[发明专利]一种水性石墨基脱模剂及其制备、使用方法

说明书

一种水性石墨基脱模剂及其制备、使用方法，脱模剂原料由以下重量百分数的组份组成：脱酸水性石墨28.17~50%、丙三醇0~20.94%、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺4.04%，余量为蒸馏水。本发明脱模剂润滑能力强，进行冷冲压加工时，除低阶石墨外，无其他固体析出，因而可使冲压成品件表面光滑，可以延长模具使用寿命，成品率高。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体涉及一种水性石墨基脱模剂及其制备、使用方法。

背景技术

金属冷冲压加工工艺，需要使用一种具有耐高温、润滑能力强的脱模剂。迄今为止，人们公认的上述能力最好的脱模剂仍然是石墨粉。此外，石墨粉还具有自然资源丰富，造价低廉的优势。但把石墨粉用作冷冲压脱模剂，存在一个很大缺点，那就是使用过程中石墨粉到处飞扬，不但浪费石墨而且严重环境污染，也严重影响操作人员的形象和健康。为此，人们一直在寻找使用性能能够与石墨粉媲美的石墨粉的替代品。

专利号为CN201611230731.0的发明专利，公开了一种提升脱模效率的冷冲压模具脱模剂，由以下质量份的组分制成：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、甲基丙烯磺酸钠0.1-0.2份、乙二胺基丙磺酸钠0.4-0.6份、甘油磷酸钠2-4份、椰油酰二乙醇酰胺0.2-0.4份、4-壬基苯酚1-2份、异柠檬酸三钠盐3-5份、46号机械油120-130份、去离子水200-250份。就该专利配方各原料用量质量份的平均值而言，其中价格昂贵的有机硅占17.55、46号机油占28.73，而有机酸盐、表面活性剂等物质虽然占比较小，价格也都不算低；就使用效果而言，优于其他非石墨粉脱模剂好一些，但仍无法与石墨粉媲美。因此，要解决石墨粉作为冷冲压脱模剂的环境污染问题，同时减小其用量，唯一可行的途径就是将石墨粉制成可与水均匀分散的液体形式。

当前，人们已知加入适量的分散剂，低阶数的石墨烯可以在分散剂的水溶液中稳定分散而不发生聚沉分离，即所谓水性石墨。当今制备石墨烯的方法，一种是利用胶带进行显微机械剥离，其效率极低，只能用于测试样品的制备；一种是以浓硫酸（或醋酸等）为溶剂、以高锰酸钾（高氯酸、双氧水等）为氧化剂，先氧化插层，而后再超声分散或微波膨化，最后再进行还原，不但操作过程多，还会产生大量洗涤污水，虽然能够工业化，但生产成本和环境污染代价都很大，故其产品只能在高科技领域应用，若将其作为冷冲压脱模剂的原料使用，显然不划算。至于单层石墨烯，显然也不适合用作为冷冲压脱模剂的原料使用。

为此，需要找到一种可将石墨粉剥离到20阶以内的简单生产工艺，而后再配以其他成分，组成石墨的水溶性制品，方可实现既发挥石墨的优势，又可以克服其弊端的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种水性石墨基脱模剂及其制备、使用方法。

为此，本发明所采用的技术方案如下：

一种水性石墨基脱模剂，原料由以下重量百分数的组份组成：脱酸水性石墨28.17~50%、丙三醇0~20.94%、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺4.04%，余量为蒸馏水。

本发明中，水性石墨经脱酸处理制成所述的脱酸水性石墨，具体方法如下：

（1）、根据水性石墨的质量和硫酸的浓度，计算出中和硫酸所需的氢氧化钠的质量W₁，而后根据可生成的十水硫酸钠的量，计算出其结晶水的质量W₂；

（2）、设固体氢氧化钠的纯度为96%，则把（W₁/0.96）质量的氢氧化钠溶于质量为W₂的蒸馏水中，制成氢氧化钠溶液；

（3）、把所制氢氧化钠溶液加入到水性石墨中，静置一周以上，则会析出大颗粒的十水硫酸钠晶体，离心分离，用N-甲基吡咯烷酮洗涤十水硫酸钠沉淀，收集不含沉淀的液体，即制得脱酸水性石墨。

本发明中，所用水性石墨的石墨阶数在20以内，最大粒径为1μm。