阅读说明：本技术 一种石墨烯基玻璃脱模剂及其制备方法 (graphene-based glass release agent and preparation method thereof ) 是由 李璐 黄孟琼 屈晓兰 于 2019-09-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种石墨烯基玻璃脱模剂及其制备方法,所述脱模剂由以下重量份的组分组成：核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球：10-30份；硅油：1-5份；聚乙二醇：1-5份；pH调节剂：0.5-2份；聚丙烯酸钠：1-5份；乙二胺四乙酸二钠：1-3份；去离子水20-50份。本发明所述石墨烯基玻璃脱模剂,能够有效降的防止玻璃制品在脱模过程中粘附在金属模具上,使玻璃制品表面光洁,同时此脱模剂拥有优越的成膜粘附力,在高温下仍能保持润滑,抗氧化的效果。(the invention discloses a graphene-based glass release agent and a preparation method thereof, wherein the release agent is composed of the following components in parts by weight: graphite-graphene oxide microspheres of core-shell structure: 10-30 parts; silicone oil: 1-5 parts; polyethylene glycol: 1-5 parts; pH regulator: 0.5-2 parts; sodium polyacrylate: 1-5 parts; disodium ethylene diamine tetraacetate: 1-3 parts; 20-50 parts of deionized water. The graphene-based glass release agent can effectively prevent a glass product from being adhered to a metal mold in the demolding process, so that the surface of the glass product is smooth, and meanwhile, the release agent has excellent film-forming adhesion and can still keep lubricating and antioxidant effects at high temperature.)

一种石墨烯基玻璃脱模剂及其制备方法

技术领域

本发明玻璃制备的技术领域，特别涉及到一种石墨烯基玻璃脱模剂及其制备方法。

背景技术

在玻璃制品的制备过程中需要使用金属模具对玻璃制品进行成型，玻璃的软化温度一般在500℃以上，因此金属模具的工作温度一般为500-1200℃，在这样的高温条件下，玻璃熔浆容易粘附在金属模具表面，在玻璃制品表面积碳，会有裂纹出现，影响玻璃制品表面的光洁度。因此，需要周期性的对金属模具内腔喷涂脱模剂并形成一层干性润滑膜，从而使脱模操作轻而易举，同时，又可避免强行取出对产品造成损伤。

现有技术中的脱模剂主要由粉料、悬浮剂、功能助剂和溶剂组成。粉料多包括铝粉、铜粉、蜡粉，铝粉、铜粉的耐热性较好，能够在溶剂挥发后保留在模具表面，但是它们的延展性、成膜性较差，如果加入量过少，很难在模具表面形成一层致密的薄膜，从而影响砂芯的脱模性能，如果加入量过大，则在模具表面形成堆积层，影响铸件尺寸和精度。为了解决脱模剂延展性和成膜性的问题，有人提出了一种在现有的基础组分中加入石墨烯，将基础组分和石墨烯乳化后得到全新的脱模剂，使得该脱模剂具有较好的延展性和成模性的方法。但将石墨烯直接加入到基础成分中进行乳化，石墨烯在里面只是物理分散，机械的吸附脱模粉料和其他物质，使得脱模剂的成模性与延展性的提高有限，且因石墨烯自身的吸附性能，会使脱模剂存在团聚现象，刷到玻璃模具表面虽然容易成膜，但也会因为团聚现象，在某些地方会造成堆积，影响玻璃表面的平滑与精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯基玻璃脱模剂，能够有效降的防止玻璃制品在脱模过程中粘附在金属模具上，使制品表面光洁，同时此脱模剂拥有优越的成膜粘附力，在高温下仍能保持润滑，抗氧化的效果，具有很好的成模性和延展性。

为此，本发明采用以下技术方案：

一种石墨烯基玻璃脱模剂，所述脱模剂由以下重量份的组分组成：核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球：10-30份；硅油：1-5份；聚乙二醇：1-5份；pH调节剂：0.5-2份；聚丙烯酸钠：1-5份；乙二胺四乙酸二钠：1-3份；去离子水20-50份。

