CN104475665A - 一种可膨胀石墨涂料及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可膨胀石墨涂料,其特征在于,由下列重量份的原料制成:可膨胀石墨70-80、粉煤灰30-40、硼酸4-7、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.7-2.1、抗氧剂1098 0.04-0.09、玻璃纤维1-2、过硫酸铵2-3、锂基膨润土3-5、氰尿酸锌2.1-3.5、茶树枝14-19、松香0.3-0.7、乙醇60-75、助剂3-5;本发明制得的铸造涂料具有成本低、耐磨性佳、强度高等优点;使用改性的松香作为粘结剂,大大提高了涂料的悬浮性,减少了在长途运输和存放过程中易分层的发生概率,确保了铸件的表面质量和尺寸精度要求,应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及铸造涂料领域,具体涉及一种可膨胀石墨涂料及其制作方法。
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可膨胀石墨涂料及其制作方法,以克服现有技术的不足。
本发明的目的是这样实现的:
一种可膨胀石墨涂料,其特征在于,由下列重量份的原料制成:可膨胀石墨70-80、粉煤灰30-40、硼酸4-7、γ氨丙基三乙氧基硅烷0.7-2.1、抗氧剂10980.04-0.09、玻璃纤维1-2、过硫酸铵2-3、锂基膨润土3-5、氰尿酸锌2.1-3.5、茶树枝14-19、松香0.3-0.7、乙醇160-175、助剂3-5。
所述的助剂由下列重量份原料制成:虾壳8-13、珠光云母75-85、水滑石55-70、三聚磷酸钠0.1-0.4、有机膨润土1-2、麝香草酚0.2-0.4、二甲基硅油2-4、 丙二醇甲醚醋酸酯0.3-0.6、纳米二氧化硅0.8-2.1、氧化铁粉3-6、聚氧化乙烯2.3-3.1、红糖1.2-3.5、适量水,其制备方法是:将虾壳、珠光云母、水滑石放入煅烧炉中在540-670℃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,加入水中,同时,加入聚氧化乙烯、氧化铁粉研磨,喷雾干燥制得干燥粉;将有机膨润土、三聚磷酸钠加入到丙二醇甲醚醋酸酯中高速搅拌10-20分钟,依次加入二甲基硅油、纳米二氧化硅高速搅拌20-30分钟,直至细度达到50μm以下得到改性的有机膨润土;将干燥粉、改性有机膨润土、麝香草酚、红糖加适量水研磨造粒,烘干即得。
所述的一种可膨胀石墨涂料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将茶树枝烘干后放入炭化炉中在454-555℃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;
(2)将上述步骤制得的产物与粉煤灰、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160℃,加入γ氨丙基三乙氧基硅烷、氰尿酸锌保持温度搅拌1-2小时,冷却至50-60℃加入过硫酸铵研磨30-40分钟,喷雾干燥制得干燥粉;
(3)将锂基膨润土与1/5重量的乙醇搅拌均匀,静置10-12小时,然后加入硼酸、松香加热至70-80℃搅拌30-40分钟;
(4)将可膨胀石墨粉碎投入反应釜中,加入玻璃纤维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1098、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:
本发明制得的铸造涂料具有成本低、耐磨性佳、强度高等优点;使用改性的松香作为粘结剂,大大提高了涂料的悬浮性,减少了在长途运输和存放过程中易分层的发生概率,确保了铸件的表面质量和尺寸精度要求,应用前景广阔。
具体实施方式
所述的一种可膨胀石墨涂料,其特征在于,由下列重量份的原料制成:可膨胀石墨78、粉煤灰34、硼酸4、γ氨丙基三乙氧基硅烷0.7、抗氧剂10980.04、玻璃纤维1、过硫酸铵2、锂基膨润土3、氰尿酸锌2.1、茶树枝14、松香0.3、乙醇160、助剂5。
