CN103302237A - 一种v法铸造涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种V法铸造涂料，由以下重量百分含量的原料配比制成：耐火材料84～89%，悬浮剂1～2%，复合粘结剂5～8%，复合表面改性剂4～5%，消泡剂0.1%～0.7%，助剂0.5%。本发明通过在V法铸造涂料中添加氧化铁作为助剂，添加由凹凸棒石和二氧化硅有机复合而成的悬浮剂，添加由松香和聚乙烯醇缩丁醛混合研磨制成的复合粘合剂，所制成的V法铸造涂料拥有悬浮性好、持久性长、抗氧化能力强且运输安全方便等优点。同时，该V法铸造涂料采用的原料市场丰富，生产成本较低，性价比明显，极具市场竞争力。

Description

一种V法铸造涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及铸造涂料技术领域，具体涉及一种V法铸造涂料。本发明同时还涉及一种V法铸造涂料的制备方法。

背景技术

V法铸造是继机械成型及化学成型之后的新一代物理成型法。V法铸造与传统砂型铸造方法有很大的不同，其基本原理是，它将真空技术与砂型铸造结合,用不加水份和粘结剂的原砂造型，靠塑料薄膜将砂型的型腔面和背面密封起来，借助真空泵抽气产生负压，造成砂型内、外压差使型砂紧固成型，经下芯、合箱、浇注，待铸件凝固，解除负压或停止抽气，型砂便随之溃散而获得铸件。

为防止浇注时塑料薄膜烧损使型砂脱落产生夹砂以及真空吸力作用下金属液向铸型渗透产生粘砂，降低铸件表面粗糙度，在覆膜成型后、放置砂箱前，在型砂一侧的塑料薄膜表面施涂涂料（涂刷或喷涂）是一项必不可少的工序。

目前，国内铸造行业所用的铸造涂料往往存在以下问题：一是常用的浆状和膏状铸造涂料在长期存放和运输过程中易产生沉淀和板结，降低了涂料使用效果。而且醇基涂料属易燃危险品，不能铁路运输和物流运输；二是高温液体金属与涂料和铸型发生氧化，在铸件表面产生极强的粘结化合物，铸型后不易剥落；三是普通铸造涂料只是在铸件和铸型中间起到阻挡隔离作用，由于强度低、耐火差、发气量大，容易造成铸件产生粘砂、砂眼、气孔、碳渣等缺陷；四是涂料附着力、悬浮性差，不易涂刷，影响涂膜的耐久性。

发明内容

本发明的目的是提供一种悬浮性好、持久性长、抗氧化能力强且运输安全方便的粉状或膏状的V法铸造涂料。

本发明的目的还在于提供一种V法铸造涂料的制备方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种V法铸造涂料，由以下重量百分含量的原料配比制成：耐火材料84～89%，悬浮剂1～2%，复合粘结剂5～8%，复合表面改性剂4～5%，消泡剂0.1%～0.7%，助剂0.5%。

进一步优选的，所述的V法铸造涂料，由以下重量百分含量的原料配比制成：耐火材料85%，悬浮剂2%，复合粘结剂7%，复合表面改性剂5%，消泡剂0.5%，助剂0.5%。

所述耐火粉料由以下原料中的一种或几种破碎研磨混合制成：锆英砂粉、镁砂粉、铬铁矿粉、铝矾土粉；制成后的耐火粉料粒度为170～350目。

所述助剂为氧化铁。

所述悬浮剂由分别经过超细分散的凹凸棒土和二氧化硅混合后，再经过高速碾磨乳化制成，凹凸棒土与二氧化硅的重量比为9:1。

所述复合粘结剂由松香和聚乙烯醇缩丁醛混合研磨制成，松香与聚乙烯醇缩丁醛的重量比为8:1。

所述V法铸造涂料为粉状或膏状。

一种V法铸造涂料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将凹凸棒土和二氧化硅按重量比9：1的比例混合，然后高速碾磨乳化，制成悬浮剂待用；将松香和聚乙烯醇缩丁醛按重量比8：1的比例混合研磨，制成复合粘结剂待用；

（2）分别称取耐火材料，悬浮剂，复合粘结剂，复合表面改性剂，消泡剂，助剂，各原料的重量百分含量为：耐火材料84～89%，悬浮剂1～2%，复合粘结剂5～8%，复合表面改性剂4～5%，消泡剂0.1%～0.7%，助剂0.5%；

