Por que usar agentes de desmoldagem à base de silicone na indústria?

Com o desenvolvimento próspero da indústria de borracha e plásticos, o uso de agentes desmoldantes está se tornando cada vez mais difundido, especialmente nas últimas décadas, o rápido desenvolvimento dos processos de injeção, extrusão, calandragem, moldagem e laminação impulsiona o desenvolvimento dos agentes desmoldantes. Então, por que usar agentes desmoldantes de silicone na indústria?

O agente desmoldante do tipo não silicone geralmente usa parafina, ácido graxo, etc., como agente desmoldante, sendo o agente mais simples. Se a temperatura de trabalho for muito alta, o agente desmoldante é propenso a decomposição térmica, carbonização e outros males. Polímeros de flúor orgânico acima da temperatura permitida também podem liberar substâncias tóxicas.

Os agentes desmoldantes de silicone estão disponíveis em uma variedade de formas e formas farmacêuticas, o que facilita a adaptação a diferentes opções: Como o esqueleto dos polímeros de silicone consiste em ligações silicone-oxigênio, a resistência ao calor é excelente, e a temperatura de estabilização excede a de quase todos os tipos de borracha, que podem suportar uma variedade de temperaturas de processamento de produtos plásticos, especialmente agentes desmoldantes de silicone não migratórios à base de resina de silicone, não apenas as altas temperaturas de trabalho, mas também os componentes do agente desmoldante são estáveis e não migram, demonstrando uma vida útil ultra longa do agente desmoldante. E o silicone é um material de baixa energia superficial, por isso seu produto tem a menor força de desmoldagem ao desmoldar, o que significa que o produto é mais fácil de desmoldar ao usar agentes desmoldantes de silicone.

Aqui estão algumas informações sobre isso:

• O que é agente desmoldante?
• Quais são os critérios para bons agentes desmoldantes?
• O que são agentes de desmoldagem de silicone?
• Quais são as vantagens dos agentes de desmoldagem de silicone?
• Quais são os tipos de agentes desmoldantes de silicone?
• Quais são as aplicações dos agentes desmoldantes de silicone na indústria?
  • Como aplicar agente desmoldante de silicone em PU?
  • Como aplicar agente desmoldante de silicone na fundição de metal?
  • Como aplicar agente desmoldante de silicone na preparação de pneus?
    • Processo de Fabricação de Pneus e Estrutura do Pneu
    • Tipos de Agentes Desmoldantes para Pneus
• Como fazer agentes desmoldantes de silicone?

1. O que é agente desmoldante?

O agente desmoldante é uma substância funcional entre o molde e o produto acabado. O spray desmoldante é um tipo de auxiliar de processamento que evita que produtos moldados feitos de elastômeros como borracha, plásticos e outros materiais grudem na superfície do molde e serve para facilitar a desmoldagem. O aerossol carrega o desmoldante de resina que, quando aplicado, cobre o molde de resina. O spray desmoldante é usado para formar uma camada de filme semipermanente que não participa da reação, isolando o molde e o produto para que este possa ser facilmente removido do molde. Os agentes desmoldantes exigem alta adesão ao molde e não reagem com o produto.

Os agentes desmoldantes são divididos em agentes desmoldantes inorgânicos, orgânicos e de polímeros orgânicos. Os agentes desmoldantes orgânicos comumente usados no início são cera, ácido esteárico, sabão metálico, surfactantes e graxa, vaselina, etc; os agentes desmoldantes inorgânicos em pó comumente usados são talco, mica, argila, sílica argilosa, pó de chumbo e argila branca. Com o desenvolvimento da tecnologia de polímeros, o surgimento de agentes desmoldantes de polímeros orgânicos é próspero, como Polietilenoglicol, Polietileno de Baixa Massa Molar, surfactantes de poliéter, silicone e flúor orgânico.

