CN104475664A - 一种建筑石膏/凹凸棒石复合的铸造涂料及其制作方法 - Google Patents

一种建筑石膏/凹凸棒石复合的铸造涂料及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种建筑石膏/凹凸棒石复合的铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：陶瓷粉18-23、高岭土65-80、粉煤灰9-13、凹凸棒石2-5、偏硅酸钠0.3-06、白油1-2、建筑石膏12-15、纳米氧化铝0.6-1.3、麻秆14-17、酚醛树脂2-5、六亚甲基四胺3-4、乙醇40-56、助剂3-6；本发明的制备方法先进，将麻杆、建筑石膏、凹凸棒石等原料组分进行改性并有效的复合，提高了涂料的各项技术指标，制得的涂料能满足大型铸件生产的技术质量要求，特别是重量超过100吨的特大型铸件。

Description

一种建筑石膏/凹凸棒石复合的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，具体涉及一种建筑石膏/凹凸棒石复合的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建筑石膏/凹凸棒石复合的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：
一种建筑石膏/凹凸棒石复合的铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：陶瓷粉18-23、高岭土65-80、粉煤灰9-13、凹凸棒石2-5、偏硅酸钠0.3-06、白油1-2、建筑石膏12-15、纳米氧化铝0.6-1.3、麻秆14-17、酚醛树脂2-5、六亚甲基四胺3-4、乙醇40-56、助剂3-6。
所述的助剂由下列重量份原料制成：贝壳20-25、海泡石35-45、锆英石55-75、 硅烷偶联剂KH-5701.4-4.6、二甲基硅油0.4-0.7、二茂铁1.2-3.2、氧化铁粉2-5、煤焦油3-5、木质素磺酸钙0.3-0.6、纳米碳化硅粉0.1-0.3、碳酸钙2.3-4.7、聚乙烯醇5-7、适量水，其制备方法是将贝壳、海泡石、锆英石放入煅烧炉中在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、木质素磺酸钙研磨，喷雾干燥制得干燥粉；将二甲基硅油、二茂铁加入到硅烷偶联剂KH-570中搅拌至溶解，加入纳米碳化硅粉、煤焦油、碳酸钙继续搅拌10-20分钟，制得浆体；将上述制得的干燥粉和浆体混合搅拌20-40分钟，再加入其他剩余成分加水研磨造粒，烘干即得。
所述的一种建筑石膏/凹凸棒石复合的铸造涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将麻秆放入炭化炉中在440-540℃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，喷洒白油搅拌混匀，制得改性的麻秆粉；
(2)将上述步骤制得的改性麻秆粉与粉煤灰、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160℃，保持温度研磨1-2小时，冷却至50-60℃加入纳米氧化铝研磨30-40分钟，喷雾干燥制得干燥粉；
(3)将凹凸棒石、建筑石膏放入煅烧炉中于530-650℃下煅烧处理1-3小时，取出冷却至室温粉碎，与1/5重量的乙醇搅拌均匀，静置10-12小时，然后加入偏硅酸钠、酚醛树脂、六亚甲基四胺加热至70-80℃搅拌30-40分钟；
(4)将高岭土投入反应釜中，加入陶瓷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：
本发明的制备方法先进，将麻杆、建筑石膏、凹凸棒石等原料组分进行改性并有效的复合，提高了涂料的各项技术指标，制得的涂料能满足大型铸件生产的技术质量要求，特别是重量超过100吨的特大型铸件。
具体实施方式
所述的一种建筑石膏/凹凸棒石复合的铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：陶瓷粉19、高岭土68、粉煤灰9、凹凸棒石2、偏硅酸钠0.3、白油1、建筑石膏15、纳米氧化铝0.6、麻秆14、酚醛树脂2、六亚甲基四胺3、乙醇40、助剂3。
所述的助剂由下列重量份原料制成：贝壳23、海泡石39、锆英石57、硅烷偶联剂KH-5703.4、二甲基硅油0.4、二茂铁3.2、氧化铁粉2、煤焦油3、木质素磺酸钙0.3、纳米碳化硅粉0.3、碳酸钙2.3、聚乙烯醇5、适量水，其制备方法是将贝壳、海泡石、锆英石放入煅烧炉中在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、木质素磺酸钙研磨，喷雾干燥制得干燥粉；将二甲基硅油、二茂铁加入到硅烷偶联剂KH-570中搅拌至溶解，加入纳米碳化硅粉、煤焦油、碳酸钙继续搅拌10-20分钟，制得浆体；将上述制得的干燥粉和浆体混合搅拌20-40分钟，再加入其他剩余成分加水研磨造粒，烘干即得。
制作方法包括以下步骤：
(1)将麻秆放入炭化炉中在440-540℃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，喷洒白油搅拌混匀，制得改性的麻秆粉；
(2)将上述步骤制得的改性麻秆粉与粉煤灰、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160℃，保持温度研磨1-2小时，冷却至50-60℃加入纳米氧化铝研磨30-40分钟，喷雾干燥制得干燥粉；
(3)将凹凸棒石、建筑石膏放入煅烧炉中于530-650℃下煅烧处理1-3小时，取出冷却至室温粉碎，与1/5重量的乙醇搅拌均匀，静置10-12小时，然后加入偏硅酸钠、酚醛树脂、六亚甲基四胺加热至70-80℃搅拌30-40分钟；
(4)将高岭土投入反应釜中，加入陶瓷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)固含量：32.4％；
(2)涂层耐磨性：0.82；
(3)放置24小时涂料悬浮率：98.45％；
(4)涂料密度：1.51g/cm3；
(5)经过1200℃焙烧后涂料涂层的强度高于490g/mm；
(6)涂层的高温透气性：24cm2·(kpa·min)-1；
(7)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)

