本發明屬于鞋底生產用水性脫模劑領域，更具體地，涉及一種水性乳液有機硅脫模劑及其制備方法和應用。
背景技術：
水性脫模劑較溶劑型脫模劑具有環保、綠色的優點，同時具有操作和儲存安全、涂布時對人體傷害小等優點。因此，逐漸廣泛應用于實際生產中，如水性乳液脫模劑在鞋底制造行業也得到了廣泛的應用。然而，目前鞋底用的水性脫模劑在應用性能上存在著諸多不足，急需進一步改進和完善。
現有的鞋底用水性脫模劑稀釋后穩定性差，施工一定時間后，脫模困難或無法脫模；施工時揮發組分氣味較大，脫模劑先噴涂到模具上，再經高溫加熱把水分去除，此時揮發氣體氣味較大；鞋底脫模是連續化生產的脫模過程，脫模劑易殘留到模具內而污染模具，模具清洗頻率高，且難清洗；由于脫模劑需要在不同地域使用，其操作環境溫度差別較大，加之儲存和運輸條件變化也較大，因此導致現有脫模劑的儲存穩定性較差；部分鞋底脫模后，需進行噴漆修飾鞋底表面，由于脫模劑的隔離作用，而且也容易造成修飾涂層和鞋底表面的層間附著力較差，修飾漆膜容易脫層；同時也導致修飾漆與鞋底之間的層間附著力保持不穩定，噴漆后過一段時間修飾漆會脫層等缺點。
技術實現要素：
本發明的目的在于，克服現有技術中鞋底用水性脫模劑稀釋后脫模性能穩定性差、涂布操作氣味較大、容易在模具內結垢，以及儲存穩定性差等缺點。提供一種水性乳液脫模劑。由于優選恰當的原材料并優化其配伍比例，達到良好的施工適應性，該水性乳液脫模劑同時具有涂布氣味小、母液稀釋穩定性好、模具內脫模劑殘留量少、不影響鞋底和修飾涂層之間的附著力以及良好的儲存穩定性等優異性能。
本發明的另一目的是提供上述水性乳液脫模劑的制備方法。該方法具有氣味低，稀釋后穩定性好，在模具上殘留少，不影響再修飾噴漆的附著力等優點。
本發明的再一目的是提供上述水性乳液脫模劑在鞋底用水性脫模中的應用。
本發明上述目的是通過以下技術方案予以實現：
一種水性乳液有機硅脫模劑，按質量計包括以下組份：改性有機硅高分子樹脂10～20份、添加劑0.5～3.5份、有機硅乳化劑0.2～4份和去離子水75～90份；所述改性有機硅高分子樹脂為聚環氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳鏈醇共同接枝在有機硅樹脂主鏈上的有機硅樹脂；所述添加劑為聚環氧乙烷和環氧丙烷嵌段在有機硅樹脂主鏈上，其軟化點在50～75℃的固體狀有機硅蠟；所述有機硅乳化劑為聚環氧乙烷和丙烷共同接枝的液態有機硅。
優選地，按質量計包括以下組份：改性有機硅高分子樹脂12～19份、添加劑0.6～3.2份、有機硅乳化劑0.4～3份和去離子水80～88份。
更為優選地，按質量計包括以下組份：改性有機硅高分子樹脂18.5份、添加劑3.5份、有機硅乳化劑2.0份和去離子水76份。
一種水性乳液有機硅脫模劑的制備方法，包括如下具體步驟：
S1.將改性的有機硅高分子樹脂、添加劑和去離子水混合，加熱至45～85℃熔融，以100～600rpm的轉速攪拌，得到熔融混合物A；
S2.將步驟S1所得混合物A在55～90℃下，加入有機硅乳化劑后，轉速調至1200～3000rpm，繼續攪拌，得到均勻的混合物B；
S3.將步驟S2中混合物B轉移到均質器，在45～80℃下以轉速為10000～20000rpm攪拌，然后再轉移到高速分散器中加入去離子水，以轉速為300～800rpm攪拌至室溫，得到水性乳液脫模劑。
優選地，步驟S1所述攪拌的時間為20～90min。
優選地，步驟S2所述攪拌的時間為15～80min。
優選地，步驟S3所述以轉速為10000～20000rpm攪拌的時間為5～35min；所述以轉速為300～800rpm攪拌的時間為15～45min。
另外，上述水性乳液有機硅脫模劑在鞋底用水性脫模中的應用也在本發明的保護范圍內。
與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
本發明以改性有機硅高分子樹脂作為脫模劑的主體組分，選擇的改性有機硅高分子樹脂為聚環氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳鏈醇共同接枝在有機硅樹脂主鏈上的一種粘稠態有機硅樹脂；添加劑為聚環氧乙烷和環氧丙烷嵌段在有機硅樹脂主鏈上，其軟化點在50～75℃的固體狀有機硅蠟；有機硅乳化劑為聚環氧乙烷和丙烷共同接枝的液態有機硅，這些組份降低了脫模劑涂布時揮發氣體的氣味；提高了水性脫模劑涂布時的稀釋穩定性；降低了水性脫模劑在模具內的殘留量，減少了模具的清洗周期；提高了水性脫模劑的儲存穩定性，適應了外界存儲條件的各種變化；不需清洗鞋底外表面即可噴漆，修飾漆與鞋底間層間附著力佳且穩定。