2. Quais são os critérios para bons agentes desmoldantes?

Os requisitos gerais para bons agentes desmoldantes são:

(1) Inerte, sem reação química com o material a ser desmoldado;

(2) Não corrosivo para o molde, estável em altas temperaturas, sem decomposição que produza depósitos de carbono;

(2) Não corrosivo para o molde, estável em altas temperaturas, sem decomposição que produza depósitos de carbono;

(3) Baixa tensão superficial e bom efeito desmoldante;

(4) Bom nivelamento, sem deixar falhas na superfície do molde para que a superfície do produto seja lisa;

(5) Não afetará o pós-processamento;

(6) Boa estabilidade de diluição, fácil de encontrar diluente;

(7) Baixa dosagem, baixo custo;

(8) Um revestimento pode ser usado várias vezes.

A matéria-prima do agente desmoldante de silicone fornecido pela XJY Silicones atende totalmente aos critérios acima, e o agente desmoldante de silicone produzido é resistente a altas e baixas temperaturas e possui baixa tensão superficial, aumentando assim o número de reutilizações, melhorando a produtividade dos clientes downstream e reduzindo o custo de produção. Em fundições de alta temperatura, moldagem de pneus e outros campos, tem os melhores resultados.

3. O que são agentes desmoldantes de silicone?

O agente desmoldante de silicone é uma classe de auxiliares de processamento entre o molde e o produto para facilitar a desmoldagem, e pode evitar que produtos moldados de borracha, plástico, elastômero ou outros materiais grudem no molde. O uso de agentes desmoldantes pode reduzir a adesão entre o produto e a superfície do molde.

O primeiro agente desmoldante de silicone foi principalmente a dimeticona, que era aplicada no molde. O polissiloxano se espalha na superfície do molde em uma orientação molecular de camada única, com seu grupo lateral metila (ou alquila, fenila) disposto firmemente na superfície do molde, formando uma camada lubrificante inerte, tornando muito fácil remover os produtos do molde. A resistência ao desgaste e à abrasão dos produtos do molde também pode ser melhorada.

Os agentes desmoldantes têm dois efeitos: um é o efeito de preenchimento, onde os agentes desmoldantes preenchem os furos profundos, ranhuras e rachaduras na superfície do molde; o segundo é o efeito de lubrificação, onde os agentes desmoldantes reduzem o atrito entre o produto e a superfície do molde. Materiais de silicone com baixa tensão superficial têm ambos os efeitos.

4. Quais são as vantagens dos agentes desmoldantes de silicone?

(1) Melhor resistência ao calor do que o agente desmoldante orgânico geral

Não é fácil rachar quando a temperatura sobe: enquanto o agente desmoldante orgânico “queima” em altas temperaturas, gerando precipitados carbonizados – depósitos de carbono, que se acumulam na superfície do molde, fazendo com que o produto moldado falhe.

(2) Baixa tensão superficial e excelente fluidez

Ele pode infiltrar efetivamente toda a superfície do molde, e mesmo nas partes minúsculas do molde, também pode se espalhar para formar uma película lubrificante muito fina.

(3) Pequena viscosidade

O coeficiente de temperatura da viscosidade é pequeno, sob diferentes temperaturas pode formar um filme contínuo na superfície do molde: enquanto o agente desmoldante orgânico em baixas temperaturas tem sua mobilidade reduzida.

(4) Sem contaminação

Não causará defeitos na superfície das peças moldadas.

(5) Baixa volatilidade

Pode reduzir a fumaça e pode reduzir a possibilidade de incêndio.

(6) Boa estabilidade química

Seu contato com o material não produz reação química e não corroerá o molde.

(7) Boa resistência à oxidação

Tem maior estabilidade e melhor desempenho geral, prolongando a vida útil.

(8) Boa inércia fisiológica

Portanto, pode ser usado com segurança para pessoas e o meio ambiente.

(9) Baixa dosagem

Baixa dosagem pode reduzir o custo de desmoldagem, sem afetar a precisão do produto moldado, compensando o custo.