其中，所述核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球的制备方法为在30-50份的去离子水中加入10-30份氧化石墨烯，超声分散30-200min；再在上述形成的产物中，加入5-20份石墨微球搅拌30-150min，然后在50-80℃干燥，得到核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球。

其中，所述核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球的粒径为100nm-1500nm。

其中，所述氧化石墨烯的片径为10nm-1000nm，片层厚度为0.35-3nm。

其中，所述石墨微球的粒径为100nm-1000nm。

其中，所述聚乙二醇的分子量为500-2000。

其中，所述氧化石墨烯基玻璃脱模剂的PH值为6-8。

其中，所述PH值调节剂为柠檬酸、山梨酸、碳酸氢钠或者磷酸氢二钠中的一种或多种。

本发明还提供一种石墨烯基玻璃脱模剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)在20-50份的去离子水中加入1-5份的聚乙二醇，充分搅拌溶解，形成聚乙二醇水溶液；

2)在步骤1)形成的聚乙二醇水溶液中加入10-30份核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球；

3)在步骤2)形成的产物中加入0.5-2份的pH调节剂，调节PH值为6-8；

4)在步骤4)形成的产物中依次加入1-5份的硅油，1-5份的聚丙烯酸钠，1-3份的乙二胺四乙酸二钠，继续搅拌10-100min，得到石墨烯基玻璃脱模剂。

本发明采用以上技术方案，将氧化石墨烯包覆石墨微球形成核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球作为玻璃脱模剂的主要原料，具有水分散性，无毒，无污染，润滑性能好，不易发生团聚等优点，而且核壳微球壳体上的氧化石墨烯具有羟基、羧基等官能团，能够很好的与其他物质进行复合，能在很大程度上提高脱模剂的成模性与延展性。同时，氧化石墨烯与熔融金属(例如铝，铜，钢等)或玻璃熔桨不起任何反应，在玻璃熔浆的高温下氧化石墨烯能被还原成石墨烯，而石墨烯仍保有润滑，抗氧化，耐高温、抗粘黏的特殊效果，而且高温还原之后的石墨烯具有很好的导热性能，使玻璃能更快更好的成型。

具体实施方式

为了使本发明的目的、特征和优点更加的清晰，以下结合实施例，对本发明的具体实施方式做出更为详细的说明，在下面的描述中，阐述了很多具体的细节以便于充分的理解本发明，但是本发明能够以很多不同于描述的其他方式来实施。因此，本发明不受以下公开的具体实施的限制。

实施例一

一种石墨烯基玻璃脱模剂，所述脱模剂由以下重量份的组分组成：核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球：10份；硅油：1份；聚乙二醇：1份；pH调节剂：0.5份；聚丙烯酸钠：1份；乙二胺四乙酸二钠：1份；去离子水20份。

其中，所述核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球的制备方法为在30份的去离子水中加入10份片径为10nm、片层厚度为0.35nm的氧化石墨烯，超声分散30min；再在上述形成的产物中，加入5份粒径为100nm石墨微球搅拌30min，然后在50℃干燥，得到粒径为100nm的核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球。

本发明还提供一种石墨烯基玻璃脱模剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)在30份的去离子水中加入1份的分子量为500聚乙二醇，充分搅拌溶解，形成聚乙二醇水溶液；

2)在步骤1)形成的聚乙二醇水溶液中加入10份上述方法制备得到的核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球；

3)在步骤2)形成的产物中加入0.5份的pH调节剂，调节PH值为6；

4)在步骤4)形成的产物中依次加入1份的硅油，1份的聚丙烯酸钠，1份的乙二胺四乙酸二钠，继续搅拌10min，得到石墨烯基玻璃脱模剂。

其中，所述PH值调节剂为柠檬酸、山梨酸、碳酸氢钠或者磷酸氢二钠中的一种或多种。

实施例二

一种石墨烯基玻璃脱模剂，所述脱模剂由以下重量份的组分组成：核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球：20份；硅油：3份；聚乙二醇：3份；pH调节剂：1.75份；聚丙烯酸钠：3份；乙二胺四乙酸二钠：2份；去离子水35份。

