本發(fā)明涉及脫模劑領域，特別涉及一種鈦合金鍛壓成型用耐超高溫室溫固化脫模劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、脫模劑，是一種介于模具和成品之間的功能性物質(zhì)，可使物體表面易于脫離、光滑和潔凈，廣泛應用于金屬壓鑄、聚氨酯泡沫和彈性體、注塑熱塑性塑料等各種模壓操作中，其中，金屬壓鑄脫模劑主要應用于鋁合金、鎂合金、鋅合金、鈦合金等金屬材料的各種模壓操作中，并且金屬壓鑄脫模劑需要具有較大的拉伸強度、良好的耐化學性、耐高溫等性能。

2、有機硅樹脂具有較好的耐熱性、耐候性，因此有機硅樹脂被廣泛用作基料應用于脫模劑領域，但是有機硅橡膠仍存在一些尚未解決的缺陷，比如有機硅樹脂若長期暴露在高溫環(huán)境下，易發(fā)生老化現(xiàn)象，嚴重限制了有機硅樹脂在一些超高溫環(huán)境中的應用；并且目前現(xiàn)有的壓鑄脫模劑普遍存在潤滑性能不夠優(yōu)異、高溫下穩(wěn)定性較差或者分散性不好的問題。

3、專利cn?108907072a公開了一種耐高溫金屬壓鑄脫模劑及其制備方法，該申請制備的金屬壓鑄脫模劑包括氧化聚乙烯蠟、有機改性硅油、黃原膠和防腐劑等成分，具有乳液穩(wěn)定、耐腐蝕性及耐高溫性優(yōu)良的優(yōu)點，但是該申請并未解決黃原膠易團聚、分散性不好的問題，可能導致脫模劑的耐高溫性下降；專利cn?117305008a公開了一種水基壓鑄脫模劑及其制備方法，該壓鑄脫模劑包括石油溶劑油、潤滑劑、乳化劑、抗氧劑和殺菌劑等成分，其中潤滑劑為地蠟、蜂蠟、氧化聚乙烯蠟中的至少一種，但是蠟本身的耐高溫性不足夠高且易氧化，無法滿足在超高溫環(huán)境下的使用要求。

4、因此，市面上亟需一種具有良好潤滑性及耐超高溫性的鈦合金鍛壓成型用耐超高溫室溫固化脫模劑。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明以有機硅樹脂為脫模劑的基料，加入改性二硫化鉬、耐超高溫填料和表面活性劑，在固化劑和銀基催化劑的作用下合成了一種鈦合金鍛壓成型用耐超高溫室溫固化脫模劑，具有良好潤滑性及耐超高溫性。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明一方面提供了一種鈦合金鍛壓成型用耐超高溫室溫固化脫模劑，按照重量份數(shù)計，所述脫模劑包括以下原料：有機硅樹脂70-90份，改性二硫化鉬5-15份，耐超高溫填料2-6份，表面活性劑1-5份，固化劑2-6份，銀基催化劑0.5-3份，去離子水100-200份。

4、其中，所述表面活性劑為吐溫20或吐溫80。

5、在本發(fā)明的一些實施方案中，所述有機硅樹脂為甲基硅樹脂或甲基苯基硅樹脂。

6、在本發(fā)明的一些實施方案中，所述改性二硫化鉬的制備方法包括以下步驟：

7、(1)將高嶺土置于反應容器中，加入氫氧化鈉水溶液，攪拌，離心，洗滌，過濾，取沉淀，干燥，研磨得到改性高嶺土備用；

8、(2)取步驟(1)的改性高嶺土，加入去離子水，攪拌，超聲，依次加入鉬酸銨和硫脲，攪拌，超聲，加熱至210-220℃，攪拌，冷卻至室溫，抽濾，取固體，洗滌，干燥，研磨，得到改性高嶺土-二硫化鉬復合材料備用；

9、(3)將5-溴-2-羧基噻吩、n-甲基甲酰胺和溴化亞銅依次加入到甲醇鈉的甲醇溶液中，在惰性氣氛下回流，萃取，收集有機相，得到產(chǎn)物1備用；

10、(4)將步驟(3)的產(chǎn)物1、3-溴-1-丙醇和亞硫酸鈉依次加入甲苯中，在惰性氣氛下加熱至90-110℃，洗滌，收集水相，干燥，得到產(chǎn)物2備用；

