CN103658509A - 一种高悬浮性砂型涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高悬浮性砂型涂料，其包括以下重量份数的组分：水100份；磷片石墨粉20-40份；无定型石墨粉60-80份；羧甲基纤维素钠0.3-0.6份；膨润土4-5.5份；苏打0.36份；烷基酚聚氧乙烯醚0.3份；吐温800.05份。本发明的砂型涂料各组分混合均匀，且各组分均匀的悬浮于溶液中，放置12个月以上均不发生沉淀，浸润效果好，从而可采用流涂、喷涂、刷涂等工艺将本发明的砂型涂料涂覆到砂型表面。本发明的砂型涂料制备简单，成本低，涂覆到砂型表面后可使砂型强度提高，耐腐蚀、耐高温、耐火等，可大大提高砂型的性能。

Description

一种高悬浮性砂型涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及砂型涂料，尤其涉及一种高悬浮性砂型涂料及其制备方法。

背景技术

铸造涂料包括铸造模具涂料、砂型涂料和新型醇基涂料等。其中，砂型涂料主要同于涂覆在砂型表面，具有以下作用：1）可提高铸件表面质量。2）提高砂型耐火度，避免或减少粘砂。3）减少因搬运和扣箱引起的掉砂现象。4）便于铸件清砂。

目前市面上的砂型涂料常采用膨润土、羧甲基纤维素钠等作为悬浮剂，但由于膨润土未经过活化，其作为悬浮剂或粘结剂的效果并不理想，所以目前在全国铸造涂料市场上所出售的砂型涂料均容易沉淀，每次使用都需要进行搅拌，造成操作不便，难以采用流涂、喷涂、刷涂等工艺将砂型涂料涂覆到砂型表面。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种不易沉降、使用方便的高悬浮性砂型涂料及其制备方法。

本发明的技术方案为：一种高悬浮性砂型涂料，其包括以下重量份数的组分：

水    100份；

磷片石墨粉        20-40份；

无定型石墨粉      60-80份；

羧甲基纤维素钠    0.3-0.6份；

膨润土            4-5.5份；

苏打              0.36份；

烷基酚聚氧乙烯醚  0.3份；

吐温80              0.05份。

本发明中，在砂型涂料的配方中加入羧甲基纤维素钠，由于羧甲基纤维素钠在本砂型涂料中作为悬浮剂，且与水可完全粘合，两者之间不存在固液分离现象；羧甲基纤维素钠和水混合均匀后形成的混合液表面光滑平整，且接近无色透明，无颗粒状物体。羧甲基纤维素钠和水混合形成的混合液可使其他组分悬浮在溶液中，不易发生沉降。

与现有技术相比，本发明加入了苏打活化膨润土，使膨润土不仅可以作为粘结剂使用，还可以作为悬浮剂使用。同时，膨润土和羧甲基纤维素钠相配合作用，明显提高本发明砂型涂料的屈服值，改善涂料的悬浮效果，提高砂型涂料与砂型的粘结效果，可避免或减少砂型粘砂。

本发明在砂型涂料的配方中加入无定型石墨粉，由于无定型石墨粉具有耐高温、导电、润滑及可塑性等性能，从而使得本发明的砂型涂料涂覆到砂型表面后，可提高铸件表面质量，还可提高砂型耐火度，避免或减少粘砂，便于铸造清砂。

磷片石墨粉具有很好的涂敷性能，还具有良好的化学稳定性，耐腐蚀、耐高温，高强度等性能，还可作为润滑剂使用。所以，本发明的砂型涂料将磷片石墨粉与无定型石墨粉配合使用，使砂型涂料具有很好涂覆性能，还具有很好的透气性能。砂型表面涂覆了本发明的砂型涂料后，大大提高砂型的耐高温、耐火等性能。

