CN104084529B - 一种改性钢渣醇基铸造涂料及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性钢渣醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：钢渣25‑30、石墨55‑60、二氧化锆0.4‑0.7、柠檬酸1.2‑2.1、硼酸钠0.5‑0.9、松香3‑4、聚磷酸铵0.2‑0.4、纳米硅藻土粉1‑3、苯甲酸胺0.6‑2.1、草木灰4‑8、酚醛树脂3‑5、六亚甲基四胺2‑4、乙醇40‑55、助剂3‑7；本发明添加钢渣、柠檬酸等，制得的涂料具有耐高温、附着力强、透气性佳、易涂刷、强度高等优点，使用本发明的涂料能使铸件能够从铸模中快速、无粘连脱离，应用前景广阔。

Description

一种改性钢渣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，具体涉及一种改性钢渣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改性钢渣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：
一种改性钢渣醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：钢渣25-30、石墨55-60、二氧化锆0.4-0.7、柠檬酸1.2-2.1、硼酸钠0.5-0.9、松香3-4、聚磷酸铵0.2-0.4、纳米硅藻土粉1-3、苯甲酸胺0.6-2.1、草木灰4-8、酚醛树脂3-5、六亚甲基四胺2-4、乙醇40-55、助剂3-7。
所述的助剂由下列重量份原料制成：贝壳20-25、海泡石35-45、锆英石55-75、硅烷偶联剂KH-5701.4-4.6、苯甲酸0.4-0.7、二茂铁 1.2-3.2、氧化铁粉2-5、煤焦油3-5、木质素磺酸钙0.3-0.6、纳米碳化硅粉0.1-0.3、碳酸钙2.3-4.7、聚乙烯醇5-7、适量水，其制备方法是将贝壳、海泡石、锆英石放入煅烧炉中在550-680℃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，加入氧化铁粉、木质素磺酸钙研磨，喷雾干燥制得干燥粉；将苯甲酸、二茂铁加入到硅烷偶联剂KH-570中搅拌至溶解，加入纳米碳化硅粉、煤焦油、碳酸钙继续搅拌10-20分钟，制得浆体；将上述制得的干燥粉和浆体混合搅拌20-40分钟，再加入其他剩余成分加水研磨造粒，烘干即得。
所述的一种改性钢渣醇基铸造涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将草木灰放入炭化炉中在450-550℃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，制得改性的草木灰；
（2）将上述步骤制得的改性草木灰与纳米硅藻土粉、1/4重量的乙醇一起研磨并加热至140-160℃，加入柠檬酸、松香保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60℃加入硼酸钠研磨30-40分钟，喷雾干燥制得干燥粉；
（3）将钢渣高温煅烧处理后与1/5重量的乙醇搅拌均匀，静置10-12小时，然后加入苯甲酸胺、酚醛树脂、六亚甲基四胺加热至70-80℃搅拌30-40分钟；
（4）将石墨投入反应釜中，加入二氧化锆和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤（2）、（3）产物、聚磷酸铵、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：本发明添加钢渣、柠檬酸等，制得的涂料具有耐高温、附着力强、透气性佳、易涂刷、强度高等优点，使用本发明的涂料能使铸件能够从铸模中快速、无粘连脱离，应用前景广阔。
具体实施方式
所述的一种改性钢渣醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：钢渣25、石墨55、二氧化锆0.47、柠檬酸1.2、硼酸钠0.5、松香3、聚磷酸铵0.3、纳米硅藻土粉1、苯甲酸胺1.6、草木灰8、酚醛树脂3、六亚甲基四胺2、乙醇40、助剂4。
所述的助剂由下列重量份原料制成：贝壳23、海泡石39、锆英石57、硅烷偶联剂KH-5703.4、苯甲酸0.4、二茂铁 3.2、氧化铁粉2、煤焦油3、木质素磺酸钙0.3、纳米碳化硅粉0.3、碳酸钙2.3、聚乙烯醇5、适量水，其制备方法是将贝壳、海泡石、锆英石放入煅烧炉中在550-680℃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，加入氧化铁粉、木质素磺酸钙研磨，喷雾干燥制得干燥粉；将苯甲酸、二茂铁加入到硅烷偶联剂KH-570中搅拌至溶解，加入纳米碳化硅粉、煤焦油、碳酸钙继续搅拌10-20分钟，制得浆体；将上述制得的干燥粉和浆体混合搅拌20-40分钟，再加入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）将草木灰放入炭化炉中在450-550℃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，制得改性的草木灰；
（2）将上述步骤制得的改性草木灰与纳米硅藻土粉、1/4重量的乙醇一起研磨并加热至140-160℃，加入柠檬酸、松香保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60℃加入硼酸钠研磨30-40分钟，喷雾干燥制得干燥粉；
（3）将钢渣高温煅烧处理后与1/5重量的乙醇搅拌均匀，静置10-12小时，然后加入苯甲酸胺、酚醛树脂、六亚甲基四胺加热至70-80℃搅拌30-40分钟；
（4）将石墨投入反应釜中，加入二氧化锆和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤（2）、（3）产物、聚磷酸铵、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技术指标如下：
（1）固含量：35.1%；
（2）涂层耐磨性：0.71；
（3）放置24小时涂料悬浮率：98.35%；
（4）涂料密度：1.62g/cm3；
（5）涂层的高温透气性：23.4 cm2·(kpa·min)-1；
（6）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 (1)

1.一种改性钢渣醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：钢渣25-30、石墨55-60、二氧化锆0.4-0.7、柠檬酸1.2-2.1、硼酸钠0.5-0.9、松香3-4、聚磷酸铵0.2-0.4、纳米硅藻土粉1-3、苯甲酸胺0.6-2.1、草木灰4-8、酚醛树脂3-5、六亚甲基四胺2-4、乙醇40-55、助剂3-7；所述的助剂由下列重量份原料制成：贝壳20-25、海泡石35-45、锆英石55-75、硅烷偶联剂KH-570 1.4-4.6、苯甲酸0.4-0.7、二茂铁 1.2-3.2、氧化铁粉2-5、煤焦油3-5、木质素磺酸钙0.3-0.6、纳米碳化硅粉0.1-0.3、碳酸钙2.3-4.7、聚乙烯醇5-7、适量水，其制备方法是将贝壳、海泡石、锆英石放入煅烧炉中在550-680℃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，加入氧化铁粉、木质素磺酸钙研磨，喷雾干燥制得干燥粉；将苯甲酸、二茂铁加入到硅烷偶联剂KH-570中搅拌至溶解，加入纳米碳化硅粉、煤焦油、碳酸钙继续搅拌10-20分钟，制得浆体；将上述制得的干燥粉和浆体混合搅拌20-40分钟，再加入其他剩余成分加水研磨造粒，烘干即得；
所述的改性钢渣醇基铸造涂料的制作方法，包括以下步骤：
（1）将草木灰放入炭化炉中在450-550℃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，制得改性的草木灰；
（2）将上述步骤制得的改性草木灰与纳米硅藻土粉、1/4重量的乙醇一起研磨并加热至140-160℃，加入柠檬酸、松香保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60℃加入硼酸钠研磨30-40分钟，喷雾干燥制得干燥粉；
（3）将钢渣高温煅烧处理后与1/5重量的乙醇搅拌均匀，静置10-12小时，然后加入苯甲酸胺、酚醛树脂、六亚甲基四胺加热至70-80℃搅拌30-40分钟；
（4）将石墨投入反应釜中，加入二氧化锆和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤（2）、（3）产物、聚磷酸铵、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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