11、(5)將步驟(4)的產(chǎn)物2加入到四氫呋喃中，加入三甲胺水溶液，攪拌，蒸餾，洗滌，干燥，得到產(chǎn)物3備用；

12、(6)將步驟(5)的產(chǎn)物3和三氯化鐵依次加入到氯仿中，在惰性氣氛下攪拌，過濾，將固體干燥，加入水合肼，沉淀，干燥，得到聚噻吩備用；

13、(7)將步驟(2)的改性高嶺土-二硫化鉬復合材料和步驟(6)的聚噻吩依次加入去離子水中，超聲，靜置，離心，冷凍干燥，即得到改性二硫化鉬。

14、其中，所述步驟(1)中，氫氧化鈉水溶液的濃度為4-6mol/l；5-溴-2-羧基噻吩、3-溴-1-丙醇和三甲胺水溶液中的三甲胺的質(zhì)量比為1：(1.2-1.5)：(0.08-0.1)。

15、優(yōu)選地，所述步驟(1)中，氫氧化鈉水溶液的濃度為5mol/l；5-溴-2-羧基噻吩、3-溴-1-丙醇和三甲胺水溶液中的三甲胺的質(zhì)量比為1：1.38：0.09。

16、在本發(fā)明的一些實施方案中，所述步驟(2)中，改性高嶺土和鉬酸銨的質(zhì)量比為(0.06-0.1)：1。

17、優(yōu)選地，所述步驟(2)中，改性高嶺土和鉬酸銨的質(zhì)量比為0.08：1。

18、在本發(fā)明的一些實施方案中，所述步驟(7)中，改性高嶺土-二硫化鉬復合材料和聚噻吩的質(zhì)量比為1：(0.08-0.12)。

19、優(yōu)選地，所述步驟(7)中，改性高嶺土-二硫化鉬復合材料和聚噻吩的質(zhì)量比為1：0.1。

20、二硫化鉬因具有良好的潤滑性、化學穩(wěn)定性、耐磨性以及溫度穩(wěn)定性，被廣泛應用于脫模劑中，但是二硫化鉬也由于其高表面能的性能易發(fā)生團聚，在脫模劑中分散性不佳，導致其在脫模劑中的潤滑效果下降。

21、一方面，申請人采用堿溶液改性的高嶺土對二硫化鉬進行改性得到改性高嶺土-二硫化鉬復合材料，高嶺土是一種天然的鋁硅酸鹽礦物材料，價格低廉、來源廣泛，并且具有比表面積大和安全環(huán)保的特點，是一種理想的二硫化鉬載體材料，申請人選用適宜濃度的氫氧化鈉水溶液對高嶺土進行改性，使改性高嶺土可以暴露更多的活性位點，具有更高的反應活性，進一步地，氫氧化鈉水溶液會破壞高嶺土外表面的硅氧四面體單元，使其外表面產(chǎn)生大量缺陷，進而使外表面的缺陷和內(nèi)表面的al-oh都作為二硫化鉬的成核位點，可以吸附大量鉬酸根離子，再和硫脲水解產(chǎn)生的硫化氫氣體反應生成二硫化鉬，生成的二硫化鉬高度分散在高嶺土的內(nèi)腔和外表面，很好地提高了二硫化鉬在脫模劑中的分散性；另一方面，申請人以具有羧基的5-溴-2-羧基噻吩為原料合成了聚噻吩，并通過反應條件的控制和物質(zhì)的選擇，使聚噻吩中含有季銨鹽結(jié)構(gòu)，具有良好的抗菌性，并將聚噻吩與改性高嶺土-二硫化鉬復合材料通過靜電作用結(jié)合起來得到改性二硫化鉬，使改性二硫化鉬具有良好潤滑性的同時還具有抗菌的作用；更進一步地，聚噻吩中的羧基和高嶺土中的羥基可能還會產(chǎn)生一定的交聯(lián)作用，進而提高改性二硫化鉬的穩(wěn)定性。

