[發明專利]一種水性石墨基脫模劑及其制備、使用方法

有效

• 申請號: 201810030512.0
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108192687B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 王利亞;周也;尚婭培;李森蘭
• 申請（專利權）人: 南陽師范學院
• 主分類號: C10M125/02
• 分類號: C10M125/02;C10M173/02;C10N40/36;C10N30/12;C10N30/06
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 魏新培

一種水性石墨基脫模劑及其制備、使用方法，脫模劑原料由以下重量百分數的組份組成：脫酸水性石墨28.17~50%、丙三醇0~20.94%、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺4.04%，余量為蒸餾水。本發明脫模劑潤滑能力強，進行冷沖壓加工時，除低階石墨外，無其他固體析出，因而可使沖壓成品件表面光滑，可以延長模具使用壽命，成品率高。

技術領域

本發明涉及化工領域，具體涉及一種水性石墨基脫模劑及其制備、使用方法。

背景技術

金屬冷沖壓加工工藝，需要使用一種具有耐高溫、潤滑能力強的脫模劑。迄今為止，人們公認的上述能力最好的脫模劑仍然是石墨粉。此外，石墨粉還具有自然資源豐富，造價低廉的優勢。但把石墨粉用作冷沖壓脫模劑，存在一個很大缺點，那就是使用過程中石墨粉到處飛揚，不但浪費石墨而且嚴重環境污染，也嚴重影響操作人員的形象和健康。為此，人們一直在尋找使用性能能夠與石墨粉媲美的石墨粉的替代品。

專利號為CN201611230731.0的發明專利，公開了一種提升脫模效率的冷沖壓模具脫模劑，由以下質量份的組分制成：苯基三甲基硅烷19-23份、甲基三溴硅烷15-18份、硅酸四乙酯10-15份、三甲硅烷醇25-28份、甲基丙烯磺酸鈉0.1-0.2份、乙二胺基丙磺酸鈉0.4-0.6份、甘油磷酸鈉2-4份、椰油酰二乙醇酰胺0.2-0.4份、4-壬基苯酚1-2份、異檸檬酸三鈉鹽3-5份、46號機械油120-130份、去離子水200-250份。就該專利配方各原料用量質量份的平均值而言，其中價格昂貴的有機硅占17.55、46號機油占28.73，而有機酸鹽、表面活性劑等物質雖然占比較小，價格也都不算低；就使用效果而言，優于其他非石墨粉脫模劑好一些，但仍無法與石墨粉媲美。因此，要解決石墨粉作為冷沖壓脫模劑的環境污染問題，同時減小其用量，唯一可行的途徑就是將石墨粉制成可與水均勻分散的液體形式。

當前，人們已知加入適量的分散劑，低階數的石墨烯可以在分散劑的水溶液中穩定分散而不發生聚沉分離，即所謂水性石墨。當今制備石墨烯的方法，一種是利用膠帶進行顯微機械剝離，其效率極低，只能用于測試樣品的制備；一種是以濃硫酸（或醋酸等）為溶劑、以高錳酸鉀（高氯酸、雙氧水等）為氧化劑，先氧化插層，而后再超聲分散或微波膨化，最后再進行還原，不但操作過程多，還會產生大量洗滌污水，雖然能夠工業化，但生產成本和環境污染代價都很大，故其產品只能在高科技領域應用，若將其作為冷沖壓脫模劑的原料使用，顯然不劃算。至于單層石墨烯，顯然也不適合用作為冷沖壓脫模劑的原料使用。

為此，需要找到一種可將石墨粉剝離到20階以內的簡單生產工藝，而后再配以其他成分，組成石墨的水溶性制品，方可實現既發揮石墨的優勢，又可以克服其弊端的目的。

發明內容

本發明的目的是提供一種水性石墨基脫模劑及其制備、使用方法。

為此，本發明所采用的技術方案如下：

一種水性石墨基脫模劑，原料由以下重量百分數的組份組成：脫酸水性石墨28.17~50%、丙三醇0~20.94%、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺4.04%，余量為蒸餾水。

本發明中，水性石墨經脫酸處理制成所述的脫酸水性石墨，具體方法如下：

（1）、根據水性石墨的質量和硫酸的濃度，計算出中和硫酸所需的氫氧化鈉的質量W₁，而后根據可生成的十水硫酸鈉的量，計算出其結晶水的質量W₂；

（2）、設固體氫氧化鈉的純度為96%，則把（W₁/0.96）質量的氫氧化鈉溶于質量為W₂的蒸餾水中，制成氫氧化鈉溶液；

（3）、把所制氫氧化鈉溶液加入到水性石墨中，靜置一周以上，則會析出大顆粒的十水硫酸鈉晶體，離心分離，用N-甲基吡咯烷酮洗滌十水硫酸鈉沉淀，收集不含沉淀的液體，即制得脫酸水性石墨。

本發明中，所用水性石墨的石墨階數在20以內，最大粒徑為1μm。