（3）将步骤（2）称取的悬浮剂、复合粘结剂、复合表面改性剂、消泡剂和助剂混合后，加入乙醇，搅拌均匀后，加入到耐火粉料中，捏合碾压2小时。

本发明用凹凸棒石作为悬浮剂。凹凸棒石呈土状、致密块状产于沉积岩和风化壳中，颜色呈白色，灰白色，青灰色，灰绿色或弱丝绢光泽。土质细腻，有油脂滑感，质轻、性脆，断口呈贝壳状或参差状，吸水性强；湿时具粘性和可塑性，干燥后收缩小，不大显裂纹，水浸泡崩散，悬浮液遇电介质不絮凝沉淀。由于凹凸棒石独特的晶体结构，使之具有许多特殊的物化及工艺性能，更是生产铸造涂料的绝好材料。本发明所述的V法铸造涂料中使用凹凸棒石后，涂料均匀、悬浮稳定、持久性长，悬浮性由原来的95%提高到99%以上，有效地解决了传统涂料容易沉淀的问题。

本发明还在V法铸造涂料中加入了氧化铁作为助剂。氧化铁耐高温（耐热可达1200℃），耐污浊气体、耐碱，用它制备的涂膜致密，可起物理防锈作用，对人体健康不会产生影响。本发明所述的V法铸造涂料中加入氧化铁后，不仅提高了铸件的抗氧化能力，减少了铸件的渗碳和渗硫缺陷，增加涂料的透气性，减少了脱碳情况的发生，还可以保证铸件易于脱型和表面光洁,并使涂层有较高的绝热性以防止铸件浇量不足。

本发明所述的V法铸造涂料中，复合粘结剂由松香、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）混合研磨而成，有效地提高铸造用醇基涂料的综合性能。另外，通过加入复合粘结剂、复合悬浮剂和复合表面改性剂，对耐火粉料进行了有机化改性，提高了复合粘结剂、复合悬浮剂在无机耐火粉料中的分散度，使制成的粉状涂料混合体系在加醇使用时不易发生偏析现象。

本发明所提供的V法铸造涂料具有良好的可塑性、流变性、化学惰性及热稳定性，以及干燥后收缩小、不易龟裂，可以大幅度提高型砂的回用率，降低成本，提高质量，不会造成环境污染。本发明所述的V法铸造涂料为粉状或膏状，运输安全、方便，并解决了铸造涂料在长期存放和运输过程中易产生沉淀和板结、使用效果不佳的技术问题。同时，所述的V法铸造涂料也可以根据需要做成浆状。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

本实施例提供的V法铸造涂料，由以下重量百分含量的原料配比制成：用作耐火材料的锆英砂粉84%，其中锆英砂粉的目数为170目，凹凸棒土和二氧化硅混合制成的悬浮剂2%，其中凹凸棒土与二氧化硅的重量比为9:1，松香和聚乙烯醇缩丁醛混合制成的复合粘结剂5.8%，其中松香与聚乙烯醇缩丁醛的重量比8：1，用作复合表面改性剂的聚醚改性聚有机硅氧烷5%，用作消泡剂的NXZ0.7%，用作助剂的氧化铁0.5%。

本实施例提供的V法铸造涂料为粉状，其具体制备方法为：将按以上重量百分含量配比的原料碾磨成粉状后，混合而成。

本粉状V法铸造涂料使用前根据涂料重量加入70﹪乙醇即可(每1kg涂料加0.7kg乙醇)。

实施例2

本实施例提供的V法铸造涂料，由以下重量百分含量的原料配比制成：用作耐火材料的镁砂粉89%，其中镁砂粉的目数为350目，凹凸棒土和二氧化硅混合制成的悬浮剂1%，其中凹凸棒土与二氧化硅的重量比为9:1，松香和聚乙烯醇缩丁醛混合制成的复合粘结剂5%，其中松香与聚乙烯醇缩丁醛的重量比8：1，用作复合表面改性剂的聚醚改性聚有机硅氧烷4%，用作消泡剂的NXZ0.5%，用作助剂的氧化铁0.5%。

本实施例提供的V法铸造涂料为粉状，其制备方法以及使用方法参照实施例1中V法铸造涂料的制备方法和使用方法。

实施例3

本实施例提供的V法铸造涂料，由以下重量百分含量的原料配比制成：锆英砂粉、镁砂粉、铬铁矿粉、铝矾土混合制成的耐火材料85%，其中锆英砂粉、镁砂粉、铬铁矿粉、铝矾土按照等质量比例进行混合，混合后的耐火材料目数为250目，凹凸棒土和二氧化硅混合制成的悬浮剂2%，其中凹凸棒土与二氧化硅的重量比为9:1，松香和聚乙烯醇缩丁醛混合制成的复合粘结剂7%，其中松香与聚乙烯醇缩丁醛的重量比8：1，用作复合表面改性剂的聚醚改性聚有机硅氧烷5%，用作消泡剂的NXZ0.5%，用作助剂的氧化铁0.5%。