所述的助剂由下列重量份原料制成:虾壳11、珠光云母75、水滑石55、三聚磷酸钠0.1、有机膨润土1、麝香草酚0.2、二甲基硅油2、丙二醇甲醚醋酸酯0.36、纳米二氧化硅0.8、氧化铁粉4、聚氧化乙烯2.3、红糖1.5、适量水,其制备方法是:将虾壳、珠光云母、水滑石放入煅烧炉中在540-670℃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,加入水中,同时,加入聚氧化乙烯、氧化铁粉研磨,喷雾干燥制得干燥粉;将有机膨润土、三聚磷酸钠加入到丙二醇甲醚醋酸酯中高速搅拌10-20分钟,依次加入二甲基硅油、纳米二氧化硅高速搅拌20-30分钟,直至细度达到50μm以下得到改性的有机膨润土;将干燥粉、改性有机膨润土、麝香草酚、红糖加适量水研磨造粒,烘干即得。
制作方法包括以下步骤:
(1)将茶树枝烘干后放入炭化炉中在454-555℃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;
(2)将上述步骤制得的产物与粉煤灰、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160℃,加入γ氨丙基三乙氧基硅烷、氰尿酸锌保持温度搅拌1-2小时,冷却至50-60℃加入过硫酸铵研磨30-40分钟,喷雾干燥制得干燥粉;
(3)将锂基膨润土与1/5重量的乙醇搅拌均匀,静置10-12小时,然后加入硼酸、松香加热至70-80℃搅拌30-40分钟;
(4)将可膨胀石墨粉碎投入反应釜中,加入玻璃纤维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1098、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)涂层耐磨性:0.35;
(2)放置24小时涂料悬浮率:98.4%;
(3)涂料密度:1.41g/cm3;
(4)经过1200℃焙烧后涂料涂层的强度:560g/mm;
(5)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)
1.一种可膨胀石墨涂料,其特征在于,由下列重量份的原料制成:可膨胀石墨70-80、粉煤灰30-40、硼酸4-7、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.7-2.1、抗氧剂10980.04-0.09、玻璃纤维1-2、过硫酸铵2-3、锂基膨润土3-5、氰尿酸锌2.1-3.5、茶树枝14-19、松香0.3-0.7、乙醇160-175、助剂3-5;所述的助剂由下列重量份原料制成:虾壳8-13、珠光云母75-85、水滑石55-70、三聚磷酸钠0.1-0.4、有机膨润土1-2、麝香草酚0.2-0.4、二甲基硅油2-4、丙二醇甲醚醋酸酯0.3-0.6、纳米二氧化硅0.8-2.1、氧化铁粉3-6、聚氧化乙烯2.3-3.1、红糖1.2-3.5、适量水,其制备方法是:将虾壳、珠光云母、水滑石放入煅烧炉中在540-670℃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,加入水中,同时,加入聚氧化乙烯、氧化铁粉研磨,喷雾干燥制得干燥粉;将有机膨润土、三聚磷酸钠加入到丙二醇甲醚醋酸酯中高速搅拌10-20分钟,依次加入二甲基硅油、纳米二氧化硅高速搅拌20-30分钟,直至细度达到50μm以下得到改性的有机膨润土;将干燥粉、改性有机膨润土、麝香草酚、红糖加适量水研磨造粒,烘干即得。
2.根据权利要求1所述的一种可膨胀石墨涂料的制作方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将茶树枝烘干后放入炭化炉中在454-555℃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;
(2)将上述步骤制得的产物与粉煤灰、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160℃,加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷、氰尿酸锌保持温度搅拌1-2小时,冷却至50-60℃加入过硫酸铵研磨30-40分钟,喷雾干燥制得干燥粉;
(3)将锂基膨润土与1/5重量的乙醇搅拌均匀,静置10-12小时,然后加入硼酸、松香加热至70-80℃搅拌30-40分钟;
(4)将可膨胀石墨粉碎投入反应釜中,加入玻璃纤维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1098、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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