CN102886488B - 一种金属型离心铸造用涂料的快速制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属型离心铸造用涂料的快速制备方法，是以硅藻土为耐火剂、以钠基膨润土为悬浮剂、以磷酸铝为粘结剂、以去离子水为载液，经配比、混合搅拌、碾压机碾压、静置陈化、检测包装，制成粘稠状涂料，此涂料耐高温、耐火性好，粘结力强，固着度好，均匀度好，此制备方法工艺流程短、速度快、效率高，材料配比合理新颖，使用效果好，是十分理想的金属型离心铸造用涂料的快速制备方法，此离心铸造用涂料也可在其他金属铸造中使用。

Description

一种金属型离心铸造用涂料的快速制备方法

技术领域

本发明涉及一种金属型离心铸造用涂料的快速制备方法，属金属型离心铸造辅助材料的制备及应用的技术领域。

背景技术

离心铸造是金属管材最常用的加工技术，由于铸管的品种越来越多，从中小型的管材到大型的埋设用管材，大都采用离心铸造技术，离心铸造既可节省金属材料，又可提高生产效率和加工质量。

离心铸造最关键的材料和技术就是涂料的选择和使用，涂料的使用不当或落后，会直接影响铸造的质量和效率，例如铸件开裂、脱模不畅，表面粗糙、管壁不均等弊端。

目前，离心铸造涂料大都较落后，原料配比不合理，有的耐火性差、有的粘结性差、有的分散性差、有的易产生气泡，有的强韧性差，极大地限制了涂料的应用，阻碍了离心铸造技术的发展。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对背景技术的状况和不足，采用硅藻土做耐火剂，钠基膨润土做悬浮剂、磷酸铝做粘结剂，制成一种新的涂料，以提高离心铸造的质量和效率。

技术方案

使用的化学物质材料为：硅藻土、钠基膨润土、磷酸铝、去离子水，其组合准备用量如下：以克、毫升为计量单位

硅藻土：SiO₂  1000g±10g

钠基膨润土：Na_0.33(Al,Mg,Fe)₂[(Si,Al)₄O₁₀](OH)₂·4H₂O   40g±1g

磷酸铝：AlPO₄   13g±1g

去离子水：H₂O   1500mL

制备方法如下：

(1)精选化学物质材料

对制备使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制：

硅藻土：固态粉体92.6％

钠基膨润土：固态粉体90％

磷酸铝：固态粉体98％

去离子水：液态液体99.9％

(2)制备钠基膨润土水溶液

称取钠基膨润土40g±1g，量取去离子水800mL，加入混浆机中，钠基膨润土与去离子水的质量比为1:20，开启混浆机，进行搅拌，搅拌时间24h；

(3)掺杂粘结剂磷酸铝

称取磷酸铝13g±1g，加入混浆机内，继续搅拌30min，搅拌后成钠基膨润土悬浮液；

(4)碾压

碾压是在碾压机上进行的，是在加入耐火剂硅藻土、去离子水过程中定成的；

①将钠基膨润土悬浮液加入碾压机内，然后加入硅藻土1000g±10g、去离子水700mL；

②开启碾压机，进行碾压，碾压转速36r/min，碾压压强1.6MPa，碾压时间4h；

③在碾压过程中进行碾压循环，碾压循环次数为5次，碾压后成粘稠状浆液；

(5)静置陈化

将碾压后的粘稠状浆液收集于不锈钢容器中，在室温25℃下静置陈化24h，陈化后即为离心铸造用涂料；

(6)检测、分析、表征

对制备的离心铸造用涂料的形貌、色泽、成分、化学物理性能进行检测、分析、表征；

用GET-3智能发气性测定仪进行涂料发气性和发气速率的分析；

用JXA－840扫描电镜仪进行硅藻土和涂料的微观结构分析；

用保温性测试仪进行涂料保温性的分析；

用Φ25mm×100mL的具塞量筒进行悬浮性分析；

结论：离心铸造用涂料为黄色粘稠状液体，发气性为5.26mL/g，导热系数为0.3583W·m^-1·K^-1，悬浮性为99；

(7)包装储存

制备的粘稠状涂料储存于金属筒形容器中，或塑料桶中，密闭保存，要防火、防晒、防潮、防酸碱盐侵蚀，储存于阴凉洁净环境，储存温度25℃，相对湿度≤20％。

有益效果

本发明与背景技术相比具有明显的先进性，是以硅藻土为耐火剂、以钠基膨润土为悬浮剂、以磷酸铝为粘结剂、以去离子水为载液，经配比、混合搅拌、碾压机碾压、静置陈化、检测、包装制成黏稠状涂料，此涂料耐高温、耐火性能较好，粘结力强，均匀度好，固着度好，此制备方法工艺流程短、速度快，材料配比合理，使用效果好，是十分理想的金属型离心铸造用涂料的快速制备方法，此离心铸造用涂料也可在其他金属型铸造中使用。

