CN104399867A - 一种矾矿尾渣醇基铸造涂料及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种矾矿尾渣醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：轻烧镁砂65-80、珍珠岩粉25-30、矾矿尾渣30-50、钙膨润土2-4、EFKA-2035消泡剂0.1-0.4、碳纤维0.4-0.7、抗氧剂12120.2-0.6、硬酯酸钙0.4-0.8、十二烷基三甲基硫酸铵0.7-2.1、松木糠14-18、羧甲基淀粉钠1-3、硅酸乙酯5-8、乙醇45-60、助剂3-6；本发明将矾矿尾渣进行改性，从而改变了其致密性，将改性后的矾矿尾渣添加到原材料中，增强了涂料的透气性，避免了在铸造过程中，液态金属与涂层之间冷隔现象的出现，最终提高了铸造所得的铸件质量。

Description

一种矾矿尾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，具体涉及一种矾矿尾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矾矿尾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： 
一种矾矿尾渣醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：轻烧镁砂65-80、珍珠岩粉25-30、矾矿尾渣30-50、钙膨润土2-4、EFKA-2035消泡剂0.1-0.4、碳纤维0.4-0.7、抗氧剂1212 0.2-0.6、硬酯酸钙0.4-0.8、十二烷基三甲基硫酸铵0.7-2.1、松木糠14-18、羧甲基淀粉钠1-3、硅酸乙酯5-8、乙醇45-60、助剂3-6。
所述的助剂由下列重量份原料制成：草木灰15-17、石墨85-100、冰晶石20-25、环糊精1.4-3.6、天然漆片2.4-3.8、乙醇25-30、锂基膨润土1-2、纳米碳化硅0.7-1.3、氧化铁粉2.1-3.6、纳米碳酸钙3-5、甲壳素0.9-2.1、纸浆12-17、适量水，其制备方法是将石墨、冰晶石放入煅烧炉中在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、纳米碳酸钙研磨，喷雾干燥制得干燥粉；将环糊精、天然漆片加入到乙醇中加热搅拌溶解，加入草木灰、锂基膨润土、纳米碳化硅高速搅拌10-20分钟，直至细度达到50μm以下得到改性的锂基膨润土；将干燥粉、改性锂基膨润土、甲壳素、纸浆加适量水研磨造粒，烘干即得。 
所述的一种矾矿尾渣醇基铸造涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤： 
（1）将松木糠、矾矿尾渣烘干后放入炭化炉中在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，制得改性的松木糠粉；
（2）将上述步骤制得的改性松木糠粉与珍珠岩粉、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160℃，加入十二烷基三甲基硫酸铵、羧甲基淀粉钠保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60℃加入硬酯酸钙研磨30-40分钟；
（3）将钙膨润土与1/5重量的乙醇搅拌均匀，静置10-12小时，然后加入碳纤维、硅酸乙酯加热至70-80℃搅拌30-40分钟；
（4）将轻烧镁砂投入反应釜中，加入EFKA-2035消泡剂和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤（2）、（3）产物、抗氧剂1212、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，研磨即可。
本发明有以下有益效果：本发明将矾矿尾渣进行改性，从而改变了其致密性，将改性后的矾矿尾渣添加到原材料中，增强了涂料的透气性，避免了在铸造过程中，液态金属与涂层之间冷隔现象的出现，最终提高了铸造所得的铸件质量。 
具体实施方式
所述的一种矾矿尾渣醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：轻烧镁砂66、珍珠岩粉28、矾矿尾渣32、钙膨润土2、EFKA-2035消泡剂0.1、碳纤维0.7、抗氧剂1212 0.6、硬酯酸钙0.4、十二烷基三甲基硫酸铵0.7、松木糠14、羧甲基淀粉钠1、硅酸乙酯5、乙醇45、助剂3。 
所述的助剂由下列重量份原料制成：草木灰17、石墨89、冰晶石22、环糊精1.6、天然漆片2.4、乙醇25、锂基膨润土1、纳米碳化硅0.8、氧化铁粉2.5、纳米碳酸钙3、甲壳素0.9、纸浆12、适量水，其制备方法是将石墨、冰晶石放入煅烧炉中在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、纳米碳酸钙研磨，喷雾干燥制得干燥粉；将环糊精、天然漆片加入到乙醇中加热搅拌溶解，加入草木灰、锂基膨润土、纳米碳化硅高速搅拌10-20分钟，直至细度达到50μm以下得到改性的锂基膨润土；将干燥粉、改性锂基膨润土、甲壳素、纸浆加适量水研磨造粒，烘干即得。 
制作方法包括以下步骤： 
（1）将松木糠、矾矿尾渣烘干后放入炭化炉中在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，制得改性的松木糠粉；
（2）将上述步骤制得的改性松木糠粉与珍珠岩粉、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160℃，加入十二烷基三甲基硫酸铵、羧甲基淀粉钠保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60℃加入硬酯酸钙研磨30-40分钟；
（3）将钙膨润土与1/5重量的乙醇搅拌均匀，静置10-12小时，然后加入碳纤维、硅酸乙酯加热至70-80℃搅拌30-40分钟；
（4）将轻烧镁砂投入反应釜中，加入EFKA-2035消泡剂和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤（2）、（3）产物、抗氧剂1212、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）涂层耐磨性：0.51；
（2）经过1200℃焙烧后涂料涂层的强度：650g/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 (2)

1.一种矾矿尾渣醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：轻烧镁砂65-80、珍珠岩粉25-30、矾矿尾渣30-50、钙膨润土2-4、EFKA-2035消泡剂0.1-0.4、碳纤维0.4-0.7、抗氧剂1212 0.2-0.6、硬酯酸钙0.4-0.8、十二烷基三甲基硫酸铵0.7-2.1、松木糠14-18、羧甲基淀粉钠1-3、硅酸乙酯5-8、乙醇45-60、助剂3-6；所述的助剂由下列重量份原料制成：草木灰15-17、石墨85-100、冰晶石20-25、环糊精1.4-3.6、天然漆片2.4-3.8、乙醇25-30、锂基膨润土1-2、纳米碳化硅0.7-1.3、氧化铁粉2.1-3.6、纳米碳酸钙3-5、甲壳素0.9-2.1、纸浆12-17、适量水，其制备方法是将石墨、冰晶石放入煅烧炉中在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、纳米碳酸钙研磨，喷雾干燥制得干燥粉；将环糊精、天然漆片加入到乙醇中加热搅拌溶解，加入草木灰、锂基膨润土、纳米碳化硅高速搅拌10-20分钟，直至细度达到50μm以下得到改性的锂基膨润土；将干燥粉、改性锂基膨润土、甲壳素、纸浆加适量水研磨造粒，烘干即得。
2.根据权利要求1所述的一种矾矿尾渣醇基铸造涂料的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将松木糠、矾矿尾渣烘干后放入炭化炉中在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，制得改性的松木糠粉；
（2）将上述步骤制得的改性松木糠粉与珍珠岩粉、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160℃，加入十二烷基三甲基硫酸铵、羧甲基淀粉钠保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60℃加入硬酯酸钙研磨30-40分钟；
（3）将钙膨润土与1/5重量的乙醇搅拌均匀，静置10-12小时，然后加入碳纤维、硅酸乙酯加热至70-80℃搅拌30-40分钟；
（4）将轻烧镁砂投入反应釜中，加入EFKA-2035消泡剂和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤（2）、（3）产物、抗氧剂1212、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，研磨即可。
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