5. Quais são os tipos de agentes desmoldantes de silicone?

Os agentes desmoldantes de silicone podem ser divididos em dois tipos, agentes desmoldantes internos e agentes desmoldantes externos.

(1) O agente desmoldante externo de silicone tem o óleo de dimetilsilicone como principal matéria-prima. É aplicado diretamente no molde, usado principalmente para produtos de resina epóxi e desmoldagem de silicone.

(2) O agente desmoldante interno de silicone utiliza óleo de silicone de alta viscosidade, que é misturado com matérias-primas e exsuda das matérias-primas do produto para formar um filme a uma certa temperatura. (O agente desmoldante interno melhora a fluidez do masterbatch, reduz o coeficiente de atrito superficial e melhora a resistência à abrasão, lubricidade, brilho e hidrofobicidade do produto acabado). A adição de resinas MQ de silicone multifuncionais reativas, óleos de silicone hidroxilados e estearato de magnésio a resinas termoplásticas também melhora a retardância de chama do produto acabado. É adequado para desmoldagem na indústria automotiva, equipamentos de fitness, instalações médicas, cultura doméstica, educação， e entretenimento.

XJY-701 Polimetil-hidrossiloxano é um sintético orgânico de alto peso molecular com uma estrutura química geral e é um óleo de silicone com alto teor de hidrogênio, que pode ser usado como agente de desmoldagem.

XJY-702 Metilidroxissiloxano, copolímero de dimeticona é atóxico e insípido, com genes ativos, sob a ação de um catalisador, pode reagir com ligações duplas, hidroxila e outros grupos, sendo a matéria-prima básica do óleo de silicone modificado com poliéter, podendo ser transformado em agente de desmoldagem. Além das características do óleo de dimetilsilicone, este produto pode produzir reações de adição e reticulação devido à presença de hidrogênio ativo.

6. Quais são as aplicações dos agentes desmoldantes de silicone na indústria?

Com o desenvolvimento da tecnologia, o spray de desmoldagem à base de silicone possui muitas estruturas, propriedades e variedades diferentes, podendo ser aplicado em diversos campos industriais, como pneus, calçados, fundição de metais (especialmente ligas de magnésio, alumínio e zinco), borracha e plástico, entre outros materiais; além disso, muitos setores industriais também se beneficiam das propriedades únicas dos agentes de desmoldagem de silicone, como concreto, vidro, fibra de vidro, asfalto, indústria de fabricação de cascas e núcleos de fundição, amido em spray, adesivos, madeira, lubrificante para fios/linhas e lubrificantes para cabos/fios.

Com o recente desenvolvimento de tecnologias de processamento de plásticos, como moldagem por injeção, extrusão, calandragem, moldagem e laminação, há oportunidades crescentes para desenvolver agentes de desmoldagem de silicone para uso neste campo.

6.1 Como aplicar o agente de desmoldagem de silicone em PU?

(1) Na moldagem de produtos de PU

Os materiais de PU, assim como os materiais de silicone, também são uma grande série de produtos, como resinas de PU, plásticos de PU, elastômeros de PU e couro sintético, fibras de PU, revestimentos de PU, selantes de PU, adesivos de PU e produtos de espuma de PU. Na moldagem de plástico de PU, elastômero de PU e espuma de PU, para facilitar a desmoldagem dos produtos, é necessário usar um agente de desmoldagem devido à forte adesão do PU na maioria dos materiais. Para o uso de agentes de desmoldagem duradouros, é necessário escolher silicone e outros agentes de desmoldagem.

O silicone é um material de desmoldagem relativamente novo, de alto desempenho, e atualmente é usado principalmente na desmoldagem de solados de calçados de PU, peças automotivas e revestimento interno de automóveis. Com a profundidade do escopo de aplicação, as pessoas descobrirão a superioridade de custo-benefício dos agentes de desmoldagem de silicone, a compreensão dos agentes de desmoldagem de silicone está melhorando, e os agentes de desmoldagem de silicone em produtos moldados de PU são cada vez mais utilizados.