附图说明

图1为离心铸造用涂料碾压状态图

图2为离心铸造用涂料微观结构形貌图

图3为离心铸造用涂料使用效果图

图中所示，附图标记清单如下：

1、控制台，2、显示屏，3、指示灯，4、电源开关，5、碾压调控器，6、下碾盘，7、上碾盘，8、进料口，9、碾压电机，10、出料口，11、产物箱，12、涂料混合料。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步说明：

图1所示，为离心铸造用涂料碾压状态图，各部位置、连接关系要正确，按量配比，按序操作。

制备使用化学物质的量值是按预先设置的范围确定的，以克、毫升为计量单位。

离心铸造用涂料的碾压是在碾压机上进行的，是在上碾盘、下碾盘的碾压过程中完成的；

碾压机为立式，碾压机下部为控制台1，在控制台1上设有显示屏2、指示灯3、电源开关4、碾压调控器5；在碾压机控制台1的上部为下碾盘6，在下碾盘6的上部为上碾盘7，上碾盘7与下碾盘6之间为啮合连接，在上碾盘7的上部为碾压电机9，在上碾盘7、碾压电机9之间设有进料口8，进料口8内为涂料混合料12；在下碾盘6的右下部设有出料口10，出料口10连通产物箱11；碾压电机9由调控器5控制。

图2所示，为离心铸造用涂料微观结构形貌图，钠基膨润土、磷酸铝均匀分散在硅藻土的表面，涂料均匀性好、各部性能均匀稳定。

图3所示，为离心铸造用涂料使用效果图，铸管表面无针孔、无夹渣等缺陷，且表面光洁度高。

Claims (2)

1.一种金属型离心铸造用涂料的快速制备方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：硅藻土、钠基膨润土、磷酸铝和去离子水，组合制备如下：以克、毫升为计量单位

硅藻土：SiO₂    1000g±10g

钠基膨润土：Na_0.33(Al,Mg,Fe)₂[(Si,Al)₄O₁₀](OH)₂·4H₂O   40g±1g

磷酸铝：AlPO₄    13g±1g

去离子水：H₂O     1500mL

制备方法如下：

(1)精选化学物质材料

对制备使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制：

硅藻土：固态粉体92.6％

钠基膨润土：固态粉体90％

磷酸铝：固态粉体98％

去离子水：液态液体99.9％

(2)制备钠基膨润土水溶液

称取钠基膨润土40g±1g，量取去离子水800mL，加入混浆机中，钠基膨润土与去离子水的质量比为1:20，开启混浆机，进行搅拌，搅拌时间24h；

(3)掺杂粘结剂磷酸铝

称取磷酸铝13g±1g，加入混浆机内，继续搅拌30min，搅拌后成钠基膨润土悬浮液；

(4)碾压

碾压是在碾压机上进行的，是在加入耐火剂硅藻土、去离子水过程中定成的；

①将钠基膨润土悬浮液加入碾压机内，然后加入硅藻土1000g±10g、去离子水700mL；

②开启碾压机，进行碾压，碾压转速36r/min，碾压压强1.6MPa，碾压时间4h；

③在碾压过程中进行碾压循环，碾压循环次数为5次，碾压后成粘稠状浆液；

(5)静置陈化

将碾压后的粘稠状浆液收集于不锈钢容器中，在室温25℃下静置陈化24h，陈化后即为离心铸造用涂料；

(6)检测、分析、表征

对制备的离心铸造用涂料的形貌、色泽、成分、化学物理性能进行检测、分析、表征；

用GET-3智能发气性测定仪进行涂料发气性和发气速率的分析；

用JXA－840扫描电镜仪进行硅藻土和涂料的微观结构分析；

用保温性测试仪进行涂料保温性的分析；

用Φ25mm×100mL的具塞量筒进行悬浮性分析；

结论：离心铸造用涂料为黄色粘稠状液体，发气性为5.26mL/g，导热系数为0.3583W·m^-1·K^-1，悬浮性为99；

(7)包装储存

制备的粘稠状涂料储存于金属筒形容器中，或塑料桶中，密闭保存，要防火、防晒、防潮、防酸碱盐侵蚀，储存于阴凉洁净环境，储存温度25℃，相对湿度≤20％。

2.根据权利要求1所述的一种金属型离心铸造用涂料的快速制备方法，其特征在于：离心铸造用涂料的碾压是在碾压机上进行的，是在上碾盘、下碾盘的碾压过程中完成的；

碾压机为立式，碾压机下部为控制台(1)，在控制台(1)上设有显示屏(2)、指示灯(3)、电源开关(4)、碾压调控器(5)；在碾压机控制台(1)的上部为下碾盘(6)，在下碾盘(6)的上部为上碾盘(7)，上碾盘(7)与下碾盘(6)之间为啮合连接，在上碾盘(7)的上部为碾压电机(9)，在上碾盘(7)、碾压电机(9)之间设有进料口(8),进料口(8)内为涂料混合料(12)，在下碾盘(6)的右下部设有出料口(10)，出料口(10)连通产物箱(11)；碾压电机(9)由调控器(5)控制。