本实施例提供的V法铸造涂料为膏状，其制备方法包括以下步骤：

（1）将凹凸棒土和二氧化硅按重量比9：1的比例混合，然后高速碾磨乳化，制成悬浮剂待用；将松香和聚乙烯醇缩丁醛按重量比8：1的比例混合研磨，制成复合粘结剂待用。

（2）分别称取耐火材料，悬浮剂，复合粘结剂，复合表面改性剂，消泡剂，助剂，各原料的重量百分含量为：耐火材料85%，悬浮剂2%，复合粘结剂7%，复合表面改性剂5%，消泡剂0.5%，助剂0.5%。

（3）将步骤（2）称取的悬浮剂、复合粘结剂、复合表面改性剂、消泡剂和助剂混合后，加入乙醇，搅拌均匀后，加入到耐火粉料中，捏合碾压2小时。

本实施例提供的V法铸造涂料为膏状，使用前需加乙醇稀释配比为：膏状涂料:乙醇=3～4:1。

实施例4

本实施例提供的V法铸造涂料，由以下重量百分含量的原料配比制成：用作耐火材料的铬铁矿粉85%，其中铬铁矿粉的目数为300目，凹凸棒土和二氧化硅混合制成的悬浮剂2%，其中凹凸棒土与二氧化硅的重量比为9:1，松香和聚乙烯醇缩丁醛混合制成的复合粘结剂8%，其中松香与聚乙烯醇缩丁醛的重量比8：1，用作复合表面改性剂的聚醚改性聚有机硅氧烷4.4%，用作消泡剂的NXZ0.1%，用作助剂的氧化铁0.5%。

本实施例提供的V法铸造涂料为膏状，其制备方法以及使用方法参照实施例3中V法铸造涂料的制备方法和使用方法。

试验例

将本发明提供的膏状和粉状V法铸造涂料，用有机溶剂稀释并调成浆状涂料后测定其主要性能指标，具体结果如表1所示。

表格1 V法铸造涂料性能指标

从表1中，可以看到本发明提供的粉状和膏状V法铸造涂料悬浮性好，发气量小，涂层耐磨性好，并且耐高温。根据涂料的分级，该V法铸造涂料达到一级标准。

Claims (8)

1.一种V法铸造涂料，其特征在于：由以下重量百分含量的原料配比制成：耐火材料84～89%，悬浮剂1～2%，复合粘结剂5～8%，复合表面改性剂4～5%，消泡剂0.1%～0.7%，助剂0.5%。

2.根据权利要求1所述的V法铸造涂料，其特征在于，由以下重量百分含量的原料配比制成：耐火材料85%，悬浮剂2%，复合粘结剂7%，复合表面改性剂5%，消泡剂0.5%，助剂0.5%。

3.根据权利要求1或2所述的V法铸造涂料，其特征在于，所述耐火粉料由以下原料中的一种或几种破碎研磨混合制成：锆英砂粉、镁砂粉、铬铁矿粉、铝矾土粉；制成的耐火粉料粒度为170～350目。

4.根据权利要求1或2所述的V法铸造涂料，其特征在于，所述助剂为氧化铁。

5.根据权利要求1或2所述的V法铸造涂料，其特征在于，所述悬浮剂由分别经过超细分散的凹凸棒土和二氧化硅混合后，再经过高速碾磨乳化制成，凹凸棒土与二氧化硅的重量比为9:1。

6.根据权利要求1或2所述的V法铸造涂料，其特征在于，所述复合粘结剂由松香和聚乙烯醇缩丁醛混合研磨制成，松香与聚乙烯醇缩丁醛的重量比为8:1。

7.根据权利要求1或2所述的V法铸造涂料，其特征在于，所述涂料为粉状或膏状。

8.一种V法铸造涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将凹凸棒土和二氧化硅按重量比9：1的比例混合，然后高速碾磨乳化，制成悬浮剂待用；将松香和聚乙烯醇缩丁醛按重量比8：1的比例混合研磨，制成复合粘结剂待用；

（2）分别称取耐火材料，悬浮剂，复合粘结剂，复合表面改性剂，消泡剂，助剂，各原料的重量百分含量为：耐火材料84～89%，悬浮剂1～2%，复合粘结剂5～8%，复合表面改性剂4～5%，消泡剂0.1%～0.7%，助剂0.5%；

（3）将步骤（2）称取的悬浮剂、复合粘结剂、复合表面改性剂、消泡剂和助剂混合后，加入乙醇，搅拌均匀后，加入到耐火粉料中，捏合碾压2小时。