CN103878303B - 一种大型铸铁件用水基喷涂涂料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及砂型铸造用耐火涂料的生产方法，尤其是涉及大型厚壁铸铁件用、适合喷涂涂覆工艺的一种大型铸铁件用水基喷涂涂料的制备方法，该方法包括如下步骤：向高速分散釜中加水，开启电动搅拌，缓慢加入羟丙基甲基纤维素，加料毕，继续搅拌；向分散釜中加入五氯酚钠、有机硅消泡剂、活性剂，开启电动搅拌；保持高速搅拌，向分散釜中缓缓加入凹凸棒土，加料毕，分散；向分散釜中依次加入PVA、硅酸乙酯、硫酸铝，加料毕，分散；搅拌状态下向分散釜中依次加入高铝矾土、硅线石，加料毕，分散结束，出料包装；本发明原料工艺独特、环保系数高、涂料流变性能优异、喷涂性能良好、涂层易于烧结、特别适合大型铸铁件用。
Description
技术领域
本发明涉及砂型铸造用耐火涂料的生产方法，尤其是涉及大型厚壁铸铁件用、适合喷涂涂覆工艺的一种大型铸铁件用水基喷涂涂料的制备方法。
背景技术
铸造涂料是铸造业中非常重要的材料，对铸件的外观质量及内部质量有很大的影响。铸造涂料根据其施涂方式的不同，可分为刷涂涂料、流涂涂料、浸涂涂料和喷涂涂料，相应地有刷涂涂料、流涂涂料、浸涂涂料和喷涂涂料。流涂和浸涂只适合中小型件，刷涂效率又太低，对于大型件的生产，选择喷涂涂料是必然趋势。
然而，国内目前专门针对喷涂涂料特别是大型铸铁件用喷涂涂料的研发较少，且在生产操作中存在一系列问题，比如，为防腐而在涂料中加入了甲醛，毒性大，现场操作时刺激气味很浓；涂料的抗粘砂性能较差，不易烧结，达不到大型铸件的抗粘砂需求；由于涂料表面张力较大，涂料的涂挂性难以保证，滴痕多，涂层不平整，影响铸件表面质量；涂料喷涂性能差。
目前为止还没有克服上述缺陷的方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种原料工艺独特、环保系数高、涂料流变性能优异、喷涂性能良好、涂层易于烧结、特别适合大型铸铁件用的一种大型铸铁件用水基喷涂涂料的制备方法。
本发明通过如下方式实现：
一种大型铸铁件用水基喷涂涂料的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
Ⅰ.向高速分散釜中加水，开启电动搅拌，800r/min的分散速度下，缓慢加入羟丙基甲基纤维素，加料毕，继续搅拌20分钟，使其完全分散溶解；
Ⅱ.向分散釜中加入五氯酚钠、有机硅消泡剂、Tritonx-102活性剂，开启电动搅拌，以1200r/min的速度分散10分钟；
Ⅲ.保持高速搅拌，向分散釜中缓缓加入凹凸棒土，加料毕，以1200r/min的速度分散10分钟；
Ⅳ.向分散釜中依次加入PVA、硅酸乙酯、硫酸铝，加料毕，以1200r/min的速度分散10分钟；
Ⅴ.搅拌状态下向分散釜中依次加入高铝矾土、硅线石，加料毕，以1200r/min的速度分散30分钟，分散结束，出料包装；
上述所加原料的重量百分含量依次为：高铝矾土30-46%、硅线石12-18%、羟丙基甲基纤维素0.2-0.8%、凹凸棒土1.5-3.5%、PVA0.3-0.9%、硅酸乙酯3-7%、硫酸铝3.3-7.3%、有机硅消泡剂0.2-0.4%、五氯酚钠0.2-0.5%、Tritonx-102表面活性剂0.2-0.7%、水27-37%；
所述高铝矾土、硅线石的目数均为325目。
本发明有如下效果：
1）原料工艺独特：本发明的原料为高铝矾土、硅线石、羟丙基甲基纤维素、钠基膨润土、PVA、硅酸乙酯、硫酸铝、有机硅消泡剂、五氯酚钠、Tritonx-102活性剂、水。其中以高铝矾土、硅线石为耐火填料，羟丙基甲基纤维素及凹凸棒土作为悬浮剂、PVA、硅酸乙酯及硫酸铝作为复合粘结剂，五氯酚钠作为防腐剂，采用有机硅消泡剂，Tritonx-102作为表面活性剂，水作为载液。高铝矾土、硅线石目数均为325目。其方法包括如下步骤：向高速分散釜中加水，开启电动搅拌，800r/min的分散速度下，缓慢加入羟丙基甲基纤维素，加料毕，继续搅拌20分钟，使其完全分散溶解；向分散釜中加入五氯酚钠、有机硅消泡剂、Tritonx-102活性剂，开启电动搅拌，以1200r/min的速度分散10分钟；保持高速搅拌，向分散釜中缓缓加入凹凸棒土，加料毕，以1200r/min的速度分散10分钟；向分散釜中依次加入PVA、硅酸乙酯、硫酸铝，加料毕，以1200r/min的速度分散10分钟；搅拌状态下向分散釜中依次加入高铝矾土、硅线石，加料毕，以1200r/min的速度分散30分钟，分散结束，出料包装。
