CN104384440A - 一种钢锭模防锈涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢锭模防锈涂料及其制备方法，称取煤沥青、固体水玻璃、丁醇、膨润土、石墨粉、羧甲基纤维素钠、银浆粉、胶黏剂、锌粉、六偏磷酸钠、聚酰胺、三聚磷酸钠、重质苯和颜料，将原料烘干后加入剩余原料，搅拌后研磨即可；产品硬度0.55-0.65，冲击强度50-70cm；柔韧性1-3mm，附着力1级；耐水性浸入30℃水中3-7d，不起泡不脱落，细度25-35μm。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁表面用涂料，尤其涉及一种钢锭模防锈涂料及其制备方法。
背景技术
防锈涂料可保护金属表面免受大气、海水等的化学或电化学腐蚀的涂料。在金属表面涂上防锈涂料能够有效的避免大气中各种腐蚀性物质的直接入侵，使得最大化的延长金属使用期限。可分为物理性和化学性防锈漆两大类。前者靠颜料和漆料的适当配合，形成致密的漆膜以阻止腐蚀性物质的侵入，如铁红、铝粉、石墨防锈漆等；后者靠防锈颜料的化学抑锈作用，如红丹、锌黄防锈漆等。用于桥梁、船舶、管道等金属的防锈。使用的防锈漆大致为油性防锈漆和水性防锈漆两种。油性防锈漆使材料表面油腻去除困难，已很少使用。油性防锈漆使用方便，价格低廉，但因含有亚硝酸盐、铬酸盐等有毒物质，对操作人员危害较大，国家已限制使用，且此类产品性能单一，不能满足磁性合金材料的防锈要求。选用金属强力螯合剂肌醇六磷酸酯为主要成分，与其他几种水性助剂复配而成。肌醇六磷酸酯是从粮食作物中提取的天然无毒有机化工产品，当它作为磁性材料防锈剂使用时，能在表面与金属迅速螯合，形成一层致密的单分子络合物保护膜，可有效抑制金属的腐蚀。经该产品处理后的材料表面保持原色，不必水洗即可进入涂装等下道工序。是防锈漆的重要组成部分.物理防锈颜料是一类本身化学性质较防锈颜料为稳定的颜料,它们是靠本身的物理性能,化学性能稳定,质地坚硬,颗粒细微,优良的填充性,提高漆膜的致密度,降低漆膜的可渗性从而起到防锈的作用.氧化铁红就属这类物质.而金属铝粉的防锈性是由于铝粉具有鳞片状结构,形成漆膜紧密,还有较强的反射紫外线光的能力,可提高漆膜抗老化的能力。
锭膜涂料以消除钢锭表面缺陷和减少钢锭模消耗为目的的钢锭模内表面涂敷剂。使用时将其用特殊的喷涂设备均匀地喷洒在钢锭模内表面上，在浇注过程中这层涂膜使钢锭的结疤、翻皮、裂纹、表面气泡和皮下气泡等多种表面缺陷得到极大的抑制。同时，它减少了钢锭焊模现象并阻止了钢水对锭模表面的侵蚀和冲刷，起到保护钢锭模的作用。此外，该涂层的隔热作用使钢锭的凝固时间相应延长，在某种程度上减少了钢锭缩孔的形成并相应延长了夹杂的上浮时间，有利于其排除。锭模涂料分为两类：一类是模壁涂料，另一类是模底涂料。以往模壁涂料多以煤焦油、重油、石墨等为基体材料，由于其热分解温度与最佳值相差较大且会引起模壁残碳附着部位的渗碳严重，已被水溶性树脂所取代。水溶性树脂的作用机理是：当浇注时产生的飞溅液滴粘在涂有树脂的锭模上时，该层树脂在400～600℃的温度条件下会产生分解反应，释放出气体从而使得飞溅液滴凝固后自动脱落。研究表明，水溶性树脂分解残留物的高温黏度在1000～3000cst之间时，钢锭的表面质量更加优异。另外，对钢锭模涂料还有一些附加的要求。一是导热系数低，与锭模有强的附着力，高温下最好能有一定的表面强度和抗急热性。模底涂料一般指底板涂料、底板修补剂和防漏剂。这类涂料多为硅质、铝质或镁质材料，不会污染钢水。多采用喷涂方式，有时也将其制成泥糊状以手工涂敷。
