CN104117626A - 一种锆英粉醇基铸造涂料及其制作方法 - Google Patents

一种锆英粉醇基铸造涂料及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锆英粉醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：锆英粉75-95、聚苯乙烯3-4、硅微粉2-5、二硫化钼0.4-0.8、十二烷基硫酸钠0.2-0.4、蛋白石25-35、钠基膨润土1-2、硅藻土18-25、芦苇杆15-18、硫酸铝0.2-0.5、聚乙烯醇羧丁醛6-9、乙醇50-60、助剂3-7；本发明添加锆英粉、秸秆灰等成分而制得的涂料，具有强度高、粘结性和涂覆性效果佳、悬浮性好等优点；添加合适的助剂能够有效防止铸件表面积碳的产生使得铸造出来的铸件表面光滑、无冷隔、不粘砂，表层增碳能够控制在规定范围之内。

Description

一种锆英粉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，具体涉及一种锆英粉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锆英粉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：
一种锆英粉醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：锆英粉75-95、聚苯乙烯3-4、硅微粉2-5、二硫化钼0.4-0.8、十二烷基硫酸钠0.2-0.4、蛋白石25-35、钠基膨润土1-2、硅藻土18-25、芦苇杆15-18、硫酸铝0.2-0.5、聚乙烯醇羧丁醛6-9、乙醇50-60、助剂3-7。
所述的助剂由下列重量份原料制成：建筑垃圾21-30、凹凸棒粘土6-9、高岭土75-95、硅烷偶联剂KH-5701.2-3.5、纳米碳化硅0.5-1.1、氧化铁粉2-5、羧甲基纤维素3-6、纳米二氧化锌0.6-1.3、玻璃微珠2-6、硅灰石6-9、聚醋酸乙烯乳液2.5-4.1、适量水，其制备方法是将建筑垃圾、凹凸棒粘土、高岭土放入煅烧炉中在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，加入纳米二氧化锌、氧化铁粉研磨，喷雾干燥制得干燥粉；将硅烷偶联剂KH-570加热到200-230℃，搅拌10-20分钟，冷却至60-80℃加入纳米碳化硅、玻璃微珠高速搅拌20-30分钟制得混合物；将硅灰石研磨成粉，加入聚醋酸乙烯乳液搅拌5-10分钟，再加入上述制得的干燥粉、混合物及其他剩余成分研磨造粒，烘干即得。
所述的一种锆英粉醇基铸造涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将芦苇杆放入炭化炉中在450-524℃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，制得改性的芦苇杆灰；
（2）将上述步骤制得的改性芦苇杆灰与硅藻土、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160℃，加入聚苯乙烯、十二烷基硫酸钠保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60℃加入硫酸铝研磨30-40分钟，喷雾干燥制得干燥粉；
（3）将钠基膨润土与1/5重量的乙醇搅拌均匀，静置10-12小时，然后加入二硫化钼、聚乙烯醇羧丁醛加热至70-80℃搅拌30-40分钟；
（4）将锆英粉和粉碎后的蛋白石投入反应釜中，加入硅微粉和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤（2）、（3）产物、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：本发明添加锆英粉、秸秆灰等成分而制得的涂料，具有强度高、粘结性和涂覆性效果佳、悬浮性好等优点；添加合适的助剂能够有效防止铸件表面积碳的产生使得铸造出来的铸件表面光滑、无冷隔、不粘砂，表层增碳能够控制在规定范围之内。
具体实施方式
所述的一种锆英粉醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：锆英粉75、聚苯乙烯3、硅微粉2、二硫化钼0.4、十二烷基硫酸钠0.2、蛋白石25、钠基膨润土1、硅藻土25、芦苇杆15、硫酸铝0.2、聚乙烯醇羧丁醛9、乙醇50、助剂3。
所述的助剂由下列重量份原料制成：建筑垃圾26、凹凸棒粘土6、高岭土79、硅烷偶联剂KH-5701.5、纳米碳化硅0.5、氧化铁粉2、羧甲基纤维素3、纳米二氧化锌0.6、玻璃微珠2、硅灰石9、聚醋酸乙烯乳液2.5、适量水，其制备方法是将建筑垃圾、凹凸棒粘土、高岭土放入煅烧炉中在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，加入纳米二氧化锌、氧化铁粉研磨，喷雾干燥制得干燥粉；将硅烷偶联剂KH-570加热到200-230℃，搅拌10-20分钟，冷却至60-80℃加入纳米碳化硅、玻璃微珠高速搅拌20-30分钟制得混合物；将硅灰石研磨成粉，加入聚醋酸乙烯乳液搅拌5-10分钟，再加入上述制得的干燥粉、混合物及其他剩余成分研磨造粒，烘干即得。
制作方法包括以下步骤：
（1）将芦苇杆放入炭化炉中在450-524℃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，制得改性的芦苇杆灰；
（2）将上述步骤制得的改性芦苇杆灰与硅藻土、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160℃，加入聚苯乙烯、十二烷基硫酸钠保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60℃加入硫酸铝研磨30-40分钟，喷雾干燥制得干燥粉；
（3）将钠基膨润土与1/5重量的乙醇搅拌均匀，静置10-12小时，然后加入二硫化钼、聚乙烯醇羧丁醛加热至70-80℃搅拌30-40分钟；
（4）将锆英粉和粉碎后的蛋白石投入反应釜中，加入硅微粉和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤（2）、（3）产物、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）放置24小时涂料悬浮率：99%；
（2）涂料密度：1.38g/cm3；
（3）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)

1.一种锆英粉醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：锆英粉75-95、聚苯乙烯3-4、硅微粉2-5、二硫化钼0.4-0.8、十二烷基硫酸钠0.2-0.4、蛋白石25-35、钠基膨润土1-2、硅藻土18-25、芦苇杆15-18、硫酸铝0.2-0.5、聚乙烯醇羧丁醛6-9、乙醇50-60、助剂3-7；所述的助剂由下列重量份原料制成：建筑垃圾21-30、凹凸棒粘土6-9、高岭土75-95、硅烷偶联剂KH-5701.2-3.5、纳米碳化硅0.5-1.1、氧化铁粉2-5、羧甲基纤维素3-6、纳米二氧化锌0.6-1.3、玻璃微珠2-6、硅灰石6-9、聚醋酸乙烯乳液2.5-4.1、适量水，其制备方法是将建筑垃圾、凹凸棒粘土、高岭土放入煅烧炉中在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，加入纳米二氧化锌、氧化铁粉研磨，喷雾干燥制得干燥粉；将硅烷偶联剂KH-570加热到200-230℃，搅拌10-20分钟，冷却至60-80℃加入纳米碳化硅、玻璃微珠高速搅拌20-30分钟制得混合物；将硅灰石研磨成粉，加入聚醋酸乙烯乳液搅拌5-10分钟，再加入上述制得的干燥粉、混合物及其他剩余成分研磨造粒，烘干即得。
2.根据权利要求1所述的一种锆英粉醇基铸造涂料的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将芦苇杆放入炭化炉中在450-524℃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，制得改性的芦苇杆灰；
（2）将上述步骤制得的改性芦苇杆灰与硅藻土、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160℃，加入聚苯乙烯、十二烷基硫酸钠保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60℃加入硫酸铝研磨30-40分钟，喷雾干燥制得干燥粉；
（3）将钠基膨润土与1/5重量的乙醇搅拌均匀，静置10-12小时，然后加入二硫化钼、聚乙烯醇羧丁醛加热至70-80℃搅拌30-40分钟；
（4）将锆英粉和粉碎后的蛋白石投入反应釜中，加入硅微粉和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤（2）、（3）产物、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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