CN104226892A - 一种高强度醇基铸造涂料及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：石英陶瓷粉75-90、粉煤灰20-30、钠基膨润土1-2、水玻璃3-5、矿物棉4.2-6.3、NAST阻燃剂0.5-0.8、棉花秸秆15-18、过氧化二异丙苯0.3-0.6、聚乙烯醇羧丁醛5-8、乙醇55-65、助剂3-6；本发明提供的高强度醇基铸造涂料，具有强度高、悬浮性好、涂层均匀、流平性好、耐高温、透气性强等优点；涂料烘干后表面光洁、无砂眼、无气泡、无裂纹。

Description

一种高强度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，具体涉及一种高强度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高强度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： 
一种高强度醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：石英陶瓷粉75-90、粉煤灰20-30、钠基膨润土1-2、水玻璃3-5、矿物棉4.2-6.3、NAST阻燃剂0.5-0.8、棉花秸秆15-18、过氧化二异丙苯0.3-0.6、聚乙烯醇羧丁醛5-8、乙醇55-65、助剂3-6。 
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。所述的一种高强度醇基铸造涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤： 
(1)将棉花秸秆放入炭化炉中在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，制得改性的棉花秸秆粉； 
(2)将上述步骤制得的改性棉花秸秆粉与粉煤灰、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至105-115℃，保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60℃加入过氧化二异丙苯研磨30-40分钟； 
(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，然后加入水玻璃、聚乙烯醇羧丁醛加热至70-80℃搅拌30-40分钟； 
(4)将石英陶瓷粉投入反应釜中，缓缓加入矿物棉和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤(2)、(3)产物、NAST阻燃剂、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：本发明提供的高强度醇基铸造涂料，具有强度高、悬浮性好、涂层均匀、流平性好、耐高温、透气性强等优点；涂料烘干后表面光洁、无砂眼、无气泡、无裂纹。 
具体实施方式
所述的一种高强度醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：石英陶瓷粉79、粉煤灰23、钠基膨润土1、水玻璃3、矿物棉4.2、NAST阻燃剂0.5、棉花秸秆15、过氧化二异丙苯0.3、聚乙烯醇羧丁醛5、乙醇55、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)将棉花秸秆放入炭化炉中在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，制得改性的棉花秸秆粉； 
(2)将上述步骤制得的改性棉花秸秆粉与粉煤灰、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至105-115℃，保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60℃加入过氧化二异丙苯研磨30-40分钟； 
(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，然后加入水玻璃、聚乙烯醇羧丁醛加热至70-80℃搅拌30-40分钟； 
(4)将石英陶瓷粉投入反应釜中，缓缓加入矿物棉和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤(2)、(3)产物、NAST阻燃剂、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)涂料密度：1.431g/cm3； 
(2)涂层的高温透气性：20.5 cm2·(kpa·min)-1； 
(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)

1.一种高强度醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：石英陶瓷粉75-90、粉煤灰20-30、钠基膨润土1-2、水玻璃3-5、矿物棉4.2-6.3、NAST阻燃剂0.5-0.8、棉花秸秆15-18、过氧化二异丙苯0.3-0.6、聚乙烯醇羧丁醛5-8、乙醇55-65、助剂3-6；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所述的一种高强度醇基铸造涂料的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将棉花秸秆放入炭化炉中在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，制得改性的棉花秸秆粉；
（2）将上述步骤制得的改性棉花秸秆粉与粉煤灰、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至105-115℃，保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60℃加入过氧化二异丙苯研磨30-40分钟；
（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，然后加入水玻璃、聚乙烯醇羧丁醛加热至70-80℃搅拌30-40分钟；
（4）将石英陶瓷粉投入反应釜中，缓缓加入矿物棉和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤（2）、（3）产物、NAST阻燃剂、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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