钢锭模是炼钢厂模铸生产必备的、周转使用的大宗铸锭设备，它对钢锭的表面和内部质量以及钢锭成本有重要影响。钢水借以凝固成型的铸铁模型。钢锭模是炼钢厂模铸生产必备的、周转使用的大宗铸锭设备，它对钢锭的表面和内部质量以及钢锭成本有重要影响。钢锭模寿命(次)或钢锭模消耗(kg/t钢)是炼钢生产的一项主要技术经济指标。
中国专利90104962.X公开了一种固体钢锭模涂料及其生产方法，主要成分有高分散性微粉石墨、固体水玻璃、纤维素、硅酸铝等。用于冶金炼钢行业,模铸炼钢对钢模的保护。同时能减少因模子内表面凸凹不平和浇注条件差所造成的钢锭表面缺陷,无作业环境污染,经济技术设备显著。是目前冶炼行业理想的钢锭模涂料，但是附着力低、耐冲击强度低。中国专利CN 102702818A公开了一种防锈涂料，采用烯丙基硫脲、EDTA四钠、稀土离子和水分散性二氧化硅组成。本发明具有极好的防腐性和稳定性，但是柔韧性低、硬度低且耐水性差。随着社会城市化、科技化、人性化的发展，设计一种硬度高、冲击强度高、附着力高、耐水性好和柔韧性好的钢锭模防锈涂料及其制备方法，以满足市场需求，是非常必要的。
发明内容
解决的技术问题：
本申请针对现有水溶性涂料硬度低、冲击强度低、附着力低、耐水性和柔韧性差的技术问题，提供一种利用钢锭模防锈涂料及其制备方法。
技术方案：
一种钢锭模防锈涂料，原料按重量份数配比如下：煤沥青100份，固体水玻璃4-16份，丁醇20-40份，膨润土10-30份，石墨粉1-10份，羧甲基纤维素钠6-14份，银浆粉5-25份，胶黏剂15-35份，锌粉1-20份，六偏磷酸钠8-12份，聚酰胺10-30份，三聚磷酸钠5-15份，重质苯15-35份，颜料2-18份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述钢锭模防锈涂料的原料按重量份数配比如下：煤沥青100份，固体水玻璃6-14份，丁醇25-35份，膨润土15-25份，石墨粉2-8份，羧甲基纤维素钠8-12份，银浆粉10-20份，胶黏剂20-30份，锌粉5-15份，六偏磷酸钠9-11份，聚酰胺15-25份，三聚磷酸钠7-13份，重质苯20-30份，颜料4-16份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述钢锭模防锈涂料的原料按重量份数配比如下：煤沥青100份，固体水玻璃10份，丁醇30份，膨润土20份，石墨粉5份，羧甲基纤维素钠10份，银浆粉15份，胶黏剂25份，锌粉10份，六偏磷酸钠10份，聚酰胺20份，三聚磷酸钠10份，重质苯25份，颜料10份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述胶黏剂采用E-20环氧胶黏剂或苯酚线型酚醛环氧树脂。
作为本发明的一种优选技术方案：所述颜料采用锌黄或氧化铁红。
作为本发明的一种优选技术方案：所述钢锭模防锈涂料的制备方法步骤为：
第一步：将煤沥青、固体水玻璃、丁醇、膨润土和石墨粉在反应釜中升温至140-160℃下烘干1-2h；
第二步：加入羧甲基纤维素钠和银浆粉，搅拌10-30min；
第三步：加入锌粉、六偏磷酸钠、聚酰胺和三聚磷酸钠，搅拌5-15min；
第四步：加入剩余原料，在研磨机中研磨15-35min即可。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第二步中的搅拌速度为200-300转/分钟。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第三步中的搅拌速度为300-500转/分钟。
