脫出,減少成品表面瑕疵,還可以避免高溫金屬液對型腔表面的沖刷,改善模具的工作條件,延長模具壽命。WACKER? GM?191比普通烷基苯基硅油含有更多的苯基,具有更好的耐熱能力,特別是它能夠在高溫模腔里持久維持液體形態,有效保持模具和鑄件之間的隔離和潤滑,同時可以帶走炭化的油脂和蠟,減少積垢的產生,是制備高性能脫模劑的首選材料。WACKER?GM?191的粘度約為5000 mPa.s,相對較高的分子量使其能夠在金屬表面形成密集連續的隔離層,從而有效提升產品的脫模力,幫助客戶實現高效與低成本的統一。由于實際壓鑄環境難以在實驗室真實模擬,圖2使用了TGA方法來表征WACKER? GM?191在10K/min的升溫速率下從室溫到800℃的耐熱行為,從圖中可以看到,它在氮氣氛中的分解溫度高達475℃,且在800℃80min后仍然有27%的有機硅殘余,說明該產品耐熱能力突出,能夠在較高的溫度范圍下持久耐熱。
由于不同噸位、不同金屬類型的壓鑄對脫模劑的要求不同,因此一款好的脫模劑往往需要有針對性的開發才能達到脫模力、潤滑性能、抗積垢能力等多方面性能的理想均衡。熟知每一種材料的特性和用法是配制高品質脫模劑的必要條件,?WACKER??GM 191綜合性能優越,是高性能壓鑄脫模劑配方的首選材料。
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作為世界級的有機硅供應商,瓦克化學一直是中國市場最忠誠的合作伙伴之一,我司作為瓦克的代理商,為本土客戶提供優質且高效的產品,與客戶共同成長,在創新中尋求更快和更好的發展。
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