(2) No processo de moldagem de espuma de PU

O processo de moldagem de espuma de PU por vulcanização a quente consiste em injetar os dois componentes A e B no molde de ferramenta metálica a 160 ℃ acima de enxofre por 10 ou 14 minutos, resfriando o molde após a desmoldagem e obtendo as peças. Pode-se usar agente de desmoldagem de silicone do tipo emulsão e à base de solvente.

O processo de moldagem de espuma por vulcanização a frio tem se desenvolvido mais rapidamente nos últimos anos, a temperatura do molde neste método é de 35 a 45°C, o que apresenta economia de energia, produtividade melhorada, disponibilidade de moldes não metálicos baratos e outras vantagens, havendo uma tendência gradual de substituição do processo de vulcanização a quente. Este método utiliza principalmente agente de desmoldagem de silicone do tipo solvente.

A espuma de PU pode ser dividida em espuma rígida, semirrígida e flexível. A espuma rígida é usada principalmente em refrigeradores, automóveis e materiais de isolamento industrial; a espuma semirrígida é usada principalmente como peças internas de automóveis e solados de calçados; a espuma flexível é usada principalmente em assentos de automóveis e móveis e solados de calçados. O agente de desmoldagem de silicone é usado principalmente na desmoldagem de espuma rígida e semirrígida. O desenvolvimento da aplicação do agente de desmoldagem de silicone na indústria calçadista é melhor, sendo usado principalmente para desmoldagem de sanduíche de sola e sola externa de calçados.

Solados comuns de PU usam principalmente agentes de desmoldagem à base de água. O agente de desmoldagem de silicone com resina MQ é um tipo de agente de desmoldagem semipermanente com ampla aplicação. Possui excelente cobertura do molde, boa estabilidade térmica, sem carbonização, menor acúmulo no molde, sem resíduos no molde, sem necessidade de limpeza excessiva da superfície da peça moldada, e pode ser usado uma vez para desempenhar o papel de desmoldagem em múltiplos ciclos de moldagem. Após a adição de resina MQ, o teor do agente de desmoldagem à base de água é de cerca de 60% de emulsão de resina de silicone. Pode ser usado diluído diretamente, mas precisa ser preparado para uso imediato. Não há necessidade de limpar o molde antes da aplicação devido às suas excelentes propriedades de molhagem e espalhamento e boa desmoldagem.

(3) Agente de desmoldagem de silicone semipermanente para PU

Agentes de desmoldagem semipermanentes com silicone e compostos contendo flúor como corpo principal têm baixa energia superficial, alta estabilidade térmica e química, portanto possuem alta atividade superficial, alta estabilidade térmica e alta inércia química. Em comparação com outros tipos de agentes de desmoldagem, as vantagens deste agente de desmoldagem são: a qualidade do próprio agente de desmoldagem é estável, o período de armazenamento do produto é longo; a concentração de uso diluído é baixa, o efeito de desmoldagem contínua é bom; o desempenho de desmoldagem para materiais e produtos de alta viscosidade é bom, os moldes e produtos de desmoldagem são basicamente não poluentes, os moldes não precisam ser limpos, não afetam o processamento secundário dos produtos.

O agente de desmoldagem de silicone semipermanente para PU é um líquido branco leitoso, composto principalmente de resina de silicone e óleo de silicone, que adiciona a quantidade adequada de emulsificante para emulsificação.

① Em comparação com agentes de desmoldagem comuns à base de óleo de silicone, a adição de resina de silicone especial melhora efetivamente a resistência ao desgaste da camada de desmoldagem e reduz a migração dos componentes do agente de desmoldagem para o produto.