烷基酚聚氧乙烯醚是一种非离子表面活性剂，可在本发明的砂型涂料做作为分散剂，使砂型涂料各组分分散效果更好。

本发明的另一优点为：采用吐温80作为浸润剂，可使本发明的砂型涂料涂覆到砂型表面后，可顺利的浸入砂型1mm以下，增强砂型性能。

优选的，本发明所述的高悬浮性砂型涂料，其包括以下重量份数的组分：

水                100份；

磷片石墨粉        30-40份；

无定型石墨粉      60-70份；

羧甲基纤维素钠    0.3-0.5份；

膨润土            4-5份；

苏打              0.36份；

烷基酚聚氧乙烯醚  0.3份；

吐温80              0.05份。

更优选的，本发明所述的高悬浮性砂型涂料，其包括以下重量份数的组分：

水                100份；

磷片石墨粉        35份；

无定型石墨粉      65份；

羧甲基纤维素钠    0.4份；

膨润土            4.5份；

苏打              0.36份；

烷基酚聚氧乙烯醚  0.3份；

吐温80              0.05份。

本发明所述的高悬浮性砂型涂料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

1）将水和羧甲基纤维素钠混合，并在室温下搅拌20-28小时，直到羧甲基纤维素钠全部溶解；

2）往步骤1）的溶液中加入膨润土和苏打，搅拌24小时后加入烷基酚聚氧乙烯醚和吐温80，搅拌均匀后再加入磷片石墨粉和无定型石墨粉，再次将溶液搅拌均匀得到所述的高悬浮性砂型涂料。

由于羧甲基纤维素钠在水中的溶解需要15-20个小时，所以步骤1）中将羧甲基纤维素钠与水搅拌混合20-28小时，保证羧甲基纤维素钠在水中完全溶解。

步骤2）中，将各组分依次加入步骤中混合均匀的溶液中，并充分搅拌均匀，得到所述的高悬浮性砂型涂料。

本发明的砂型涂料各组分混合均匀，且各组分均匀的悬浮于溶液中，放置12个月以上均不发生沉淀，浸润效果好，从而可采用流涂、喷涂、刷涂等工艺将本发明的砂型涂料涂覆到砂型表面。本发明的砂型涂料制备简单，成本低，涂覆到砂型表面后可使砂型强度提高，耐腐蚀、耐高温、耐火等，可大大提高砂型的性能。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明公开一种高悬浮性砂型涂料，其包括以下重量份数的组分：

水    100份；

磷片石墨粉        20-40份；

无定型石墨粉      60-80份；

羧甲基纤维素钠    0.3-0.6份；

膨润土            4-5.5份；

苏打              0.36份；

烷基酚聚氧乙烯醚  0.3份；

吐温80              0.05份。

本发明所述的高悬浮性砂型涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

1）将水和羧甲基纤维素钠混合，并在室温下搅拌20-28小时，直到羧甲基纤维素钠全部溶解；

2）往步骤1）的溶液中加入膨润土和苏打，搅拌24小时后加入烷基酚聚氧乙烯醚和吐温80，搅拌均匀后再加入磷片石墨粉和无定型石墨粉，再次将溶液搅拌均匀得到所述的高悬浮性砂型涂料。

实施例1

一种高悬浮性砂型涂料的制备方法包括以下步骤：

1）先按以下重量份数称取各组分：

水                100份；

磷片石墨粉        35份；

无定型石墨粉      65份；

羧甲基纤维素钠    0.4份；

膨润土            4.5份；

苏打              0.36份；

烷基酚聚氧乙烯醚  0.3份；

吐温80              0.05份。

2）将水和羧甲基纤维素钠混合，并在室温下搅拌24小时，羧甲基纤维素钠全部溶解；

3）往步骤1）的溶液中加入膨润土和苏打，搅拌24小时后加入烷基酚聚氧乙烯醚和吐温80，搅拌均匀后再加入磷片石墨粉和无定型石墨粉，再次将溶液搅拌均匀得到所述的高悬浮性砂型涂料。

实施例2

一种高悬浮性砂型涂料的制备方法包括以下步骤：

1）先按以下重量份数称取各组分：

水    100份；

磷片石墨粉        20份；

无定型石墨粉      80份；

羧甲基纤维素钠    0.3份； 

膨润土            5.5份；

苏打              0.36份；

烷基酚聚氧乙烯醚  0.3份；

吐温80              0.05份；

2）将水和羧甲基纤维素钠混合，并在室温下搅拌20小时，羧甲基纤维素钠全部溶解；

3）往步骤1）的溶液中加入膨润土和苏打，搅拌24小时后加入烷基酚聚氧乙烯醚和吐温80，搅拌均匀后再加入磷片石墨粉和无定型石墨粉，再次将溶液搅拌均匀得到所述的高悬浮性砂型涂料。