其中，所述核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球的制备方法为在40份的去离子水中加入20份片径为500nm，片层厚度为1.5nm氧化石墨烯，超声分散120min；再在上述形成的产物中，加入12份粒径为500nm石墨微球搅拌90min，然后在70℃干燥，得到粒径为800nm的核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球。

本发明还提供一种石墨烯基玻璃脱模剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)在35份的去离子水中加入3份的分子量为1300的聚乙二醇，充分搅拌溶解，形成聚乙二醇水溶液；

2)在步骤1)形成的聚乙二醇水溶液中加入20份上述方法制备得到的核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球；

3)在步骤2)形成的产物中加入1.75份的pH调节剂，调节PH值为7；

4)在步骤4)形成的产物中依次加入3份的硅油，3份的聚丙烯酸钠，2份的乙二胺四乙酸二钠，继续搅拌60min，得到石墨烯基玻璃脱模剂。

其中，所述PH值调节剂为柠檬酸、山梨酸、碳酸氢钠或者磷酸氢二钠中的一种或多种。

实施例三

一种石墨烯基玻璃脱模剂，所述脱模剂由以下重量份的组分组成：核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球：30份；硅油：5份；聚乙二醇：5份；pH调节剂：2份；聚丙烯酸钠：5份；乙二胺四乙酸二钠：3份；去离子水50份。

其中，所述核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球的制备方法为在50份的去离子水中加入30份片径为1000nm，片层厚度为3nm氧化石墨烯，超声分散200min；再在上述形成的产物中，加入20份粒径为1000nm石墨微球搅拌150min，然后在80℃干燥，得到粒径为1500nm的核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球。

本发明还提供一种石墨烯基玻璃脱模剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)在50份的去离子水中加入5份的分子量为2000聚乙二醇，充分搅拌溶解，形成聚乙二醇水溶液；

2)在步骤1)形成的聚乙二醇水溶液中加入30份上述方法制备得到的核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球；

3)在步骤2)形成的产物中加入2份的pH调节剂，调节PH值为8；

4)在步骤4)形成的产物中依次加入5份的硅油，5份的聚丙烯酸钠，3份的乙二胺四乙酸二钠，继续搅拌100min，得到石墨烯基玻璃脱模剂。

其中，所述PH值调节剂为柠檬酸、山梨酸、碳酸氢钠或者磷酸氢二钠中的一种或多种。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

一种石墨烯基玻璃脱模剂及其制备方法

技术领域

本发明玻璃制备的技术领域，特别涉及到一种石墨烯基玻璃脱模剂及其制备方法。

背景技术

在玻璃制品的制备过程中需要使用金属模具对玻璃制品进行成型，玻璃的软化温度一般在500℃以上，因此金属模具的工作温度一般为500-1200℃，在这样的高温条件下，玻璃熔浆容易粘附在金属模具表面，在玻璃制品表面积碳，会有裂纹出现，影响玻璃制品表面的光洁度。因此，需要周期性的对金属模具内腔喷涂脱模剂并形成一层干性润滑膜，从而使脱模操作轻而易举，同时，又可避免强行取出对产品造成损伤。

