CN104550679B - 一种砂型铸造环保型醇基涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种砂型铸造环保型醇基涂料，由耐火骨料、粘结剂、复合悬浮剂和助剂组成。耐火骨料为：石英粉60～70份，三氧化二铝20～30份，滑石粉5～10份，碳酸钙1～5份，金属镁交联丙烯酸树脂10‑20份。耐火粉料粒度范围为150～320目。复合悬浮剂的组分包括：锂基膨润土40～65份，凹凸棒土20～35份，CMC0.5～2份，PVB0.5～2份。粘结剂为热塑性酚醛树脂1～2份；载液为乙醇或乙二醇；助剂为消泡剂正丁醇0.2～0.5份。本发明石英粉为主要耐火骨料的砂型铸造用醇基涂料，不添加石墨，是一种具有环保优势的低成本铸造涂料，该涂料耐火度高，防粘砂性好，浇铸后涂料与铸件易剥离，铸件清砂容易。

Description

一种砂型铸造环保型醇基涂料
技术领域
本发明属于砂型铸造技术领域，具体是涉及一种砂型铸造醇基涂料，是一种以石英粉为耐火骨料，加入氧化铝、滑石粉，碳酸钙粉以及复合悬浮剂、粘接剂和助剂的一种环保型醇基涂料。
背景技术
铸造工业的发展对铸件表面质量的要求越来越高。为了提高铸件表面质量，通常在铸型（芯）表面施涂一层铸造涂料，该涂料形成的图层具有较高的耐火度，可防止铸件表面粘砂，有效提高铸件表面质量。因此，开发低成本、高质量的铸造涂料对于降低铸件生产成本和提高铸件质量具有积极意义。
目前对于铸铁生产较为普遍的涂料有两类：黑色涂料和浅色涂料。黑色涂料的主要耐火骨料是石墨，石墨具有耐火度高，来源广泛，价格低廉的优势，但石墨对工作环境的污染较大，在使用过程中对工人的健康具有危害。浅色涂料的耐火骨料主要有石英粉、铝矾土、刚玉粉、滑石粉等，其比重较大，颜色浅，使用过程中对工作环境的污染和对人体健康的危害较小，具有环保优势，也是涂料发展的趋势。
铸件浇铸冷却后的落砂清理工作是铸件生产过程中的重要环节。铸件表面与涂层结合强度高，清砂工作量大，严重影响铸件的清砂速度和生产效率。因此，开发浇铸后与铸件表面结合强度低、易剥离的环保型涂料具有重要意义。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中的缺陷，提供一种用于砂型铸造铸铁用醇基涂料，该涂料制备简单、环保性好，浇铸后与铸件表面易于剥离，便于落砂清理。
本发明提供了一种砂型醇基涂料，该涂料由耐火骨料、载液、粘结剂、复合悬浮剂和助剂等组成。耐火骨料包括以下重量份的原料组分：石英粉60～70份，三氧化二铝20～30份，滑石粉5～10份，碳酸钙1～5份，金属镁交联丙烯酸树脂10-20份。耐火粉料粒度范围为150～320目。
该涂料复合悬浮剂包括以下重量份的原料组分：锂基膨润土40～65份，凹凸棒土20～35份，CMC0.5～2份，PVB0.5～2份。该涂料粘结剂为热塑性酚醛树脂1～2份；载液为乙醇（95%）或乙二醇（95%）；消泡剂为正丁醇，加入量0.2～0.5份。
本发明还提供了上述砂型醇基涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）称量配料：取上述耐火骨料80～85%、热塑性酚醛树脂1～2%、复合悬浮剂1～2%，消泡剂0.2～0.5%，适量载液，
放入碾轮式混砂机中混合30～60分钟；
（2）取上述混合好的浆料，加入适量载液，在搅拌机中搅拌20～30分钟，形成均匀分散的涂料，并调节波美度到28～40。
本发明制备方法的有效效果为：
1）该涂料选用复合悬浮剂，分散效果和悬浮效果优良，涂料24小时悬浮性可达96～99％。
2）该涂料原料来源广泛，成本低廉，涂料制备工艺简单。
3）本发明综合考虑环保和成本因素，开发以石英粉为主要耐火骨料的砂型铸造用醇基涂料，不添加石墨，是一种具有环保优势的低成本铸造涂料，该涂料耐火度高，防粘砂性好，浇铸后涂料与铸件易剥离，铸件清砂容易。
具体实施方式
实施例1
一种砂型铸造环保型醇基涂料制备方法，该方法包括如下步骤：
1）称量配料：取上述耐火骨料80%（石英粉70份，三氧化二铝20份，滑石粉7份，碳酸钙3份，金属镁交联丙烯酸树脂19份）、热塑性酚醛树脂1%、复合悬浮剂1.5%（锂基膨润土65份，凹凸棒土33份，CMC1份，PVB1份），消泡剂0.3%，余量为载液，放入碾轮式混砂机中混合40分钟；