实施例3

一种高悬浮性砂型涂料的制备方法包括以下步骤：

1）先按以下重量份数称取各组分：

水    100份；

磷片石墨粉        40份；

无定型石墨粉      60份；

羧甲基纤维素钠    0.6份；

膨润土            4份；

苏打              0.36份；

烷基酚聚氧乙烯醚  0.3份；

吐温80              0.05份；

2）将水和羧甲基纤维素钠混合，并在室温下搅拌28小时，羧甲基纤维素钠全部溶解；

3）往步骤1）的溶液中加入膨润土和苏打，搅拌24小时后加入烷基酚聚氧乙烯醚和吐温80，搅拌均匀后再加入磷片石墨粉和无定型石墨粉，再次将溶液搅拌均匀得到所述的高悬浮性砂型涂料。

实施例4

一种高悬浮性砂型涂料的制备方法包括以下步骤：

1）先按以下重量份数称取各组分：

水                100份；

磷片石墨粉        30份；

无定型石墨粉      70份；

羧甲基纤维素钠    0.5份；

膨润土            5份；

苏打              0.36份；

烷基酚聚氧乙烯醚  0.3份；

吐温80              0.05份；

2）将水和羧甲基纤维素钠混合，并在室温下搅拌26小时，羧甲基纤维素钠全部溶解；

3）往步骤1）的溶液中加入膨润土和苏打，搅拌24小时后加入烷基酚聚氧乙烯醚和吐温80，搅拌均匀后再加入磷片石墨粉和无定型石墨粉，再次将溶液搅拌均匀得到所述的高悬浮性砂型涂料。

表1  各实施例制备的砂型涂料的性能

实施例	得到的砂型涂料性能
		实施例1	放置18个月不发生沉淀，可浸入砂型表面1mm以下
实施例2	放置12个月不发生沉淀，可浸入砂型表面1mm以下
		实施例3	放置15个月不发生沉淀，可浸入砂型表面1mm以下
实施例4	放置16个月不发生沉淀，可浸入砂型表面1mm以下

Claims (3)

1.一种高悬浮性砂型涂料，其特征在于：其包括以下重量份数的组分：

水    100份；

磷片石墨粉        20-40份；

无定型石墨粉      60-80份；

羧甲基纤维素钠    0.3-0.6份；

膨润土            4-5.5份；

苏打              0.36份；

烷基酚聚氧乙烯醚  0.3份；

吐温80              0.05份。

2.根据权利要求1所述的高悬浮性砂型涂料，其特征在于：其包括以下重量份数的组分：

水                100份；

磷片石墨粉        30-40份；

无定型石墨粉      60-70份；

羧甲基纤维素钠    0.3-0.5份；

膨润土            4-5份；

苏打              0.36份；

烷基酚聚氧乙烯醚  0.3份；

吐温80              0.05份。

3.根据权利要求1所述的高悬浮性砂型涂料，其特征在于：其包括以下重量份数的组分：

水                100份；

磷片石墨粉        35份；

无定型石墨粉      65份；

羧甲基纤维素钠    0.4份；

膨润土            4.5份；

苏打              0.36份；

烷基酚聚氧乙烯醚  0.3份；

吐温80              0.05份。

 4. 一种如权利要求1-3之一所述的高悬浮性砂型涂料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

1）将水和羧甲基纤维素钠混合，并在室温下搅拌20-28小时，直到羧甲基纤维素钠全部溶解；

2）往步骤1）的溶液中加入膨润土和苏打，搅拌24小时后加入烷基酚聚氧乙烯醚和吐温80，搅拌均匀后再加入磷片石墨粉和无定型石墨粉，再次将溶液搅拌均匀得到所述的高悬浮性砂型涂料。