② Em comparação com agentes de liberação à base de óleo mineral, os agentes de liberação de silicone semipermanentes de PU possuem excelente resistência ao calor e estabilidade química, além de excelente lubricidade e liberação de molde. Portanto, como parafina e materiais inorgânicos, não contaminam ou danificam moldes e materiais de moldagem.

③ Além disso, nenhum odor ou fumaça é produzido após a decomposição. Portanto, tem uma faixa extremamente ampla de aplicações e efeitos notáveis na melhoria da qualidade do produto e eficiência operacional.

XJY-8205 Pó de Resina de Silicone MQ Metílico é uma resina em pó sólida que fornece excelente resistência à transferência e resistência à água, além de formar um filme duradouro que pode ser usado como agente de liberação de molde.

6.2 Como aplicar agente de liberação de silicone na fundição sob pressão de metal?

A moldagem por fundição sob pressão de metal é um método de fundição de precisão que adiciona liga de alumínio fundida, liga de zinco e outros metais não ferrosos no molde, enchendo, resfriando e solidificando, formando sob alta pressão.

O processo de fundição sob pressão de metal usa agentes de liberação de molde para fornecer isolamento eficaz entre o líquido metálico e o molde de fundição sob pressão, como uma camada protetora, para evitar que o líquido metálico escove diretamente a superfície da cavidade e do núcleo, melhorar as condições de trabalho do molde de fundição sob pressão, reduzir a condução de calor do molde, proteger o fluxo do líquido metálico e melhorar a moldagem do líquido metálico; em temperatura tão alta, ainda fornece excelentes propriedades lubrificantes, para facilitar a remoção da peça fundida e melhorar a qualidade superficial da peça fundida. A qualidade superficial da peça fundida é boa, prevenindo a aderência ao molde.

A temperatura de fundição do metal é muito alta, superando a temperatura de uso geral de agentes de liberação orgânicos. A resistência a altas temperaturas do material de silicone é melhor que outros compostos orgânicos, tornando-o mais adequado para agentes de liberação de molde de fundição de metal.

O agente de liberação de silicone é usado principalmente para liberação de molde de fundição sob pressão de liga de alumínio. Como peças fundidas sob pressão de liga de alumínio automotivas (incluindo caixa e tampa do motor, caixa de câmbio, compartimento de corrente, tampa do compartimento de engrenagem de tempo, ponte de conexão, aros de roda, etc.), peças fundidas sob pressão de liga de alumínio para comunicações (incluindo carcaça de telefone de cartão magnético, caixa de transmissão e recepção de comunicação móvel, caixa de decodificação, etc.), peças fundidas sob pressão de liga de alumínio para elevadores (incluindo GHT1000 mm, GHT 800 mm, GHT 600 mm tipo elevador), fundição sob pressão de liga de alumínio, eletromecânicos e eletrodomésticos, peças fundidas sob pressão de liga de alumínio (incluindo carcaças de motor, carcaças de máquinas, peças mecânicas, vários tipos de luminárias, aparelhos elétricos de cozinha, eletrodomésticos, etc.) dos moldes.

6.3 Como aplicar agente de liberação de silicone na preparação de pneus?

6.3.1 Processo de Fabricação de Pneus e Estrutura do Pneu

O processo de fabricação de pneus não pode ser separado do processo de moldagem por vulcanização. Porque a borracha é um material viscoso, sua viscosidade permite que diferentes partes de borracha sejam moldadas juntas para se tornarem um pneu. A vulcanização por aquecimento também faz com que o pneu grude no molde quando removido. Ao contrário da maioria dos produtos de borracha, os pneus têm duas interfaces entre a borracha e o molde e a borracha e a bexiga. Elas têm composições químicas completamente diferentes e requerem diferentes agentes de liberação de molde. É impossível produzir pneus eficientemente sem um agente de liberação.

6.3.2 Tipos de Agentes de Liberação de Pneus

(1) Agentes de liberação de pneus descartáveis.

