CN104475666A - 一种耐高温环保铸造涂料及其制作方法 - Google Patents

一种耐高温环保铸造涂料及其制作方法 Download PDF

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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C3/00—Selection of compositions for coating the surfaces of moulds, cores, or patterns

Abstract

本发明公开了一种耐高温环保铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：锆英石65-80、E20环氧树脂1.2-3.1、滑石粉30-45、钠基膨润土1-2、丙烯酸正丁酯3-5、抗氧剂1680.4-0.8、十溴二苯醚0.6-1.1、过硫酸铵1.3-3.5、铝酸酯偶联剂0.2-0.4、石膏粉18-25、鸭粪16-19、锯末15-18、硅酸乙酯5-9、乙醇45-55、助剂4-7；本发明将鸭粪和锯末预处理后进行改性添加到原材料中，提高了产品的耐高温性能、耐磨性能等，实现了变废为宝的综合循环经济效果，降低了成本，提高了企业经济效益；制得的产品涂敷在铸件上可以有效防止和减少铸件表面粘砂，夹砂、砂眼等缺陷，降低铸件表面粗糙度。

Description

一种耐高温环保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，具体涉及一种耐高温环保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耐高温环保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：
一种耐高温环保铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：锆英石65-80、E20环氧树脂1.2-3.1、滑石粉30-45、钠基膨润土1-2、丙烯酸正丁酯3-5、抗氧剂1680.4-0.8、十溴二苯醚0.6-1.1、过硫酸铵1.3-3.5、铝酸酯偶联剂0.2-0.4、石膏粉18-25、鸭粪16-19、锯末15-18、硅酸乙酯5-9、乙醇45-55、助剂4-7。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。
所述的一种耐高温环保铸造涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将鸭粪、锯末烘干后放入炭化炉中在430-550℃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，制得改性的复合粉；
(2)将上述步骤制得的改性复合粉与滑石粉、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160℃，加入E20环氧树脂、丙烯酸正丁酯、铝酸酯偶联剂保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60℃加入过硫酸铵研磨30-40分钟；
(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，然后加入十溴二苯醚、硅酸乙酯加热至70-80℃搅拌30-40分钟；
(4)将锆英石粉碎投入反应釜中，加入石膏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、抗氧剂168、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：
本发明将鸭粪和锯末预处理后进行改性添加到原材料中，提高了产品的耐高温性能、耐磨性能等，实现了变废为宝的综合循环经济效果，降低了成本，提高了企业经济效益；制得的产品涂敷在铸件上可以有效防止和减少铸件表面粘砂，夹砂、砂眼等缺陷，降低铸件表面粗糙度。
具体实施方式
所述的一种耐高温环保铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：锆英石68、E20环氧树脂1.2、滑石粉34、钠基膨润土1、丙烯酸正丁酯3、抗氧剂1680.8、十溴二苯醚0.6、过硫酸铵1.5、铝酸酯偶联剂0.2、石膏粉18、鸭 粪16、锯末15、硅酸乙酯5、乙醇45、助剂4。
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)将鸭粪、锯末烘干后放入炭化炉中在430-550℃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，制得改性的复合粉；
(2)将上述步骤制得的改性复合粉与滑石粉、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160℃，加入E20环氧树脂、丙烯酸正丁酯、铝酸酯偶联剂保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60℃加入过硫酸铵研磨30-40分钟；
(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，然后加入十溴二苯醚、硅酸乙酯加热至70-80℃搅拌30-40分钟；
(4)将锆英石粉碎投入反应釜中，加入石膏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、抗氧剂168、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：0.44；
(2)涂料密度：1.412g/cm3；
(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)

1.一种耐高温环保铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：锆英石65-80、E20环氧树脂1.2-3.1、滑石粉30-45、钠基膨润土1-2、丙烯酸正丁酯3-5、抗氧剂1680.4-0.8、十溴二苯醚0.6-1.1、过硫酸铵1.3-3.5、铝酸酯偶联剂0.2-0.4、石膏粉18-25、鸭粪16-19、锯末15-18、硅酸乙酯5-9、乙醇45-55、助剂4-7；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所述的一种耐高温环保铸造涂料的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将鸭粪、锯末烘干后放入炭化炉中在430-550℃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，制得改性的复合粉；
(2)将上述步骤制得的改性复合粉与滑石粉、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160℃，加入E20环氧树脂、丙烯酸正丁酯、铝酸酯偶联剂保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60℃加入过硫酸铵研磨30-40分钟；
(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，然后加入十溴二苯醚、硅酸乙酯加热至70-80℃搅拌30-40分钟；
(4)将锆英石粉碎投入反应釜中，加入石膏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、抗氧剂168、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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