有益效果：
本发明所述一种钢锭模防锈涂料及其制备方法采用以上技术方案和现有技术相比，具有以下技术效果：1、产品硬度0.55-0.65，冲击强度50-70cm；2、柔韧性1-3mm，附着力1级；3、耐水性浸入30℃水中3-7d，不起泡不脱落；4、细度25-35μm，可以广泛生产并不断代替现有材料。
具体实施方式
实施例1:
按重量份数配比称取煤沥青100份，固体水玻璃4份，丁醇20份，膨润土10份，石墨粉1份，羧甲基纤维素钠6份，银浆粉5份，苯酚线型酚醛环氧树脂15份，锌粉1份，六偏磷酸钠8份，聚酰胺10份，三聚磷酸钠5份，重质苯15份，氧化铁红2份。
将煤沥青、固体水玻璃、丁醇、膨润土和石墨粉在反应釜中升温至140℃下烘干1h，加入羧甲基纤维素钠和银浆粉，搅拌10min，搅拌速度为200转/分钟。
加入锌粉、六偏磷酸钠、聚酰胺和三聚磷酸钠，搅拌5min，搅拌速度为300转/分钟，加入剩余原料，在研磨机中研磨15min即可。
产品硬度0.55，冲击强度50cm；柔韧性1mm，附着力1级；耐水性浸入30℃水中3d，不起泡不脱落；细度35μm。
实施例2:
按重量份数配比称取煤沥青100份，固体水玻璃16份，丁醇40份，膨润土30份，石墨粉10份，羧甲基纤维素钠14份，银浆粉25份，苯酚线型酚醛环氧树脂35份，锌粉20份，六偏磷酸钠12份，聚酰胺30份，三聚磷酸钠15份，重质苯35份，氧化铁红18份。
将煤沥青、固体水玻璃、丁醇、膨润土和石墨粉在反应釜中升温至160℃下烘干2h，加入羧甲基纤维素钠和银浆粉，搅拌30min，搅拌速度为300转/分钟。
加入锌粉、六偏磷酸钠、聚酰胺和三聚磷酸钠，搅拌15min，搅拌速度为500转/分钟，加入剩余原料，在研磨机中研磨35min即可。
产品硬度0.57，冲击强度55cm；柔韧性1.5mm，附着力1级；耐水性浸入30℃水中4d，不起泡不脱落；细度28μm。
实施例3:
按重量份数配比称取煤沥青100份，固体水玻璃6份，丁醇25份，膨润土15份，石墨粉2份，羧甲基纤维素钠8份，银浆粉10份，E-20环氧胶黏剂20份，锌粉5份，六偏磷酸钠9份，聚酰胺15份，三聚磷酸钠7份，重质苯20份，氧化铁红4份。
将煤沥青、固体水玻璃、丁醇、膨润土和石墨粉在反应釜中升温至145℃下烘干1h，加入羧甲基纤维素钠和银浆粉，搅拌15min，搅拌速度为220转/分钟。
加入锌粉、六偏磷酸钠、聚酰胺和三聚磷酸钠，搅拌8min，搅拌速度为350转/分钟，加入剩余原料，在研磨机中研磨20min即可。
产品硬度0.6，冲击强度60cm；柔韧性2mm，附着力1级；耐水性浸入30℃水中5d，不起泡不脱落；细度30μm。
实施例4:
按重量份数配比称取煤沥青100份，固体水玻璃14份，丁醇35份，膨润土25份，石墨粉8份，羧甲基纤维素钠12份，银浆粉20份，E-20环氧胶黏剂30份，锌粉15份，六偏磷酸钠11份，聚酰胺25份，三聚磷酸钠13份，重质苯30份，锌黄16份。
将煤沥青、固体水玻璃、丁醇、膨润土和石墨粉在反应釜中升温至155℃下烘干2h，加入羧甲基纤维素钠和银浆粉，搅拌25min，搅拌速度为280转/分钟。
加入锌粉、六偏磷酸钠、聚酰胺和三聚磷酸钠，搅拌12min，搅拌速度为450转/分钟，加入剩余原料，在研磨机中研磨30min即可。
产品硬度0.63，冲击强度65cm；柔韧性2.5mm，附着力1级；耐水性浸入30℃水中6d，不起泡不脱落；细度32μm。