2）环保系数高、涂料流变性能优异、喷涂性能良好：本发明所选材料均为无毒材料，并且气味小，所用防腐剂摒弃了高毒性甲醛，而用五氯酚钠代替，安全系数高，改善了现场作业环境；本发明高分子悬浮剂采用羟丙基甲基纤维素，由于其特殊的分子结构，能够赋予涂料优良的流变性能，涂料喷涂性能良好，易于喷出并分散成液滴，降低喷涂时对砂型的冲击力，从而获得光滑平整的涂层。
3）特别适合大型铸铁件铸造工艺的造型需求，铸件表面粗糙度得到明显改善：本发明在高铝矾土骨料的基础上，加入部分硅线石，降低了涂层的热膨胀系数，耐火涂层的高温抗裂性得到提高，并且涂料易于烧结而剥离，涂料抗粘砂性好，特别适合大型铸铁件铸造工艺的造型需求，铸件表面粗糙度得到明显改善。
4）采用新型的Tritonx-102活性剂作为界面助剂，降低了涂料的表面张力，涂料的抗流淌性提高，涂料无流挂、无滴痕。
具体实施方式
实施例一：一种大型铸铁件用水基喷涂涂料的制备方法，该方法包括如下步骤：
Ⅰ.向高速分散釜中加水340kg，开启电动搅拌，800r/min的分散速度下，缓慢加入羟丙基甲基纤维素3kg，加料毕，继续搅拌20分钟，使其完全分散溶解；
Ⅱ.向分散釜中加入五氯酚钠2kg、有机硅消泡剂2kg、Tritonx-102活性剂6kg，开启电动搅拌，以1200r/min的速度分散10分钟；
Ⅲ.保持高速搅拌，向分散釜中缓缓加入凹凸棒土32kg，加料毕，以1200r/min的速度分散10分钟；
Ⅳ.向分散釜中依次加入PVA5kg、硅酸乙酯60kg、硫酸铝70kg，加料毕，以1200r/min的速度分散10分钟；
Ⅴ.搅拌状态下向分散釜中依次加入高铝矾土300kg、硅线石180kg，加料毕，以1200r/min的速度分散30分钟，分散结束，出料包装。
上述所加原料的重量百分含量依次为：高铝矾土30%、硅线石18%、羟丙基甲基纤维素0.3%、凹凸棒土3.2%、PVA0.5%、硅酸乙酯6%、硫酸铝7%、有机硅消泡剂0.2%、五氯酚钠0.2%、Tritonx-102活性剂0.6%、水34%。
实施例二：一种大型铸铁件用水基喷涂涂料的制备方法，该方法包括如下步骤：
Ⅰ.向高速分散釜中加水320kg，开启电动搅拌，800r/min的分散速度下，缓慢加入羟丙基甲基纤维素，加料毕，继续搅拌20分钟，使其完全分散溶解；
Ⅱ.向分散釜中加入五氯酚钠3.5kg、有机硅消泡剂3kg、Tritonx-102活性剂4.5kg，开启电动搅拌，以1200r/min的速度分散10分钟；
Ⅲ.保持高速搅拌，向分散釜中缓缓加入凹凸棒土25kg，加料毕，以1200r/min的速度分散10分钟；
Ⅳ.向分散釜中依次加入PVA6kg、硅酸乙酯50kg、硫酸铝53kg，加料毕，以1200r/min的速度分散10分钟；
Ⅴ.搅拌状态下向分散釜中依次加入高铝矾土380kg、硅线石150kg，加料毕，以1200r/min的速度分散30分钟，分散结束，出料包装。
上述所加原料的重量百分含量依次为：高铝矾土38%、硅线石15%、羟丙基甲基纤维素0.5%、凹凸棒土2.5%、PVA0.6%、硅酸乙酯5%、硫酸铝5.3%、有机硅消泡剂0.3%、五氯酚钠0.35%、Tritonx-102活性剂0.45%、水32%。
实施例三：一种大型铸铁件用水基喷涂涂料的制备方法，该方法包括如下步骤：
Ⅰ.向高速分散釜中加水300kg，开启电动搅拌，800r/min的分散速度下，缓慢加入羟丙基甲基纤维素7kg，加料毕，继续搅拌20分钟，使其完全分散溶解；
