CN104014723A - 一种可膨胀石墨醇基铸造涂料及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可膨胀石墨醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：镁砂粉30-40、凹凸棒土2-3、聚乙烯醇缩丁醛0.4-0.7、可膨胀石墨30-45、氢氧化铝1-3、十六烷基三甲基氯化铵0.3-0.7、荔枝叶10-13、亚麻油1-3、酚醛树脂3-5、六亚甲基四胺3-6、乙醇45-67、助剂3-7；本发明成本低、节能环保，通过优化生产工艺流程和配方，制得的涂料具有耐高温、强度高、透气性佳等优点。

Description

一种可膨胀石墨醇基铸造涂料及其制作方法
技术领域
本发明涉及铸造涂料领域，具体涉及一种可膨胀石墨醇基铸造涂料及其制作方法。
背景技术
铸造涂料是指用来涂敷在型腔或砂芯表面，以改变其表面耐火度、化学稳定性、抗金属冲刷性、抗粘砂性等性能的铸造辅助材料，它是由多种性质不同的材料组成的分散系，其组成主要包括耐火材料、悬浮剂、载体、粘结剂及特殊添加剂等组成。作用于铸件时要求涂料有良好的工艺性能、工作性能、质量稳定性以及施涂重现性，一方面可以起到隔热，均衡温度，免除金属液的冲击腐蚀性的目的，另一方面可以防止铸件产品因局部冷却过快而造成的开裂、砂眼、白口铁形成等缺陷。铸造涂料种类繁多，大体可以分为两类：水基涂料和醇基涂料。其中醇基涂料在涂覆后经点燃既可固化，不需烘干，能缩短生产周期，简化工艺，减少烘干设备投资，是被铸造界广为使用的一种快干涂料，已广泛应用于钢、铁、有色铸件的生产中。
然而现有技术中醇基铸造涂料有诸多缺陷，比如：悬浮稳定性较差、在长途运输和存放过程中易分层、耐高温性能较差、硬度低、化学稳定性差、抗金属冲刷性能低、抗粘砂性弱等，使得醇基铸造涂料功能单一，无法满足大规模的工业化生产。
发明内容
本发明的目的就是提供一种可膨胀石墨醇基铸造涂料及其制作方法，以克服现有技术的不足。
本发明的目的是这样实现的：
一种可膨胀石墨醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：镁砂粉30-40、凹凸棒土2-3、聚乙烯醇缩丁醛0.4-0.7、可膨胀石墨30-45、氢氧化铝1-3、十六烷基三甲基氯化铵0.3-0.7、荔枝叶10-13、亚麻油1-3、酚醛树脂3-5、六亚甲基四胺3-6、乙醇45-67、助剂3-7。
所述的助剂由下列重量份原料制成：猪骨25-30、累托石35-45、偏高岭土65-95、硅灰30-45、硅烷偶联剂KH-5702-6、硅溶胶0.4-0.8、纳米碳化硅粉1-3、纳米四氧化三铁1.2-3.4、当归粉0.6-1.2、羧甲基淀粉钠0.4-0.9、羧甲基纤维素4-7、适量水，其制备方法是将猪骨、累托石、偏高岭土放入煅烧炉中在560-680℃下煅烧2-3小时，取出，放入8-12%的盐酸溶液中浸泡4-5小时，过滤取出，用清水反复洗涤，烘干粉碎，加水搅拌成浆，同时，加入纳米碳化硅粉、硅溶胶、羧甲基淀粉钠研磨，喷雾干燥制得干燥粉；取硅灰、当归粉加入硅烷偶联剂KH-570搅拌制成浆，加纳米四氧化三铁研磨20-30分钟，制得改性的硅灰；将上述制得的干燥粉、改性硅灰及其他剩余成分加水研磨造粒，烘干即得。
所述的一种可膨胀石墨醇基铸造涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将荔枝叶放入炭化炉中在415-525℃下煅烧处理3-4小时，取出，放入10-12%的盐酸溶液中浸泡3-6小时，过滤取出，用清水反复洗涤，烘干粉碎，制得改性的荔枝叶灰；
（2）将上述步骤制得的改性荔枝叶灰与凹凸棒土、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至120-130℃，加入聚乙烯醇缩丁醛、十六烷基三甲基氯化铵保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60℃加入氢氧化铝研磨30-40分钟，喷雾干燥制得干燥粉；
（3）将可膨胀石墨高温煅烧处理后粉碎与1/5重量的乙醇研磨10-20分钟，静置10-12小时，然后加入亚麻油搅拌30-40分钟；
（4）将镁砂粉投入反应釜中，加入剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤（2）、（3）产物、酚醛树脂、六亚甲基四胺、助剂，同时将反应釜温度缓慢升至75-85℃，保持温度搅拌20-40分钟，研磨直至细度达到50μm以下即可
本发明有以下有益效果：本发明成本低、节能环保，通过优化生产工艺流程和配方，制得的涂料具有耐高温、强度高、透气性佳等优点；和现有技术相比解决了目前铸造涂料成本高、涂刷后表面粗糙、易裂纹、易脱落等问题，适应于在铸造生产中使用。
具体实施方式
所述的一种可膨胀石墨醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：镁砂粉34、凹凸棒土2、聚乙烯醇缩丁醛0.4、可膨胀石墨30、氢氧化铝1、十六烷基三甲基氯化铵0.3、荔枝叶10、亚麻油1、酚醛树脂5、六亚甲基四胺3、乙醇45、助剂3。
所述的助剂由下列重量份原料制成：猪骨26、累托石38、偏高岭土85、硅灰30、硅烷偶联剂KH-5702、硅溶胶0.4、纳米碳化硅粉1、纳米四氧化三铁1.2、当归粉0.6、羧甲基淀粉钠0.4、羧甲基纤维素4、适量水，其制备方法是将猪骨、累托石、偏高岭土放入煅烧炉中在560-680℃下煅烧2-3小时，取出，放入8-12%的盐酸溶液中浸泡4-5小时，过滤取出，用清水反复洗涤，烘干粉碎，加水搅拌成浆，同时，加入纳米碳化硅粉、硅溶胶、羧甲基淀粉钠研磨，喷雾干燥制得干燥粉；取硅灰、当归粉加入硅烷偶联剂KH-570搅拌制成浆，加纳米四氧化三铁研磨20-30分钟，制得改性的硅灰；将上述制得的干燥粉、改性硅灰及其他剩余成分加水研磨造粒，烘干即得。
制作方法包括以下步骤：
（1）将荔枝叶放入炭化炉中在415-525℃下煅烧处理3-4小时，取出，放入10-12%的盐酸溶液中浸泡3-6小时，过滤取出，用清水反复洗涤，烘干粉碎，制得改性的荔枝叶灰；
（2）将上述步骤制得的改性荔枝叶灰与凹凸棒土、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至120-130℃，加入聚乙烯醇缩丁醛、十六烷基三甲基氯化铵保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60℃加入氢氧化铝研磨30-40分钟，喷雾干燥制得干燥粉；
（3）将可膨胀石墨高温煅烧处理后粉碎与1/5重量的乙醇研磨10-20分钟，静置10-12小时，然后加入亚麻油搅拌30-40分钟；
（4）将镁砂粉投入反应釜中，加入剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤（2）、（3）产物、酚醛树脂、六亚甲基四胺、助剂，同时将反应釜温度缓慢升至75-85℃，保持温度搅拌20-40分钟，研磨直至细度达到50μm以下即可
通过上述实施例加工得到的铸造涂料的使用技术指标如下：
（1）固含量：36.21%；
（2）涂层耐磨性：0.92；
（3）放置24小时涂料悬浮率：98.73%；
（4）涂料密度：1.45g/cm3；
（5）涂层的常温透气性：12.1cm2·(kpa·min)-1；
（6）涂层的高温透气性：25.2 cm2·(kpa·min)-1；
（7）涂敷、烘干、冷却后涂层外观：无裂纹、无起泡和肉眼可见的针孔的均匀涂层。