2）取上述混合好的浆料，加入适量载液，在搅拌机中搅拌20分钟，形成均匀分散的涂料，并调节波美度到28～35。
实施例2
一种砂型铸造环保型醇基涂料制备方法，该方法包括如下
步骤：
1）称量配料：取上述耐火骨料80%（石英粉65份，三氧化二铝25份，滑石粉8份，碳酸钙2份，金属镁交联丙烯酸树脂20份）、热塑性酚醛树脂1.5%、复合悬浮剂1.0%（锂基膨润土65份，凹凸棒土33份，CMC0.8份，PVB1.2份），消泡剂0.1%，余量为载液，放入碾轮式混砂机中混合50分钟；
2）取上述混合好的浆料，加入适量载液，在搅拌机中搅拌20分钟，形成均匀分散的涂料，并调节波美度到32～37。
实施例3
一种砂型铸造环保型醇基涂料制备方法，该方法包括如下步骤：
1）称量配料：取上述耐火骨料85%（石英粉62份，三氧化二铝25份，滑石粉10份，碳酸钙3份，金属镁交联丙烯酸树脂10份）、热塑性酚醛树脂1.0%、复合悬浮剂1.3%（锂基膨润土63份，凹凸棒土35份，CMC1份，PVB1份），消泡剂0.05%，余量为载液，放入碾轮式混砂机中混合45分钟；
2）取上述混合好的浆料，加入适量载液，在搅拌机中搅拌20分钟，形成均匀分散的涂料，并调节波美度到34～40。
实施例4
一种砂型铸造环保型醇基涂料制备方法，该方法包括如下步骤：
1）称量配料：取上述耐火骨料80%（石英粉70份，三氧化二铝20份，滑石粉7份，碳酸钙3份，Mg-Ni-SiO4复合材料与Mg-Ti-VO4复合材料以质量比为1:1的混合物10份）、粘接剂聚氨酯改性的酚醛树脂与氧化亚铜的质量比为1:0.08的组合物1%、复合悬浮剂1.5%（丙烯酰胺改性的魔芋葡甘聚糖与钼酸铋的混合材料，其质量比为2:5），消泡剂0.3%，余量为载液，放入碾轮式混砂机中混合40分钟；
2）取上述混合好的浆料，加入适量载液，在搅拌机中搅拌20分钟，形成均匀分散的涂料，并调节波美度到35-42。
实施例5
一种砂型铸造环保型醇基涂料制备方法，该方法包括如下
步骤：
1）称量配料：取上述耐火骨料80%（石英粉65份，三氧化二铝25份，滑石粉8份，碳酸钙2份，粒度为过300目的MgAl2O4复合氧化物、ZnO/聚苯丙醇的混合物14份）、粘接剂二乙醇氨改性的酚醛树脂与氧化亚铜的质量比为10:1的混合材料1.5%、复合悬浮剂1.0%（乙酰胺改性的魔芋葡甘聚糖与锂基膨润土以质量比为1:3的混合材料组成），消泡剂0.1%，余量为载液，放入碾轮式混砂机中混合50分钟；
2）取上述混合好的浆料，加入适量载液，在搅拌机中搅拌20分钟，形成均匀分散的涂料，并调节波美度到40-45。
实施例6
一种砂型铸造环保型醇基涂料制备方法，该方法包括如下步骤：
1）称量配料：取上述耐火骨料85%（石英粉62份，三氧化二铝25份，滑石粉10份，碳酸钙3份，粒度为300目的Mg-Ti-VO4复合材料、MgAl2O4复合氧化物的混合物17份）、粘接剂聚氨酯、聚氨酯改性的酚醛树脂、氧化亚铜的质量比为1：1：0.08以质量比的组合物1.0%、复合悬浮剂1.3%（二乙醇氨改性的魔芋葡甘聚糖、丙烯酰胺改性的魔芋葡甘聚糖、钼酸铋以质量比为1:1:5），消泡剂0.05%，余量为载液，放入碾轮式混砂机中混合45分钟；
2）取上述混合好的浆料，加入适量载液，在搅拌机中搅拌20分钟，形成均匀分散的涂料，并调节波美度到30～40。

Claims (3)

1.一种砂型铸造环保型醇基涂料，其特征在于，由如下重量百分数的原料组成：耐火骨料80～85%、粘结剂1～2%、复合悬浮剂1～2%，助剂0.2～0.5%，余量为载液；
所述的耐火骨料由如下重量份的原料组成：石英粉占耐火骨料总量的60～70份，三氧化二铝占耐火骨料总量的20～30份，滑石粉占耐火骨料总量的5～10份，碳酸钙占耐火骨料总量的1～5份，金属镁交联丙烯酸树脂占耐火骨料总量的10-20份。
2.根据权利要求1所述的砂型铸造环保型醇基涂料，其特征在于，所述的复合悬浮剂包括锂基膨润土40～65份，凹凸棒土20～35份，CMC0.5～2份，PVB0.5～2份。
3.根据权利要求1所述的砂型铸造环保型醇基涂料，其特征在于，所述的粘结剂为热塑性酚醛树脂1～2%或聚氨酯改性的酚醛树脂1-2%；载液为95%的乙醇或95％的乙二醇；助剂为消泡剂正丁醇，加入量0.2～0.5%。
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