Фенилсиликоновые разделительные средства｜Высокотемпературные промышленные разделительные материалы, не оставляющие следов, и руководство по выбору 

Процесс промышленного извлечения изделий из формы является ключевым этапом в производстве изделий из пластмасс, резины, композитных материалов и при прецизионной обработке пресс-форм; качество разделительного средства напрямую определяет выход готовой продукции, гладкость поверхности и срок службы пресс-формы. В настоящее время на рынке широко представлены обычные разделительные средства, которые, как правило, характеризуются низкой термостойкостью, значительными остатками, неравномерным отделением от формы, загрязнением продукции и негативным влиянием на последующую обработку. Особенно в процессах формования под высоким давлением и термоотверждения традиционные разделительные средства очень легко разлагаются под воздействием высоких температур, что приводит к прилипанию к форме, разрывам изделий, появлению многочисленных дефектов поверхности и, как следствие, к высокому уровню брака на предприятиях. Фенилсиликоновое масло, являющееся высококачественным сырьём для производства термостойких разделительных средств, благодаря своим преимуществам — высокой термостойкости, равномерному образованию плёнки, отсутствию остатков и хорошей совместимости — стало материалом первого выбора в сфере высокотехнологичных промышленных разделительных средств, полностью решая проблемы с извлечением изделий из форм в процессах формования при высоких температурах.

По сравнению с обычными разделительными средствами на основе диметилсиликонового масла, фенилсиликоновое масло отличается прежде всего высокой термостойкостью и стабильностью пленкообразования. Обычные силиконовые разделительные средства при температуре выше 180 °C быстро окисляются и разлагаются, образуя белые остатки, масляные пятна и нагар, которые прилипают к поверхности пресс-формы и изделия. Это не только требует повторной ручной очистки, но и приводит к появлению шероховатостей и потере блеска на поверхности изделия, а также к закупорке вентиляционных отверстий пресс-формы, что сокращает срок её службы. Фениловое силиконовое масло, прошедшее фенильную модификацию, обладает значительно улучшенной термостабильностью: оно выдерживает непрерывное формование при температуре свыше 250 °C, а кратковременное воздействие высокой температуры может достигать 300 °C. В процессе формования при высоких температурах оно не разлагается, не карбонизируется и не улетучивается, образуя равномерную пленку с оптимальной адгезией, что обеспечивает идеальное извлечение изделия из формы без остатка примесей на поверхности формы и изделия.
В процессах формования резиновых и силиконовых изделий эффективность применения фенилового силиконового масла в качестве разделительного средства особенно заметна. Силиконовые уплотнительные кольца, силиконовые кнопки, специальные резиновые детали и другие изделия требуют формования с высокотемпературной вулканизацией. Традиционные разделительные средства легко проникают в поверхностный слой резины, что приводит к липкости и помутнению поверхности изделия, а также негативно сказывается на последующей вторичной обработке, такой как склеивание или нанесение покрытий. При использовании фенильного силиконового масла в качестве разделительного средства его стабильная молекулярная структура позволяет формировать тонкий и равномерный пленку, которая при извлечении из формы быстро отделяет изделие от формы, обеспечивая легкое отрывание без разрывов. Поверхность резиновых изделий после формования получается гладкой и нежной, без масляных следов и пор, при этом не остаются вредные вещества, что не влияет на последующие технологические процессы и значительно повышает долю годных изделий.
Преимущества фенилового силиконового масла в качестве разделительного средства столь же заметны в таких высокотемпературных технологических процессах, как литье пластмасс под давлением, прессование композитных материалов, отверждение эпоксидных смол и формование стеклопластика. Многие высокотехнологичные промышленные изделия, прецизионные пластиковые детали и компоненты из композитных материалов для новых источников энергии предъявляют чрезвычайно высокие требования к чистоте и гладкости поверхности; проблема остатков обычных разделительных средств может напрямую привести к браку продукции. Фениловое силиконовое масло обладает превосходной устойчивостью к испарению при высоких температурах и образованию нагара; в условиях длительного серийного производства при высоких температурах пресс-форма всегда остается чистой и без остатков, что исключает необходимость частых остановок для очистки пресс-формы и значительно повышает эффективность производства. Кроме того, фениловый силиконовый масло обладает превосходными смазочно-разделительными свойствами, что позволяет эффективно снизить износ при открытии и закрытии пресс-формы, амортизировать ударные нагрузки при прессовании, продлить срок службы прецизионных пресс-форм и сократить затраты предприятия на их замену.