Durante a cura do pneu, a adesão na interface borracha-molde não é necessariamente tão grande a ponto de produzir um molde pegajoso, o que não requer o uso de um agente de liberação. No entanto, existem algumas borrachas que grudam muito firmemente no molde quando aquecidas e pressurizadas para vulcanização. Se um agente de liberação não for usado, a liberação do molde pode ser danificada por rasgo térmico ou a produção pode ser interrompida pelo pneu permanecendo no molde. O método mais comum de superar a aderência ao molde é usar um agente de liberação.

Se agentes de liberação descartáveis, como vários óleos, ceras, emulsões (ou solventes) de óleos e ceras e emulsões (ou solventes) de óleo de silicone são usados. Esses agentes de liberação são retirados do molde quando o pneu sai do molde no final da vulcanização, então o agente de liberação deve ser reaplicado antes de cada vulcanização. Óleos e ceras são baratos, mas são facilmente absorvidos pela borracha durante a vulcanização. Aplicando muito pouco, o agente de liberação pode grudar no molde; aplicando muito, o agente de liberação migrará para a superfície do pneu, produzindo um filme lubrificante indesejado. Enquanto o óleo de silicone como agente de liberação descartável tem um alto efeito lubrificante, uma quantidade muito pequena tem um excelente efeito de liberação de molde e é facilmente absorvido pela borracha.

(2) Agente de liberação de pneus semipermanente de silicone.

O agente de liberação descartável tem certas limitações: a cada vez precisa ser revestido com um grande número de mão de obra e uso de uma variedade de matérias-primas antes da vulcanização; pode migrar para a superfície do pneu, fazendo com que as partes de junção do pneu se abram; o surfactante do agente de liberação tipo emulsão é instável na temperatura de vulcanização, a melhor maneira de aumentar a escala do molde é usar agente de liberação de molde semipermanente de silicone.

Este tipo de agente desmoldante no polissiloxano não é um simples óleo de dimeticona, pois contém grupos ativos (como grupos hidroxila ou alcóxi) ou silicone resina, que além de manter a alta lubricidade do óleo de silicone e a característica de dosagem ser pequena sob certas condições, também pode formar uma camada de filme na superfície do molde, que pode ser submetida a riscos adesivos e pode ser usada várias vezes (o ciclo de diferentes agentes desmoldantes semipermanentes varia muito, dependendo da composição do agente desmoldante, do tipo de molde, da natureza da borracha e das condições de vulcanização), mas também pode reduzir a quantidade de incrustação do molde e não gerará migração.

Os agentes desmoldantes semipermanentes precisam ter duas estruturas funcionais: uma permite que o agente desmoldante forme um filme sólido na superfície do molde; a outra é capaz de reduzir o atrito cinético entre a borracha bruta (embrião) e o molde, para evitar que a borracha adira à superfície do molde após a vulcanização. A proporção dos dois materiais pode ser ajustada conforme necessário. O aquecimento acelera a cura e aumenta a vida útil do revestimento. Catalisadores também podem ser adicionados para reduzir a temperatura de cura e diminuir o tempo de cura.

7. Como fabricar agentes desmoldantes de silicone?

O agente desmoldante de silicone é preparado a partir de organosiloxano, suas vantagens são boa resistência ao calor, tensão superficial moderada, fácil formação de um filme de isolamento uniforme, longa vida de desmolde, não tóxico, bom brilho, sem afinidade com a resina, etc., e é amplamente utilizado em plásticos, borracha e outras diversas ocasiões. Como tornar seus produtos mais competitivos no mercado?

XJY Silicones é um dos principais resina de silicone MQ e Silicone VMQ fabricantes na China, com mais de 30 anos de experiência em P&D e fabricação na indústria de silicone, bem como mais de 15 patentes relacionadas e suporte técnico. Nossos Resina de silicone MQ pode fornecer soluções personalizadas de acordo com as especificações dos seus requisitos de aplicaçãoagente desmoldante de silicone).