CN102371335B - 一种铸造醇基涂料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铸造醇基涂料的制备方法，本发明的醇基涂料选用多种组分配合成悬浮剂，综合利用各种悬浮剂的优点使得悬浮剂的悬浮性能优异，能在醇溶液中显示出良好的分散能力和悬浮稳定性，大幅提高抗板结能力，采用该悬浮剂配制的锆英粉醇基涂料24小时的悬浮性可达97-99％。

Description

一种铸造醇基涂料的制备方法

技术领域

本发明涉及铸造领域，特别涉及铸造用涂料技术领域。

背景技术

随着近年来我国经济建设的迅猛发展，铸件的产量、质量及其出口量逐年增长，对铸造涂料的用量及其质量的要求也越来越高。与水基涂料相比，由于醇基涂料只需点燃干燥或挥发自干，具有干燥速度快、生产效率高、节约能源以及缩短生产周期等优点，所以在我国得到了广泛的应用，我国铸造涂料的年用量可达20～25万吨，而醇基涂料占涂料总用量的60～70％。

一般涂料由耐火骨料、粘结剂、悬浮剂、助剂和溶剂等成分构成，其中悬浮剂是铸型涂料各组分中最重要的部分，良好的悬浮性能不仅能有效地保证涂料各组分的均一性，充分发挥涂料的功能作用，提高铸件的表面质量；而且还有利于施涂、贮存和运输。所以，对涂料悬浮剂的研究日益引起了人们的高度重视，特别是醇基涂料悬浮剂。

过去，我国将钠基膨润土用作醇基涂料的悬浮剂，由于它在醇溶液中溶胀性不好，悬浮效果差，现已不用。后来采用季胺盐处理的有机膨润土。它是一种较好的醇基涂料的悬浮剂，但是，有机膨润土必须采用二甲苯来引发才能使用，而二甲苯属于一种剧毒的化学品，严重影响人体的健康，不能满足21世纪绿色铸造生产的要求；同时，有机膨润土价格相对较高，大大增加了涂料产品的制造成本，对于薄利的铸造企业很难接受。到20世纪80年代以后，我国又开发了一种醇基涂料用新型悬浮剂，它是用锂盐与钙基膨润土进行阳离子交换而得(CN85105821)，这种材料在醇溶液中具有较好的悬浮性和使用性能。但是，锂基膨润土吸水溶胀后，在醇溶液中稳定性较差，由于锂土胶粒在醇溶液中易脱水、沉淀而使醇基涂料失去悬浮作用，致使涂料中耐火骨料下沉结块，尤其是在运输颠簸过程中，往往形成“死沉淀”，恶化了涂料的涂敷使用性能，也降低了涂料层的耐火度和抗粘砂性能。

申请号为200910012344.3的中国专利申请公开了一种铸造醇基涂料用凹土悬浮剂，其特征是在硅酸铝镁含量以质量百分比为80～85％的凹土粒子上包覆无机纳米颗粒构成；无机纳米粒子为纳米Al₂O₃、纳米SiO₂或纳米TiO₂，其粒径为10～20nm，比表面积为200～300m²/g。然而，实践证明该悬浮剂由于采用单一组份凸凹棒土制备，性能仍不是十分理想，并且由于添加了纳米级粒子，成本偏高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种铸造醇基涂料的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种铸造醇基涂料的制备方法，该方法包括如下步骤：

1)制备悬浮剂：醇基涂料悬浮剂由以重量份计的下列原料组成：凸凹棒土20-30份，钙剂膨润土30-40份，碳酸钠10-15份，聚乙二醇1-2份，硅酸钠5-8份，氧化锌1-2份，氧化锆1-2份，按上述配比称量配料；将步骤1)称量好的各配料放入混料机中混合60-90分钟；然后将混合均匀的混合料放入反应釜中，加入50-60％的磷酸水溶液，然后升温至40-50℃，反应30-40分钟，然后离心脱水，烘干；将步骤2)得到的烘干物放入磨机中碾磨，碾磨后过标准筛，取粒度范围100-320目之间的碾磨物即为醇基涂料悬浮剂；

2)称量配料：醇基涂料由以重量百分比计的下述物质组成：锆英粉80-85％，热酚醛树脂1.0-1.5％，悬浮剂1.4-1.6％，消泡剂0.3-0.5％，余量为异丙醇；

3)混制涂料：其中，首先将称量好的热酚醛树脂，悬浮剂，消泡剂量和40％的异丙醇放入搅拌混料机中搅拌混合20-30分钟，然后边搅拌边加入锆英粉和剩余异丙醇，其中锆英粉和剩余异丙醇均匀分成3批加入，每批次之间间隔5-10分钟，加料完毕后在搅拌混合20-30分钟即可。

本发明制备方法的有益效果为：

1)本发明的醇基涂料选用多种组分配合成悬浮剂，综合利用各种悬浮剂的优点使得悬浮剂的悬浮性能优异，能在醇溶液中显示出良好的分散能力和悬浮稳定性，大幅提高抗板结能力，采用该悬浮剂配制的锆英粉醇基涂料24小时的悬浮性可达97-99％。

