CN104190858B - 一种硅线石/钛白粉复合的醇基铸造涂料及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅线石/钛白粉复合的醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：天然鳞片石墨65‑85、硅线石30‑40、氧化钙0.4‑0.7、钛白粉20‑30、环氧树脂1‑3、聚丙二醇二缩水甘油醚0.5‑0.8、硫酸铜0.6‑0.9、硫酸铵0.5‑0.7、草炭土12‑15、聚乙烯醇羧丁醛6‑9、乙醇45‑60、助剂4‑7；本发明将改性的草炭土与钛白粉一起加入到原料中，制得的涂料具有较高的抗粘砂能力、耐高温性能、良好的悬浮性和触变性；本发明制备工艺简单、操作方便、原材料丰富、生产成本低，用其生产的铸件表面光洁，无皱皮等碳缺陷且涂层易于剥离，便于清理。
Description
技术领域
本发明涉及铸造涂料领域，具体涉及一种硅线石/钛白粉复合的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硅线石/钛白粉复合的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：
一种硅线石/钛白粉复合的醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：天然鳞片石墨65-85、硅线石30-40、氧化钙0.4-0.7、钛白粉20-30、环氧树脂1-3、聚丙二醇二缩水甘油醚0.5-0.8、硫酸铜0.6-0.9、硫酸铵0.5-0.7、草炭土12-15、聚乙烯醇羧丁醛6-9、乙醇45-60、助剂4-7。
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。
所述的一种硅线石/钛白粉复合的醇基铸造涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将草炭土放入炭化炉中在430-510℃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，制得改性的草炭土；
（2）将上述步骤制得的改性草炭土与钛白粉、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160℃，加入环氧树脂、聚丙二醇二缩水甘油醚保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60℃加入硫酸铜、硫酸铵研磨30-40分钟；
（3）将天然鳞片石墨、硅线石一起放入煅烧炉中高温煅烧粉碎，投入反应釜中，加入氧化钙和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤（2）产物、聚乙烯醇羧丁醛、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：本发明将改性的草炭土与钛白粉一起加入到原料中，制得的涂料具有较高的抗粘砂能力、耐高温性能、良好的悬浮性和触变性；本发明制备工艺简单、操作方便、原材料丰富、生产成本低，用其生产的铸件表面光洁，无皱皮等碳缺陷且涂层易于剥离，便于清理。
具体实施方式
所述的一种硅线石/钛白粉复合的醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：天然鳞片石墨78、硅线石34、氧化钙0.4、钛白粉20、环氧树脂1、聚丙二醇二缩水甘油醚0.5、硫酸铜0.6、硫酸铵0.5、草炭土12、聚乙烯醇羧丁醛6、乙醇45、助剂4。
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）将草炭土放入炭化炉中在430-510℃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，制得改性的草炭土；
（2）将上述步骤制得的改性草炭土与钛白粉、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160℃，加入环氧树脂、聚丙二醇二缩水甘油醚保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60℃加入硫酸铜、硫酸铵研磨30-40分钟；
（3）将天然鳞片石墨、硅线石一起放入煅烧炉中高温煅烧粉碎，投入反应釜中，加入氧化钙和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤（2）产物、聚乙烯醇羧丁醛、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：98.54％；
(2)涂层的常温强度：710g/mm；
(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 (1)
1.一种硅线石/钛白粉复合的醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：天然鳞片石墨65-85、硅线石30-40、氧化钙0.4-0.7、钛白粉20-30、环氧树脂1-3、聚丙二醇二缩水甘油醚0.5-0.8、硫酸铜0.6-0.9、硫酸铵0.5-0.7、草炭土12-15、聚乙烯醇羧丁醛6-9、乙醇45-60、助剂4-7；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-570 1.2-3.5、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；
所述的一种硅线石/钛白粉复合的醇基铸造涂料的制作方法包括以下步骤：
（1）将草炭土放入炭化炉中在430-510℃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，制得改性的草炭土；
（2）将上述步骤制得的改性草炭土与钛白粉、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160℃，加入环氧树脂、聚丙二醇二缩水甘油醚保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60℃加入硫酸铜、硫酸铵研磨30-40分钟；
（3）将天然鳞片石墨、硅线石一起放入煅烧炉中高温煅烧粉碎，投入反应釜中，加入氧化钙和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤（2）产物、聚乙烯醇羧丁醛、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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