Помимо этого, фениловый силиконовый масло-разделитель имеет очень широкий спектр применения: он подходит не только для разъединения изделий из промышленных пресс-форм, но и для таких процессов, как высокотемпературное прессование, термоформование и извлечение металлических отливок из форм. По сравнению с обычными масляными и водными разделительными средствами, представленными на рынке, фениловые силиконовые масла имеют более длительный срок службы: однократное нанесение позволяет проводить несколько циклов непрерывного формования, что обеспечивает более экономичное использование и более высокую рентабельность. Кроме того, они нетоксичны, не имеют запаха, обладают стабильными химическими свойствами, соответствуют промышленным стандартам экологически безопасного производства и не выделяют загрязняющих веществ. С учётом требований технологий формования в различных отраслях промышленности можно подготовить продукты на основе фенилового силиконового масла с различной вязкостью и содержанием фенила, подходящие для производства мелких прецизионных деталей, крупногабаритных изделий, а также для высокотемпературного серийного производства.
Для предприятий промышленного производства высококачественный разделительный агент является ключевым вспомогательным материалом, позволяющим повысить качество продукции, снизить затраты и повысить эффективность. Фениловые силиконовые масла — высокотемпературные разделительные материалы, благодаря своим основным преимуществам — отсутствию остатков при высоких температурах, плавному отделению от формы, защите пресс-форм и отсутствию влияния на последующую обработку — полностью устраняют все недостатки традиционных разделительных средств. Они широко применяются в таких высокотехнологичных областях производства, как резина, пластмассы, композитные материалы, прецизионные пресс-формы и материалы для новых источников энергии, став стандартным функциональным материалом для промышленных процессов формования при высоких температурах и помогая предприятиям достичь высококачественного, высокоэффективного и низкозатратного массового производства.

Руководство по выбору:
I. Сначала определите: когда следует выбирать фенилкордионовое масло для высокотемпературного разъединения с формы?
Обычное диметилкордионовое масло при длительном непрерывном формовании при температуре выше 180–200 °C легко окисляется и разлагается, выделяя низкомолекулярные соединения, которые постепенно образуют нагаровые отложения и потемнение на поверхности формы, а на поверхности изделия появляются масляные пятна и белый налет, что впоследствии приводит к плохой адгезии при окраске, склеивании и гальваническом покрытии.
Если ваши условия эксплуатации соответствуют хотя бы одному из нижеперечисленных критериев, фениловое (бензиловое) силиконовое масло подходит в качестве базового масла для разъединения форм:
1. Температура при вибрировании/формовании в течение длительного времени превышает 200 °C;
2. Непрерывное серийное производство, при котором нежелательно часто демонтировать форму для шлифовки и очистки от нагара;
3. После формования изделия подлежат окраске, склеиванию или гальваническому покрытию (высокие требования к отсутствию остатков разделительного средства);
4. Формование при закрытой форме с высокими температурами и длительным поддержанием давления (композитные материалы, специальные каучуки, фторкаучуки, термореактивные пластики);
5. Ранее использовалось обычное силиконовое масло для разъединения, в результате чего на пресс-форме длительно скапливались чёрные отложения, а на поверхности изделий оставались масляные следы;
Если температура длительно остается ниже 200 °C, то исключительно с точки зрения затрат предпочтительно использовать диметилсиликоновое масло; Фениловое силиконовое масло предназначено в первую очередь для решения трёх основных проблем: окисления и коксования при высоких температурах, накопления нагара на пресс-форме и переноса разделительного средства на изделие.
II. Два основных показателя подбора фенилового силиконового масла (содержание фенила + вязкость)
1) Соответствие молярного содержания фенила (наиболее важно)
Содержание фенила определяет термическую окислительную стабильность и является ключевым фактором, позволяющим избежать коксования при высоких температурах.