Claims (2)

1.一种可膨胀石墨醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：镁砂粉30-40、凹凸棒土2-3、聚乙烯醇缩丁醛0.4-0.7、可膨胀石墨30-45、氢氧化铝1-3、十六烷基三甲基氯化铵0.3-0.7、荔枝叶10-13、亚麻油1-3、酚醛树脂3-5、六亚甲基四胺3-6、乙醇45-67、助剂3-7；所述的助剂由下列重量份原料制成：猪骨25-30、累托石35-45、偏高岭土65-95、硅灰30-45、硅烷偶联剂KH-5702-6、硅溶胶0.4-0.8、纳米碳化硅粉1-3、纳米四氧化三铁1.2-3.4、当归粉0.6-1.2、羧甲基淀粉钠0.4-0.9、羧甲基纤维素4-7、适量水，其制备方法是将猪骨、累托石、偏高岭土放入煅烧炉中在560-680℃下煅烧2-3小时，取出，放入8-12%的盐酸溶液中浸泡4-5小时，过滤取出，用清水反复洗涤，烘干粉碎，加水搅拌成浆，同时，加入纳米碳化硅粉、硅溶胶、羧甲基淀粉钠研磨，喷雾干燥制得干燥粉；取硅灰、当归粉加入硅烷偶联剂KH-570搅拌制成浆，加纳米四氧化三铁研磨20-30分钟，制得改性的硅灰；将上述制得的干燥粉、改性硅灰及其他剩余成分加水研磨造粒，烘干即得。
2.根据权利要求1所述的一种可膨胀石墨醇基铸造涂料的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将荔枝叶放入炭化炉中在415-525℃下煅烧处理3-4小时，取出，放入10-12%的盐酸溶液中浸泡3-6小时，过滤取出，用清水反复洗涤，烘干粉碎，制得改性的荔枝叶灰；
（2）将上述步骤制得的改性荔枝叶灰与凹凸棒土、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至120-130℃，加入聚乙烯醇缩丁醛、十六烷基三甲基氯化铵保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60℃加入氢氧化铝研磨30-40分钟，喷雾干燥制得干燥粉；
（3）将可膨胀石墨高温煅烧处理后粉碎与1/5重量的乙醇研磨10-20分钟，静置10-12小时，然后加入亚麻油搅拌30-40分钟；
（4）将镁砂粉投入反应釜中，加入剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤（2）、（3）产物、酚醛树脂、六亚甲基四胺、助剂，同时将反应釜温度缓慢升至75-85℃，保持温度搅拌20-40分钟，研磨直至细度达到50μm以下即可。
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