22、在本發(fā)明的一些實施方案中，所述耐超高溫填料的制備方法包括以下步驟：

23、1)將sc2o3和zro2混合，加入去離子水，球磨，補充去離子水，球磨，干燥，過篩，燒結(jié)，得到混合物備用；

24、2)將步驟1)的混合物和異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯混合，加入無水乙醇，加熱至70-80℃，攪拌，洗滌，干燥，即得到耐超高溫填料。

25、在本發(fā)明的一些實施方案中，所述步驟1)中，zro2和sc2o3的質(zhì)量比為1：(0.06-0.1)。

26、優(yōu)選地，所述步驟1)中，zro2和sc2o3的質(zhì)量比為1：0.081。

27、在本發(fā)明的一些實施方案中，所述步驟2)中，混合物和異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯的比例為1g：(0.6-1)ml。

28、優(yōu)選地，所述步驟2)中，混合物和異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯的比例為1g：0.8ml。

29、氧化鋯(zro2)，作為一種陶瓷材料，具有突出的耐高溫性、高強度等性能，可以滿足900℃以上超高溫下的脫模劑的使用需求，但是氧化鋯材料自身仍然存在一些問題，一方面，氧化鋯的脆性較大，并且氧化鋯的相變問題可能會導致氧化鋯的韌性下降；另一方面，氧化鋯粉體易團聚進而而影響內(nèi)部結(jié)構(gòu)的均勻性，最終使填料內(nèi)部不均勻、抗沖擊強度降低，這些問題均會影響氧化鋯的耐高溫性能。

30、一方面，申請人采用sc2o3對zro2進行摻雜，sc離子半徑與zr離子半徑相近，可以形成較為致密的陶瓷結(jié)構(gòu)，進而有效地提升zro2的韌性以及在高溫、腐蝕環(huán)境的相穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；另一方面，申請人采用鈦酸酯偶聯(lián)劑異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯對sc2o3摻雜的zro2(混合物)進行表面改性，最終得到耐超高溫填料，異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯的加入使耐超高溫填料的分散性提高，并且異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯中的焦磷酸根可能還可以和固化劑三乙醇胺具有一定的螯合作用，使耐超高溫填料可以在脫模劑中穩(wěn)定分散，進一步地提高了脫模劑的耐高溫性。

31、在本發(fā)明的一些實施方案中，所述固化劑為三乙醇胺。

32、本發(fā)明另一方面還提供了上述技術(shù)方案所述的鈦合金鍛壓成型用耐超高溫室溫固化脫模劑的制備方法，包括以下步驟：

33、s1、將有機硅樹脂、改性二硫化鉬、耐超高溫填料和表面活性劑依次加入去離子水中，攪拌25-35min，得到混合液備用；

34、s2、將固化劑和銀基催化劑依次加入步驟s1的混合液中，攪拌15-25min，即得到鈦合金鍛壓成型用耐超高溫室溫固化脫模劑。

35、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

36、(1)本發(fā)明以有機硅樹脂為脫模劑的基料，加入改性二硫化鉬、耐超高溫填料和表面活性劑，在固化劑和銀基催化劑的作用下合成了一種鈦合金鍛壓成型用耐超高溫室溫固化脫模劑，通過各組分之間的協(xié)同作用，使該脫模劑具有良好潤滑性及耐超高溫性的優(yōu)點。

37、(2)本發(fā)明以二硫化鉬為潤滑劑的主體成分，采用堿溶液改性高嶺土作為二硫化鉬的載體，并引入以5-溴-2-羧基噻吩為原料合成的具有季銨鹽結(jié)構(gòu)的聚噻吩合成改性二硫化鉬，使改性二硫化鉬具有良好的抗菌性、穩(wěn)定性及分散性。

38、(3)本發(fā)明以具有耐超高溫的陶瓷材料氧化鋯為基體，對其進行sc2o3摻雜以及異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯表面改性，解決了氧化鋯的相變問題以及分散性不佳的問題。

39、(4)本發(fā)明所制備的脫模劑具有優(yōu)異的潤滑性和耐超高溫性能，可廣泛應用于鈦合金鍛壓成型領域，具有較好的商業(yè)應用價值。