Примечание: чем выше фенольная группа, тем лучше термостойкость и сопротивление коксообразованию; однако при этом также повышается совместимость с органическими связующими веществами. Слишком высокое содержание фенольной группы, напротив, может привести к её переносу на поверхность изделия, что вызовет нарушение адгезии на последующих этапах. Это часто становится причиной ошибок при выборе материала: не всегда более высокое содержание фенольной группы означает лучший эффект отформовки
2) Соответствие вязкости (определяет распределение при нанесении распылением, толщину пленки и количество остатков)
Вязкость напрямую влияет на процесс нанесения распылением, толщину образующейся пленки и количество материала, переносимого при извлечении из формы.

III. Отбор сопутствующих показателей
Если указать только «фенилсиликоновое масло», легко получить некачественную продукцию с низким содержанием летучих компонентов, которая при непрерывном производстве всё равно будет дымиться и образовывать нагар.
1. Низкое содержание летучих компонентов
Обязательно выбирайте продукцию, прошедшую обработку по удалению низкомолекулярных компонентов: чем ниже содержание летучих компонентов, тем лучше. Именно большое количество низкомолекулярных компонентов является причиной дымления при высоких температурах и постепенного образования нагара на формах. Многие обычные бензилметилсиликоновые масла отечественного производства не проходят глубокую демикаронолизацию, и их использование в непрерывном производстве с высокотемпературным отформовкой по-прежнему приводит к сбоям.
2. Данные по тепловой потере массы / TGA
Попросите поставщика предоставить кривую тепловой потери массы. Чем меньше тепловая потеря массы при длительном нагреве до вашей рабочей температуры формования, тем лучше.
3. Кислотное число должно быть как можно ниже
Слишком высокое кислотное число ускоряет самоокисление при высоких температурах, а также вызывает коррозию пресс-форм и ускоряет вулканизацию резиновой смеси.
4. Температура вспышки
В системах формования при высоких температурах чем выше температура вспышки базового масла, тем безопаснее; отдавайте предпочтение маркам с высокой температурой вспышки.
IV. Подбор рецептуры (чистое масло / разбавление растворителем / смешанные системы)
Фенилсилоконное масло можно использовать в качестве отдельного базового масла для разъединения, а также в сочетании с силиконовыми смолами и MQ-смолами для создания долговечных высокотемпературных систем разъединения. Существует три варианта реализации:
Вариант ① Разбавление растворителем (наиболее распространенный метод нанесения на заводах)
Фенилметилсилоконное масло разбавляется растворителем с высокой температурой кипения (не следует использовать растворители с низкой температурой кипения, так как при нанесении при высокой температуре легко возникают пузырьки и пор) и наносится распылением на поверхность предварительно нагретой формы
• Растворитель переносит силиконовое масло на поверхность формы; при испарении растворителя на форме образуется ультратонкая изолирующая пленка из фенилсиликонового масла
• Пленка не подвержена значительной миграции на изделие при длительном воздействии высоких температур, обеспечивает чистое извлечение изделия из формы и подходит для прецизионных изделий
• Можно регулировать соотношение разбавления для контроля толщины пленки; после нескольких циклов формования пленку можно дополнительно наносить распылением
• Предпочтительный вариант для многих композитных материалов и формования высокотемпературной резины
Вариант ② Нанесение чистой жидкости / нанесение кистью
• Для крупных форм с простыми полостями можно сразу наносить тонкий слой фенилового силиконового масла соответствующей вязкости
• Чистое масло обеспечивает хороший разделительный эффект при формовании, но его легко нанести слишком толстым слоем; при многократном воздействии высоких температур толстый слой может привести к переносу масла и появлению масляных пятен на поверхности изделия, что вызовет проблемы при последующем нанесении покрытий и склеивании
Подходит для деталей с очень высоким сопротивлением извлечению из формы, допускающих небольшой перенос масла и не требующих последующего нанесения покрытий
Вариант ③ Комбинация фенилового силиконового масла + силиконовой смолы / MQ-смолы (длительное разъединение)
Если требуется, чтобы однократное нанесение обеспечивало непрерывное формование большого количества форм, удлиняя циклы повторного нанесения и очистки формы, использование одного только фенилового силиконового масла будет недостаточно: при многократном формовании под высоким давлением масляная пленка может постепенно выдавливаться, что приводит к постепенному снижению эффективности разъединения.
