一种模具型芯水井用防腐、阻垢、抗菌涂料及其应用制造技术

本发明专利技术涉及注塑模具技术领域，公开了一种模具型芯水井用防腐、阻垢、抗菌涂料及其应用。该涂料包括以下原料：带功能基团的氟碳涂料，固化剂，抗菌剂，稀释剂；所述稀释剂的质量为氟碳涂料的0.4

【技术实现步骤摘要】
一种模具型芯水井用防腐、阻垢、抗菌涂料及其应用


[0001]本专利技术涉及注塑模具
，尤其涉及一种模具型芯水井用防腐、阻垢、抗菌涂料及其应用

技术介绍

[0002]在塑件的成型过程中，型芯总是被温度很高的熔体包围着，因此，必须妥善改善型芯的散热问题，而解决这个问题的最好方法是在型芯中设置水井，通过控制其中冷却水的温度和流速来控制型芯的温度，达到塑件散热的目的。型芯水井在长期使用的过程中，在金属表面腐蚀、污垢堆积以及菌落形成等原因的综合作用下，时常会发生水路的堵塞，并且，由于冷却水流速较慢，导致型芯水井中更容易发生污垢的堆积，以及菌落的形成，而金属的腐蚀让前两者形成更快。这不仅会造成注塑的冷却效率下降，模具维保更加困难，在积垢特别严重时还可能造成水管破裂等一系列情况，这极大地影响了生产效率，同时也是对时间、资源的浪费。目前市面上并没有专门应用于模具水路的涂层，而同时拥有防腐，阻垢和抗菌的涂料更是闻所未闻。
[0003]公开号为CN107442744A的中国专利文献公开了一种制造具有冷却水路的模具的方法，包括：用浇铸工艺或3D打印工艺制造出与设计的冷却水路一致的、具有光滑的外表面的实体型芯；和用浇铸工艺在该实体型芯上成型具有冷却水路的模具。由于制造出的与设计的冷却水路一致的实体型芯具有光滑的外表面，因此，制造出的模具中的冷却水路具有光滑的内表面，使得冷却水路不容易被腐蚀和堵塞，提高了具有冷却水路的模具的寿命，同时也提高了模具的生产效率。但这种提高冷却水路的表面光滑程度的方法虽然能提高水路的防腐蚀性能，但难以有效防止水垢的堆积和菌落的滋生。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种模具型芯水井用防腐、阻垢、抗菌涂料及其应用。该涂料能够有效防止模具型芯水井表面由于金属腐蚀、污垢堆积、菌落形成等原因而造成水路堵塞、冷却效率下降等问题。
[0005]本专利技术的具体技术方案为：一种模具型芯水井用防腐、阻垢、抗菌涂料，包括以下原料：带功能基团的氟碳涂料，固化剂，抗菌剂，稀释剂；所述稀释剂的质量为氟碳涂料的0.4
‑
0.6倍，固化剂的质量为氟碳涂料的0.1
‑
0.3倍，抗菌剂的质量为氟碳涂料的0.1
‑
0.3倍。
[0006]本专利技术的涂料主体由氟碳涂料构成，利用氟碳涂料中的功能基团与固化剂配合，能够在模具型芯水井表面形成涂层，通过氟材料的低表面能以及极强的疏水性能达到阻垢防腐的效果，并防止水垢为细菌滋生提供有利条件，同时，抗菌剂也能进一步提高涂层的抗菌效果。通过以上方式，本专利技术的涂料能够有效防止模具型芯水井表面由于金属腐蚀、污垢堆积、菌落形成等原因而造成水路堵塞、冷却效率下降等问题。
[0007]作为优选，所述带功能基团的氟碳涂料为环氧氟碳涂料、氨基氟碳涂料、羟基氟碳
涂料中的一种或任意几种的组合。
[0008]作为优选，所述固化剂为尼龙66、环氧树脂E
‑
51、环氧树脂E
‑
44、多异氰酸酯中的一种或任意几种的组合。
[0009]作为优选，所述稀释剂为二乙二醇丁醚醋酸酯、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲醇、乙醇中的一种或任意几种的组合。
[0010]作为优选，所述抗菌剂为壳聚糖和/或氧化锌。
[0011]作为优选，所述带功能基团的氟碳涂料为改性羟基氟碳涂料，其制备方法如下：(1)制备柠檬酸
‑
乙二醇共聚物：将柠檬酸、乙二醇、酯化催化剂加入反应容器中，进行熔融缩聚反应，获得柠檬酸
‑
乙二醇共聚物；(2)接枝棕榈醇：在反应容器中加入棕榈醇，进行酯化反应，获得棕榈醇改性共聚物；(3)氟碳涂料改性：从所有羟基氟碳涂料中取8
‑
10wt％，按6
‑
8:1的质量比与改性共聚物混合后，进行酯化反应；将反应产物冷却后，与剩余的羟基氟碳涂料混合，制得改性羟基氟碳涂料。
[0012]步骤(1)中，通过柠檬酸与乙二醇之间的缩聚反应，能够合成支化程度较高、带有大量端羧基的共聚物；步骤(2)中，棕榈醇通过羟基与柠檬酸
‑
乙二醇共聚物中的部分端羧基发生酯化反应，使共聚物末端接枝上长链烷烃；步骤(3)中，羟基氟碳涂料与改性共聚物中的端羧基发生酯化反应，使羟基氟碳涂料上接枝上大量端羧基。
[0013]在长期水流冲刷下，型芯水井表面的涂层易被破坏，造成防腐、阻垢、抗菌效果下降。针对上述问题，本专利技术采用接枝了柠檬酸