1.一种建筑石膏/凹凸棒石复合的铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：陶瓷粉18-23、高岭土65-80、粉煤灰9-13、凹凸棒石2-5、偏硅酸钠0.3-06、白油1-2、建筑石膏12-15、纳米氧化铝0.6-1.3、麻秆14-17、酚醛树脂2-5、六亚甲基四胺3-4、乙醇40-56、助剂3-6；所述的助剂由下列重量份原料制成：贝壳20-25、海泡石35-45、锆英石55-75、硅烷偶联剂KH-5701.4-4.6、二甲基硅油0.4-0.7、二茂铁1.2-3.2、氧化铁粉2-5、煤焦油3-5、木质素磺酸钙0.3-0.6、纳米碳化硅粉0.1-0.3、碳酸钙2.3-4.7、聚乙烯醇5-7、适量水，其制备方法是将贝壳、海泡石、锆英石放入煅烧炉中在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、木质素磺酸钙研磨，喷雾干燥制得干燥粉；将二甲基硅油、二茂铁加入到硅烷偶联剂KH-570中搅拌至溶解，加入纳米碳化硅粉、煤焦油、碳酸钙继续搅拌10-20分钟，制得浆体；将上述制得的干燥粉和浆体混合搅拌20-40分钟，再加入其他剩余成分加水研磨造粒，烘干即得。
2.根据权利要求1所述的一种建筑石膏/凹凸棒石复合的铸造涂料的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将麻秆放入炭化炉中在440-540℃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，喷洒白油搅拌混匀，制得改性的麻秆粉；
(2)将上述步骤制得的改性麻秆粉与粉煤灰、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160℃，保持温度研磨1-2小时，冷却至50-60℃加入纳米氧化铝研磨30-40分钟，喷雾干燥制得干燥粉；
(3)将凹凸棒石、建筑石膏放入煅烧炉中于530-650℃下煅烧处理1-3小时，取出冷却至室温粉碎，与1/5重量的乙醇搅拌均匀，静置10-12小时，然后加入偏硅酸钠、酚醛树脂、六亚甲基四胺加热至70-80℃搅拌30-40分钟；
(4)将高岭土投入反应釜中，加入陶瓷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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