实施例5:
按重量份数配比称取煤沥青100份，固体水玻璃10份，丁醇30份，膨润土20份，石墨粉5份，羧甲基纤维素钠10份，银浆粉15份，E-20环氧胶黏剂25份，锌粉10份，六偏磷酸钠10份，聚酰胺20份，三聚磷酸钠10份，重质苯25份，锌黄10份。
将煤沥青、固体水玻璃、丁醇、膨润土和石墨粉在反应釜中升温至150℃下烘干1.5h，加入羧甲基纤维素钠和银浆粉，搅拌20min，搅拌速度为250转/分钟。
加入锌粉、六偏磷酸钠、聚酰胺和三聚磷酸钠，搅拌10min，搅拌速度为400转/分钟，加入剩余原料，在研磨机中研磨25min即可。
产品硬度0.65，冲击强度70cm；柔韧性3mm，附着力1级；耐水性浸入30℃水中7d，不起泡不脱落；细度25μm。
以上实施例中的所有组分均可以商业购买。
上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在和本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。
Claims (8)
1.一种钢锭模防锈涂料，其特征在于，所述钢锭模防锈涂料的原料按重量份数配比如下：煤沥青100份，固体水玻璃4-16份，丁醇20-40份，膨润土10-30份，石墨粉1-10份，羧甲基纤维素钠6-14份，银浆粉5-25份，胶黏剂15-35份，锌粉1-20份，六偏磷酸钠8-12份，聚酰胺10-30份，三聚磷酸钠5-15份，重质苯15-35份，颜料2-18份。
2. 根据权利要求1所述的一种钢锭模防锈涂料，其特征在于，所述钢锭模防锈涂料的原料按重量份数配比如下：煤沥青100份，固体水玻璃6-14份，丁醇25-35份，膨润土15-25份，石墨粉2-8份，羧甲基纤维素钠8-12份，银浆粉10-20份，胶黏剂20-30份，锌粉5-15份，六偏磷酸钠9-11份，聚酰胺15-25份，三聚磷酸钠7-13份，重质苯20-30份，颜料4-16份。
3. 根据权利要求1所述的一种钢锭模防锈涂料，其特征在于，所述钢锭模防锈涂料的原料按重量份数配比如下：煤沥青100份，固体水玻璃10份，丁醇30份，膨润土20份，石墨粉5份，羧甲基纤维素钠10份，银浆粉15份，胶黏剂25份，锌粉10份，六偏磷酸钠10份，聚酰胺20份，三聚磷酸钠10份，重质苯25份，颜料10份。
4. 根据权利要求1所述的一种钢锭模防锈涂料，其特征在于：所述胶黏剂采用E-20环氧胶黏剂或苯酚线型酚醛环氧树脂。
5. 根据权利要求1所述的一种钢锭模防锈涂料，其特征在于：所述颜料采用锌黄或氧化铁红。
6. 一种权利要求1所述钢锭模防锈涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：将煤沥青、固体水玻璃、丁醇、膨润土和石墨粉在反应釜中升温至140-160℃下烘干1-2h；
第二步：加入羧甲基纤维素钠和银浆粉，搅拌10-30min；
第三步：加入锌粉、六偏磷酸钠、聚酰胺和三聚磷酸钠，搅拌5-15min；
第四步：加入剩余原料，在研磨机中研磨15-35min即可。
7. 根据权利要求6所述的一种钢锭模防锈涂料的制备方法，其特征在于：所述第二步中的搅拌速度为200-300转/分钟。
8. 根据权利要求6所述的一种钢锭模防锈涂料的制备方法，其特征在于：所述第三步中的搅拌速度为300-500转/分钟。
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