Ⅱ.向分散釜中加入五氯酚钠5kg、有机硅消泡剂4kg、Tritonx-102活性剂2kg，开启电动搅拌，以1200r/min的速度分散10分钟；
Ⅲ.保持高速搅拌，向分散釜中缓缓加入凹凸棒土15kg，加料毕，以1200r/min的速度分散10分钟；
Ⅳ.向分散釜中依次加入PVA7kg、硅酸乙酯30kg、硫酸铝40kg，加料毕，以1200r/min的速度分散10分钟；
Ⅴ.搅拌状态下向分散釜中依次加入高铝矾土460kg、硅线石130kg，加料毕，以1200r/min的速度分散30分钟，分散结束，出料包装。
上述所加原料的重量百分含量依次为：：高铝矾土46%、硅线石13%、羟丙基甲基纤维素0.7%、凹凸棒土1.5%、PVA0.7%、硅酸乙酯3%、硫酸铝4%、有机硅消泡剂0.4%、五氯酚钠0.5%、Tritonx-102活性剂0.2%、水30%。
实施例四：一种大型铸铁件用水基喷涂涂料的制备方法，该方法包括如下步骤：
Ⅰ.向高速分散釜中加水370kg，开启电动搅拌，800r/min的分散速度下，缓慢加入羟丙基甲基纤维素2kg，加料毕，继续搅拌20分钟，使其完全分散溶解；
Ⅱ.向分散釜中加入五氯酚钠5kg、有机硅消泡剂4kg、Tritonx-102活性剂2kg，开启电动搅拌，以1200r/min的速度分散10分钟；
Ⅲ.保持高速搅拌，向分散釜中缓缓加入凹凸棒土35kg，加料毕，以1200r/min的速度分散10分钟；
Ⅳ.向分散釜中依次加入PVA9kg、硅酸乙酯70kg、硫酸铝33kg，加料毕，以1200r/min的速度分散10分钟；
Ⅴ.搅拌状态下向分散釜中依次加入高铝矾土300kg、硅线石180kg，加料毕，以1200r/min的速度分散30分钟，分散结束，出料包装。
实施例五：一种大型铸铁件用水基喷涂涂料的制备方法，该方法包括如下步骤：
Ⅰ.向高速分散釜中加水270kg，开启电动搅拌，800r/min的分散速度下，缓慢加入羟丙基甲基纤维素8kg，加料毕，继续搅拌20分钟，使其完全分散溶解；
Ⅱ.向分散釜中加入五氯酚钠2kg、有机硅消泡剂2kg、Tritonx-102活性剂7kg，开启电动搅拌，以1200r/min的速度分散10分钟；
Ⅲ.保持高速搅拌，向分散釜中缓缓加入凹凸棒土15kg，加料毕，以1200r/min的速度分散10分钟；
Ⅳ.向分散釜中依次加入PVA3kg、硅酸乙酯30kg、硫酸铝73kg，加料毕，以1200r/min的速度分散10分钟；
Ⅴ.搅拌状态下向分散釜中依次加入高铝矾土460kg、硅线石120kg，加料毕，以1200r/min的速度分散30分钟，分散结束，出料包装。
Claims (2)
1.一种大型铸铁件用水基喷涂涂料的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
Ⅰ.向高速分散釜中加水，开启电动搅拌，800r/min的分散速度下，缓慢加入羟丙基甲基纤维素，加料毕，继续搅拌20分钟，使其完全分散溶解；
Ⅱ.向分散釜中加入五氯酚钠、有机硅消泡剂、Tritonx-102活性剂，开启电动搅拌，以1200r/min的速度分散10分钟；
Ⅲ.保持高速搅拌，向分散釜中缓缓加入凹凸棒土，加料毕，以1200r/min的速度分散10分钟；
Ⅳ.向分散釜中依次加入PVA、硅酸乙酯、硫酸铝，加料毕，以1200r/min的速度分散10分钟；
Ⅴ.搅拌状态下向分散釜中依次加入高铝矾土、硅线石，加料毕，以1200r/min的速度分散30分钟，分散结束，出料包装；
上述所加原料的重量百分含量依次为：高铝矾土30-46%、硅线石12-18%、羟丙基甲基纤维素0.2-0.8%、凹凸棒土1.5-3.5%、PVA0.3-0.9%、硅酸乙酯3-7%、硫酸铝3.3-7.3%、有机硅消泡剂0.2-0.4%、五氯酚钠0.2-0.5%、Tritonx-102表面活性剂0.2-0.7%、水27-37%。
2.如权利要求1所述的一种大型铸铁件用水基喷涂涂料的制备方法，其特征在于：所述高铝矾土、硅线石的目数均为325目。
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