本發明所制備的水性乳液脫模劑，由于優選恰當的原材料并優化其配伍比例，達到良好的施工適應性，同時具有涂布氣味小，母液稀釋穩定性好，模具內脫模劑殘留量少，不影響鞋底和修飾涂層之間的附著力以及良好的儲存穩定性等優異性能。
具體實施方式
下面結合具體實施例進一步說明本發明的內容，但不應理解為對本發明的限制。若未特別指明，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規手段。除非特別說明，本發明采用的試劑、方法和設備為本技術領域常規試劑、方法和設備。
實施例1
1.加入聚環氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳鏈醇共同接枝改性的有機硅樹脂20.0Kg和聚環氧乙烷和環氧丙烷改性的有機硅蠟(添加劑)3.5Kg到去離子水10.0Kg中，加熱至85℃熔融并以600rpm攪拌25min均勻混合。
2.使步驟1中熔融混合物保持80℃，并在3000rpm攪拌下，緩慢加入聚環氧乙烷和丙烷接枝改性的液態有機硅乳化劑4.0Kg，加入完畢后，在90℃下繼續攪拌30min，得到均勻的混合物。
3.上述步驟2中攪拌均勻的混合物，保持溫度在80℃，轉移到均質器下以轉速20000rpm攪拌35min，然后再轉移到高速分散器下，在800rpm的轉速下同時緩慢加入62.5Kg去離子水，再繼續攪拌45min至30℃，得到成品水性乳液脫模劑。
所得水性乳液脫模劑的組成為：聚環氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳鏈醇接枝改性的有機硅樹脂20份，聚環氧乙烷和環氧丙烷改性的有機硅蠟3.5份，聚環氧乙烷和丙烷接枝改性的液態有機硅乳化劑4.0份，去離子水72.5份。
實施例2
1.加入聚環氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳鏈醇共同接枝改性的有機硅樹脂18.0Kg和聚環氧乙烷和環氧丙烷改性的有機硅蠟(添加劑)2.0Kg到去離子水10.0Kg中，加熱至80℃熔融并低速350rpm攪拌90min均勻混合。
2.使步驟1中熔融混合物保持80℃，并在1200rpm高速攪拌下，緩慢加入聚環氧乙烷和丙烷接枝改性的液態有機硅乳化劑2.8Kg，加入完畢后，在80℃下繼續攪拌30min，得到均勻的混合物。
3.上述步驟2中攪拌均勻的混合物，保持溫度在80℃，轉移到均質器下以轉速10000rpm攪拌15min，然后再轉移到高速分散器下，在300rpm的轉速下同時緩慢加入77.2Kg去離子水，再繼續攪拌20min至30℃，得到成品水性乳液脫模劑。
所得水性乳液脫模劑的組份為：聚環氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳鏈醇共同接枝的有機硅樹脂18份，聚環氧乙烷和環氧丙烷改性的有機硅蠟2份，聚環氧乙烷和丙烷接枝改性的液態有機硅乳化劑2.8份，去離子水77.2份。
實施例3
1.加入聚環氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳鏈醇共同接枝的有機硅樹脂18.5Kg和聚環氧乙烷和環氧丙烷改性的有機硅蠟(添加劑)3.5Kg到去離子水10.0Kg中，加熱至65℃熔融并低速250rpm攪拌時間60min混合均勻。
2.使步驟1中熔融混合物保持80℃，并在1200rpm高速攪拌下，緩慢加入聚環氧乙烷和丙烷共同接枝的液態有機硅乳化劑2.0Kg，加入完畢后，在70℃下繼續攪拌72min得到均勻的混合物。
3.上述步驟2中攪拌均勻的混合物，保持溫度在62℃，轉移到均質器下以轉速15000rpm攪拌20min，然后再轉移到高速分散器下，在300rpm的轉速下同時緩慢加入66Kg去離子水，再繼續攪拌20min至30℃，得到成品水性乳液脫模劑。
所得水性乳液脫模劑的組份為：聚環氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳鏈醇共同接枝的有機硅樹脂18.5份，聚環氧乙烷和環氧丙烷改性的有機硅蠟3.5份，聚環氧乙烷和丙烷共同接枝的液態有機硅乳化劑2份，去離子水76份。