‑
乙二醇共聚物的羟基氟碳涂料，其中的大量端羧基能与型芯水井表面的氧化铬络合(型芯水井表面为不锈钢材质)，从而增大涂层与型芯水井之间的结合强度，同时，氟碳涂料内部通过固化剂交联，因而能提高涂层抗水流冲刷的效果。
[0014]采用柠檬酸
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乙二醇共聚物对氟碳涂料进行改性，能防止涂层在长期水流冲刷下被破坏，但同时，由于柠檬酸
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乙二醇共聚物中存在大量支链，结构无序，因而导热性较差，会造成型芯水井的冷却效率下降。针对上述问题，本专利技术对柠檬酸
‑
乙二醇共聚物进行棕榈醇接枝改性(步骤(2))，在末端接枝上长链烷烃后，由于烷烃链有序排列，有利于热量沿着烷烃链快速、有效地传递，并能提高聚合物的结晶性，减少声子散射，因而能够提高涂层的导热性能。
[0015]在步骤(3)中，只将一部分氟碳涂料与改性共聚物进行反应，并将这部分氟碳涂料的量控制在8
‑
10wt％范围内，原因在于：若过多的羟基氟碳涂料接枝上超支化聚合物，则羧基会导致涂层的疏水性下降，影响阻垢效果；若过少的羟基氟碳涂料接枝上超支化聚合物，则会导致涂层与定径套之间的结合强度较小，对长期阻垢作用的改善效果有限。
[0016]作为优选，步骤(1)中，所述乙二醇与柠檬酸之间的质量比为1:5.5
‑
6.5。
[0017]作为优选，步骤(1)中，所述酯化催化剂为对甲苯磺酸；所述对甲苯磺酸与乙二醇之间的质量比为1:10
‑
20。
[0018]作为优选，步骤(1)中，所述熔融缩聚反应的温度为140
‑
150℃，压力为0.01
‑
0.05MPa，反应时间为3
‑
4h。
[0019]作为优选，步骤(2)中的棕榈醇与步骤(1)中的柠檬酸之间的质量比为1:1
‑
1.5。
[0020]作为优选，步骤(2)中，所述酯化反应的120
‑
130℃，压力为0.01
‑
0.05MPa，反应时间为0.5
‑
1h。
[0021]作为优选，步骤(3)中，所述酯化反应的温度为110
‑
120℃，反应时间为2
‑
3h。
[0022]所述涂料在模具型芯水井中的应用，包括以下步骤：将带功能基团的氟碳涂料、固化剂、稀释剂混合后，加入抗菌剂，分散均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模具型芯水井用防腐、阻垢、抗菌涂料，其特征在于，包括以下原料：带功能基团的氟碳涂料，固化剂，抗菌剂，稀释剂；所述稀释剂的质量为氟碳涂料的0.4
‑
0.6倍，固化剂的质量为氟碳涂料的0.1
‑
0.3倍，抗菌剂的质量为氟碳涂料的0.1
‑
0.3倍。2.如权利要求1所述的涂料，其特征在于：所述带功能基团的氟碳涂料为环氧氟碳涂料、氨基氟碳涂料、羟基氟碳涂料中的一种或任意几种的组合；和/或所述固化剂为尼龙66、环氧树脂E
‑
51、环氧树脂E
‑
44、多异氰酸酯中的一种或任意几种的组合；和/或所述稀释剂为二乙二醇丁醚醋酸酯、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲醇、乙醇中的一种或任意几种的组合。3.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述抗菌剂为壳聚糖和/或氧化锌。4.如权利要求1或2所述的涂料，其特征在于，所述带功能基团的氟碳涂料为改性羟基氟碳涂料，其制备方法如下：（1）制备柠檬酸
‑
乙二醇共聚物：将柠檬酸、乙二醇、酯化催化剂加入反应容器中，进行熔融缩聚反应，获得柠檬酸
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乙二醇共聚物；（2）接枝棕榈醇：在反应容器中加入棕榈醇，进行酯化反应，获得棕榈醇改性共聚物；（3）氟碳涂料改性：从所有羟基氟碳涂料中取8
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10wt%，按6
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8:1的质量比与改性共聚物混合后，进行酯化反应；将...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕健，王百提，张礼涛，钱鑫波，张浩，吕梁军，师辉俊，黄慧锋，
申请(专利权)人：浙江中财管道科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：