2)分步骤分批次混合可进一步发挥本发明醇基涂料的优势，使得制备的涂料的性能更好。

3)由于本发明制备醇基涂料采用的悬浮剂性能优异，因此，仅需采用常规的醇基涂料耐火骨料、粘接剂和铸剂以及溶剂即得获得性能优异的涂料。

4)本发明制备醇基涂料选用的原料来源广泛，成本低廉，制备工艺简单，易操作。

具体实施方式

实施例一

一种铸造醇基涂料的制备方法，该方法包括如下步骤：

1)制备悬浮剂：醇基涂料悬浮剂由以重量份计的下列原料组成：凸凹棒土20份，钙剂膨润土40份，碳酸钠10份，聚乙二醇2份，硅酸钠5份，氧化锌2份，氧化锆1份，按上述配比称量配料；将步骤1)称量好的各配料放入混料机中混合90分钟；然后将混合均匀的混合料放入反应釜中，加入50％的磷酸水溶液，然后升温至50℃，反应30分钟，然后离心脱水，烘干；将步骤2)得到的烘干物放入磨机中碾磨，碾磨后过标准筛，取粒度范围100-320目之间的碾磨物即为醇基涂料悬浮剂；

2)称量配料：醇基涂料由以重量百分比计的下述物质组成：锆英粉80％，热酚醛树脂1.5％，悬浮剂1.4％，消泡剂0.5％，余量为异丙醇；

3)混制涂料：其中，首先将称量好的热酚醛树脂，悬浮剂，消泡剂量和40％的异丙醇放入搅拌混料机中搅拌混合20分钟，然后边搅拌边加入锆英粉和剩余异丙醇，其中锆英粉和剩余异丙醇均匀分成3批加入，每批次之间间隔10分钟，加料完毕后在搅拌混合20分钟即可。

实施例二

一种铸造醇基涂料的制备方法，该方法包括如下步骤：

1)制备悬浮剂：醇基涂料悬浮剂由以重量份计的下列原料组成：凸凹棒土30份，钙剂膨润土30份，碳酸钠15份，聚乙二醇1份，硅酸钠8份，氧化锌1份，氧化锆2份，按上述配比称量配料；将步骤1)称量好的各配料放入混料机中混合60分钟；然后将混合均匀的混合料放入反应釜中，加入60％的磷酸水溶液，然后升温至40℃，反应40分钟，然后离心脱水，烘干；将步骤2)得到的烘干物放入磨机中碾磨，碾磨后过标准筛，取粒度范围100-320目之间的碾磨物即为醇基涂料悬浮剂；

2)称量配料：醇基涂料由以重量百分比计的下述物质组成：锆英粉85％，热酚醛树脂1.0％，悬浮剂1.6％，消泡剂0.3％，余量为异丙醇；

3)混制涂料：其中，首先将称量好的热酚醛树脂，悬浮剂，消泡剂量和40％的异丙醇放入搅拌混料机中搅拌混合30分钟，然后边搅拌边加入锆英粉和剩余异丙醇，其中锆英粉和剩余异丙醇均匀分成3批加入，每批次之间间隔5分钟，加料完毕后在搅拌混合30分钟即可。

实施例三

一种铸造醇基涂料的制备方法，该方法包括如下步骤：

1)制备悬浮剂：醇基涂料悬浮剂由以重量份计的下列原料组成：凸凹棒土25份，钙剂膨润土35份，碳酸钠13份，聚乙二醇1.5份，硅酸钠6.5份，氧化锌1.5份，氧化锆1.5份，按上述配比称量配料；将步骤1)称量好的各配料放入混料机中混合75分钟；然后将混合均匀的混合料放入反应釜中，加入55％的磷酸水溶液，然后升温至45℃，反应35分钟，然后离心脱水，烘干；将步骤2)得到的烘干物放入磨机中碾磨，碾磨后过标准筛，取粒度范围100-320目之间的碾磨物即为醇基涂料悬浮剂；

2)称量配料：醇基涂料由以重量百分比计的下述物质组成：锆英粉82％，热酚醛树脂1.3％，悬浮剂1.5％，消泡剂0.4％，余量为异丙醇；

3)混制涂料：其中，首先将称量好的热酚醛树脂，悬浮剂，消泡剂量和40％的异丙醇放入搅拌混料机中搅拌混合25分钟，然后边搅拌边加入锆英粉和剩余异丙醇，其中锆英粉和剩余异丙醇均匀分成3批加入，每批次之间间隔8分钟，加料完毕后在搅拌混合25分钟即可。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (1)

1.一种铸造醇基涂料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)制备悬浮剂：醇基涂料悬浮剂由以重量份计的下列原料组成：凸凹棒土20-30份，钙剂膨润土30-40份，碳酸钠10-15份，聚乙二醇1-2份，硅酸钠5-8份，氧化锌1-2份，氧化锆1-2份，按上述配比称量配料；将步骤1)称量好的各配料放入混料机中混合60-90分钟；然后将混合均匀的混合料放入反应釜中，加入50-60％的磷酸水溶液，然后升温至40-50℃，反应30-40分钟，然后离心脱水，烘干；将步骤2)得到的烘干物放入磨机中碾磨，碾磨后过标准筛，取粒度范围100-320目之间的碾磨物即为醇基涂料悬浮剂；

2)称量配料：醇基涂料由以重量百分比计的下述物质组成：锆英粉80-85％，热酚醛树脂1.0-1.5％，悬浮剂1.4-1.6％，消泡剂0.3-0.5％，余量为异丙醇；

3)混制涂料：其中，首先将称量好的热酚醛树脂，悬浮剂，消泡剂量和40％的异丙醇放入搅拌混料机中搅拌混合20-30分钟，然后边搅拌边加入锆英粉和剩余异丙醇，其中锆英粉和剩余异丙醇均匀分成3批加入，每批次之间间隔5-10分钟，加料完毕后在搅拌混合20-30分钟即可。