實施例4
1.加入聚環氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳鏈醇共同接枝改性的有機硅樹脂10.0Kg和聚環氧乙烷和環氧丙烷改性的有機硅蠟(添加劑)0.5Kg到去離子水11.0Kg中，加熱至63℃熔融并低速350rpm攪拌72min均勻混合。
2.使步驟1中熔融混合物保持82℃，并在1600rpm高速攪拌下，緩慢加入聚環氧乙烷和丙烷共同接枝的液態有機硅乳化劑0.2Kg，加入完畢后，在82℃下繼續攪拌32min，得到均勻的混合物。
3.上述步驟2中攪拌均勻的混合物，保持溫度在77℃，轉移到均質器下以轉速17000rpm攪拌25min，然后再轉移到高速分散器下，在360rpm的轉速下同時緩慢加入73.6Kg去離子水，再繼續攪拌22min至30℃，得到成品水性乳液脫模劑。
所得水性乳液脫模劑的組份為：聚環氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳鏈醇共同接枝的有機硅樹脂10份，聚環氧乙烷和環氧丙烷改性的有機硅蠟.2份，聚環氧乙烷和丙烷共同接枝的液態有機硅乳化劑3.2份，去離子水78.3份。
實施例5
1.加入聚環氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳鏈醇共同接枝的有機硅樹脂12.0Kg和聚環氧乙烷和環氧丙烷改性的有機硅蠟(添加劑)1.2Kg到去離子水9.0Kg中，加熱至53℃熔融并低速550rpm攪拌42min均勻混合。
2.使步驟1中熔融混合物保持62℃，并在2600rpm高速攪拌下，緩慢加入聚環氧乙烷和環氧丙烷共同接枝的有機硅乳化劑2.8Kg，加入完畢后，在78℃下繼續攪拌43min，得到均勻的混合物。
3.上述步驟2中攪拌均勻的混合物，保持溫度在71℃，轉移到均質器下以轉速11000rpm攪拌29min，然后再轉移到高速分散器下，在660rpm的轉速下同時緩慢加入75.0Kg去離子水，再繼續攪拌41min至30℃，得到成品水性乳液脫模劑。
所得水性乳液脫模劑的組份為：聚環氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳鏈醇共同接枝的有機硅樹脂12份，聚環氧乙烷和環氧丙烷改性的有機硅蠟1.2份，聚環氧乙烷和環氧丙烷共同接枝的有機硅乳化劑2.8份，去離子水84份。
實施例6
1.加入聚環氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳鏈醇共同接枝的有機硅樹脂15.0Kg和聚環氧乙烷和環氧丙烷改性的有機硅蠟(添加劑)2.0Kg到去離子水9.5Kg中，加熱至65℃熔融并低速350rpm攪拌55min均勻混合。
2.使步驟1中熔融混合物保持72℃，并在2300rpm高速攪拌下，緩慢加入聚環氧乙烷和環氧丙烷共同接枝的有機硅乳化劑2.1Kg，加入完畢后，在78℃下繼續攪拌47min，得到均勻的混合物。
3.上述步驟2中攪拌均勻的混合物，保持溫度在63℃，轉移到均質器下以轉速15000rpm攪拌20min，然后再轉移到高速分散器下，在660rpm的轉速下同時緩慢加入75.0Kg去離子水，再繼續攪拌35min至30℃，得到成品水性乳液脫模劑。
所得水性乳液脫模劑的組份為：聚環氧乙烷、丙烷嵌段和C11～C18碳鏈醇共同接枝的有機硅樹脂15份，聚環氧乙烷和環氧丙烷改性的有機硅蠟2份，聚環氧乙烷和環氧丙烷共同接枝的有機硅乳化劑2.1份，去離子水80.9份。
表1實施例1-6水性乳液脫模劑的性能
表1為實施例1-6水性乳液脫模劑的性能。從表1中可知，實施例3綜合脫模效果最佳，例如：稀釋穩定性可達12～16小時、噴涂到高溫模具上時的揮發氣體氣味小、水揮發后脫模劑在模具內的殘留量小、母液儲存期在6個月以上及不影響鞋底脫模后的修飾油漆的附著力等。綜上所述，實施例3完全到達了水性脫模劑在鞋底生產應用中的上述各項技術指標。
上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合和簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。