现有技术中的脱模剂主要由粉料、悬浮剂、功能助剂和溶剂组成。粉料多包括铝粉、铜粉、蜡粉，铝粉、铜粉的耐热性较好，能够在溶剂挥发后保留在模具表面，但是它们的延展性、成膜性较差，如果加入量过少，很难在模具表面形成一层致密的薄膜，从而影响砂芯的脱模性能，如果加入量过大，则在模具表面形成堆积层，影响铸件尺寸和精度。为了解决脱模剂延展性和成膜性的问题，有人提出了一种在现有的基础组分中加入石墨烯，将基础组分和石墨烯乳化后得到全新的脱模剂，使得该脱模剂具有较好的延展性和成模性的方法。但将石墨烯直接加入到基础成分中进行乳化，石墨烯在里面只是物理分散，机械的吸附脱模粉料和其他物质，使得脱模剂的成模性与延展性的提高有限，且因石墨烯自身的吸附性能，会使脱模剂存在团聚现象，刷到玻璃模具表面虽然容易成膜，但也会因为团聚现象，在某些地方会造成堆积，影响玻璃表面的平滑与精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯基玻璃脱模剂，能够有效降的防止玻璃制品在脱模过程中粘附在金属模具上，使制品表面光洁，同时此脱模剂拥有优越的成膜粘附力，在高温下仍能保持润滑，抗氧化的效果，具有很好的成模性和延展性。

为此，本发明采用以下技术方案：

一种石墨烯基玻璃脱模剂，所述脱模剂由以下重量份的组分组成：核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球：10-30份；硅油：1-5份；聚乙二醇：1-5份；pH调节剂：0.5-2份；聚丙烯酸钠：1-5份；乙二胺四乙酸二钠：1-3份；去离子水20-50份。

其中，所述核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球的制备方法为在30-50份的去离子水中加入10-30份氧化石墨烯，超声分散30-200min；再在上述形成的产物中，加入5-20份石墨微球搅拌30-150min，然后在50-80℃干燥，得到核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球。

其中，所述核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球的粒径为100nm-1500nm。

其中，所述氧化石墨烯的片径为10nm-1000nm，片层厚度为0.35-3nm。

其中，所述石墨微球的粒径为100nm-1000nm。

其中，所述聚乙二醇的分子量为500-2000。

其中，所述氧化石墨烯基玻璃脱模剂的PH值为6-8。

其中，所述PH值调节剂为柠檬酸、山梨酸、碳酸氢钠或者磷酸氢二钠中的一种或多种。

本发明还提供一种石墨烯基玻璃脱模剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)在20-50份的去离子水中加入1-5份的聚乙二醇，充分搅拌溶解，形成聚乙二醇水溶液；

2)在步骤1)形成的聚乙二醇水溶液中加入10-30份核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球；

3)在步骤2)形成的产物中加入0.5-2份的pH调节剂，调节PH值为6-8；

4)在步骤4)形成的产物中依次加入1-5份的硅油，1-5份的聚丙烯酸钠，1-3份的乙二胺四乙酸二钠，继续搅拌10-100min，得到石墨烯基玻璃脱模剂。

本发明采用以上技术方案，将氧化石墨烯包覆石墨微球形成核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球作为玻璃脱模剂的主要原料，具有水分散性，无毒，无污染，润滑性能好，不易发生团聚等优点，而且核壳微球壳体上的氧化石墨烯具有羟基、羧基等官能团，能够很好的与其他物质进行复合，能在很大程度上提高脱模剂的成模性与延展性。同时，氧化石墨烯与熔融金属(例如铝，铜，钢等)或玻璃熔桨不起任何反应，在玻璃熔浆的高温下氧化石墨烯能被还原成石墨烯，而石墨烯仍保有润滑，抗氧化，耐高温、抗粘黏的特殊效果，而且高温还原之后的石墨烯具有很好的导热性能，使玻璃能更快更好的成型。

具体实施方式

为了使本发明的目的、特征和优点更加的清晰，以下结合实施例，对本发明的具体实施方式做出更为详细的说明，在下面的描述中，阐述了很多具体的细节以便于充分的理解本发明，但是本发明能够以很多不同于描述的其他方式来实施。因此，本发明不受以下公开的具体实施的限制。