• Фениловое силиконовое масло (обеспечивает смазку и разъединение, устойчивость к высоким температурам)
• В сочетании с метил- / фенилсиликоновыми смолами, MQ-смолами
Смолы образуют на поверхности формы достаточно твёрдую, термостойкую отверждённую плёнку, в которую встраивается силиконовое масло, обеспечивая одновременно длительную изоляцию и смазку для извлечения изделия. При непрерывном формовании под высоким давлением и высокой температурой накопление отложений сводится к минимуму — это концепция высококачественных смешанных высокотемпературных разделительных средств
Данное решение предъявляет высокие требования к наладке рецептуры и совместимости смолы с фениловым силиконовым маслом, что требует проведения нескольких циклов испытаний при высоких температурах
V. Совместимость с формованными материалами
Фениловое силиконовое масло > диметиловое силиконовое масло; обладает более высокой совместимостью со многими органическими полимерами
1. Если формованные детали в дальнейшем подлежат окраске, склеиванию или гальваническому покрытию, нельзя использовать силиконовые масла с слишком высоким содержанием фенола; при этом необходимо строго контролировать толщину пленки и отдавать предпочтение системам, основанным на смеси смол.
Если фенолсодержащее силиконовое масло в значительных количествах мигрирует и остаётся на поверхности изделия, адгезия последующих покрытий будет полностью утрачена.
2. Высокотемпературная вибризация силиконового каучука и фторкаучука
Фениловые силиконовые масла лучше совместимы с системами сырого каучука; перед выбором обязательно проведите небольшие испытания, чтобы предотвратить миграцию и выделение разделительного средства на поверхность готового изделия (то есть появление маслянистого налета или белого налета).
3. Формование под давлением эпоксидных и термореактивных композитных материалов
Предпочтительны силиконовые масла со средним содержанием фенила и средней вязкостью, а также методы нанесения тонкой пленки; многие клиенты напрямую используют системы, аналогичные фенилметиловому силиконовому маслу серии 255, для разъединения форм при производстве высокотемпературных композитных материалов.

VI. Процедура предварительных испытаний
Не следует сразу проводить испытания материала на крупной производственной линии
1. Выберите целевое фенилконсиликоновое масло, нанесите его на форму в соответствии с производственной технологией и пройдите полный цикл формования: нагрев, поддержание давления и извлечение изделия из формы
2. Проведите непрерывный цикл из 20–50 циклов формования, оценив легкость извлечения изделия из формы, блеск поверхности изделия, а также наличие масляных пятен или белого налета
3. Проверьте, нет ли на поверхности формы пожелтения, нагара или осадков
4. Проведите последующие испытания на адгезию с извлечёнными из формы изделиями (покраска / склеивание — этапы, на которых у клиентов чаще всего возникают проблемы).
5. Проведите непрерывное испытание на старение при высокой температуре, чтобы определить, через какой промежуток времени необходимо повторно наносить разделительное средство и проводить очистку формы.
VII. Краткое резюме по выбору типа
1. Для разъединения большинства изделий, изготовленных методом формования из высокотемпературных каучуков и композитных материалов: среднефенильные силиконовые масла с вязкостью 150–500 сСт; для глубоких форм — низкомолекулярные фенилметилсиликоновые масла; предпочтительно использовать схему тонкого распыления растворителя
2. Для обеспечения сверхдлительного срока службы и сокращения частоты повторного нанесения: использовать комбинированную систему, состоящую из фенильного силиконового масла и высокотемпературной силиконовой смолы
3. Если на продукцию в дальнейшем планируется нанесение покрытий или склеивание, не следует слепо стремиться к высокому содержанию фенола; обязательно проведите небольшие испытания на миграцию и адгезию
4. В договор поставки, помимо вязкости и содержания фенола, обязательно включите показатели летучих компонентов и потери массы при нагревании, чтобы избежать образования нагара при серийном производстве с использованием обычного бензилметилсиликонового масла