实施例一

一种石墨烯基玻璃脱模剂，所述脱模剂由以下重量份的组分组成：核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球：10份；硅油：1份；聚乙二醇：1份；pH调节剂：0.5份；聚丙烯酸钠：1份；乙二胺四乙酸二钠：1份；去离子水20份。

其中，所述核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球的制备方法为在30份的去离子水中加入10份片径为10nm、片层厚度为0.35nm的氧化石墨烯，超声分散30min；再在上述形成的产物中，加入5份粒径为100nm石墨微球搅拌30min，然后在50℃干燥，得到粒径为100nm的核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球。

本发明还提供一种石墨烯基玻璃脱模剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)在30份的去离子水中加入1份的分子量为500聚乙二醇，充分搅拌溶解，形成聚乙二醇水溶液；

2)在步骤1)形成的聚乙二醇水溶液中加入10份上述方法制备得到的核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球；

3)在步骤2)形成的产物中加入0.5份的pH调节剂，调节PH值为6；

4)在步骤4)形成的产物中依次加入1份的硅油，1份的聚丙烯酸钠，1份的乙二胺四乙酸二钠，继续搅拌10min，得到石墨烯基玻璃脱模剂。

其中，所述PH值调节剂为柠檬酸、山梨酸、碳酸氢钠或者磷酸氢二钠中的一种或多种。

实施例二

一种石墨烯基玻璃脱模剂，所述脱模剂由以下重量份的组分组成：核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球：20份；硅油：3份；聚乙二醇：3份；pH调节剂：1.75份；聚丙烯酸钠：3份；乙二胺四乙酸二钠：2份；去离子水35份。

其中，所述核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球的制备方法为在40份的去离子水中加入20份片径为500nm，片层厚度为1.5nm氧化石墨烯，超声分散120min；再在上述形成的产物中，加入12份粒径为500nm石墨微球搅拌90min，然后在70℃干燥，得到粒径为800nm的核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球。

本发明还提供一种石墨烯基玻璃脱模剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)在35份的去离子水中加入3份的分子量为1300的聚乙二醇，充分搅拌溶解，形成聚乙二醇水溶液；

2)在步骤1)形成的聚乙二醇水溶液中加入20份上述方法制备得到的核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球；

3)在步骤2)形成的产物中加入1.75份的pH调节剂，调节PH值为7；

4)在步骤4)形成的产物中依次加入3份的硅油，3份的聚丙烯酸钠，2份的乙二胺四乙酸二钠，继续搅拌60min，得到石墨烯基玻璃脱模剂。

其中，所述PH值调节剂为柠檬酸、山梨酸、碳酸氢钠或者磷酸氢二钠中的一种或多种。

实施例三

一种石墨烯基玻璃脱模剂，所述脱模剂由以下重量份的组分组成：核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球：30份；硅油：5份；聚乙二醇：5份；pH调节剂：2份；聚丙烯酸钠：5份；乙二胺四乙酸二钠：3份；去离子水50份。

其中，所述核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球的制备方法为在50份的去离子水中加入30份片径为1000nm，片层厚度为3nm氧化石墨烯，超声分散200min；再在上述形成的产物中，加入20份粒径为1000nm石墨微球搅拌150min，然后在80℃干燥，得到粒径为1500nm的核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球。

本发明还提供一种石墨烯基玻璃脱模剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)在50份的去离子水中加入5份的分子量为2000聚乙二醇，充分搅拌溶解，形成聚乙二醇水溶液；

2)在步骤1)形成的聚乙二醇水溶液中加入30份上述方法制备得到的核壳结构的石墨-氧化石墨烯微球；

3)在步骤2)形成的产物中加入2份的pH调节剂，调节PH值为8；

4)在步骤4)形成的产物中依次加入5份的硅油，5份的聚丙烯酸钠，3份的乙二胺四乙酸二钠，继续搅拌100min，得到石墨烯基玻璃脱模剂。

其中，所述PH值调节剂为柠檬酸、山梨酸、碳酸氢钠或者磷酸氢二钠中的一种或多种。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。