CN105057572A - 一种含介孔二氧化硅的高吸附性消失模铸造用水基涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及消失模铸造技术领域，具体涉及一种含介孔二氧化硅的高吸附性消失模铸造用水基涂料及其制备方法，该涂料以粒径存在较大差异的铝矾土、纳米氧化锆作为耐火骨料，使得涂层的透气性更为优良，热稳定系数高，涂层更为紧致，以介孔二氧化硅、纳米锂基膨润土与羧甲基纤维素钠混合浆料作为悬浮剂，使得涂料具有良好的悬浮性和触变性，还能增强涂层与模样及金属液的吸附性，纳米石蜡分散在涂层中后能够提高涂层表面的防砂粘性，且在浇注过程中快速融化，进一步提高涂层透气性；该发明制备得到的涂料涂层附着坚固，紧致透气，不污染金属液，易于剥离，有效的改善了铸件的质量。
Description
技术领域
本发明涉及消失模铸造技术领域，具体涉及一种含介孔二氧化硅的高吸附性消失模铸造用水基涂料及其制备方法。
背景技术
消失模用涂料是指在消失模铸造过程中涂覆在模样外表面的一层特制涂料，它在铸造过程中起着关键性的作用，由于模样是由泡沫塑料制成的，涂料的透气性、涂层强度、流变性等性质都将会对铸造产品产生至关重要的影响，性能优良的消失模涂料应当满足：(1)能够辅助提高泡沫塑料模样的强度和刚性，防止模样破坏和变形；(2)有隔离作用，将金属液与模型分开，防止金属液渗入干砂中，防止铸件表面形成缺陷；(3)透气作用，及时排除模样分解产生的气体或液体，防止铸件出现气孔、碳黑缺陷等；(4)要有良好的烧结剥离性、抗砂粘性、抗金属液侵蚀性等；(5)要有良好的润湿性、涂挂性、环保性、热稳定性、防潮等特性。
消失模涂料组成主要包括耐火骨料、粘接剂、溶剂、悬浮剂以及各类添加剂等成分，按其使用的粘结剂性质来分主要分为水基涂料、醇基涂料、树脂涂料等几类，其中水基涂料因为成本较低在实际生产中应用较为广泛，然而水基涂料存在涂层清理时容易溃散，容易粘砂，且大部分产品的使用性能仍存在缺陷，达不到前面所述的效果。
发明内容
本发明的目的在于，制备一种含介孔二氧化硅的高吸附性消失模铸造用水基涂料，以获得具有高强度、高透气性、易于剥离清理的模样涂层，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种含介孔二氧化硅的高吸附性消失模铸造用水基涂料，其特征在于，该涂料由以下重量份的原料制成：介孔二氧化硅1-2、180-250目铝矾土45-55、纳米氧化锆10-15、锂基膨润土2-3、固含量为30-35％的纳米石蜡乳液6-8、OP-100.02-0.03、聚季铵盐0.001-0.002、消泡剂0.01-0.02、白乳胶2-3、羧甲基纤维素钠0.2-0.3、软水30-35。
所述的一种含介孔二氧化硅的高吸附性消失模铸造用水基涂料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为：
(1)先将OP-10、羧甲基纤维素钠投入软水中，搅拌至完全溶解后，投入介孔二氧化硅、纳米锂基膨润土，超声高速搅拌使其在溶液中均匀分散，随后再加入纳米石蜡乳液，搅拌混合研磨40-50min，所得混合浆料备用；
(2)将铝矾土、纳米氧化锆与10-15重量份的步骤(1)制备的浆料一起投入搅拌桶中，高速搅拌分散30-50min后，再加入所有其它剩余物料，并根据所需浆料密度添加软水，再继续搅拌分散30-40min，即得。
本发明涂料以粒径存在较大差异的铝矾土、纳米氧化锆作为耐火骨料，使得涂层的透气性更为优良，热稳定系数高，涂层更为紧致，以介孔二氧化硅、纳米锂基膨润土与羧甲基纤维素钠混合浆料作为悬浮剂，使得涂料具有良好的悬浮性和触变性，还能增强涂层与模样及金属液的吸附性，纳米石蜡分散在涂层中后能够提高涂层表面的防砂粘性，且在浇注过程中快速融化，进一步提高涂层透气性；该发明制备得到的涂料涂层附着坚固，紧致透气，不污染金属液，易于剥离，有效的改善了铸件的质量。
具体实施方式
实施例
本实施例的涂料由以下重量份的原料制成：介孔二氧化硅1.5、180目铝矾土50、纳米氧化锆15、锂基膨润土2.5、固含量为30％的纳米石蜡乳液8、OP-100.02、聚季铵盐0.001、消泡剂0.01、白乳胶2.5、羧甲基纤维素钠0.2、软水30。
该涂料的制备方法为：
(1)先将OP-10、羧甲基纤维素钠投入软水中，搅拌至完全溶解后，投入介孔二氧化硅、纳米锂基膨润土，超声高速搅拌使其在溶液中均匀分散，随后再加入纳米石蜡乳液，搅拌混合研磨40min，所得混合浆料备用；
(2)将铝矾土、纳米氧化锆与15重量份的步骤(1)制备的浆料一起投入搅拌桶中，高速搅拌分散40min后，再加入所有其它剩余物料，并添加适量的软水，继续搅拌分散35min，调节涂料密度为60波美度，即得。
本实施例所制得的涂料性能测试结果为：
| 检测项目 | 检测结果 |
| 涂层强度(0.8mm厚涂层) | 4.60×105Pa |
| 透气性(0.8mm厚涂层×1200℃) | 4.42cm4·(g·min)-1 |
| 悬浮性(24h) | 98％ |
| 一次涂挂厚度δ | 0.3mm |
Claims (2)
1.一种含介孔二氧化硅的高吸附性消失模铸造用水基涂料，其特征在于，该涂料由以下重量份的原料制成：介孔二氧化硅1-2、180-250目铝矾土45-55、纳米氧化锆10-15、纳米锂基膨润土2-3、固含量为30-35%的纳米石蜡乳液6-8、OP-100.02-0.03、聚季铵盐0.001-0.002、消泡剂0.01-0.02、白乳胶2-3、羧甲基纤维素钠0.2-0.3、软水30-35。
2.如权利要求1所述的一种含介孔二氧化硅的高吸附性消失模铸造用水基涂料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为：
（1）先将OP-10、羧甲基纤维素钠投入软水中，搅拌至完全溶解后，投入介孔二氧化硅、纳米锂基膨润土，超声高速搅拌使其在溶液中均匀分散，随后再加入纳米石蜡乳液，搅拌混合研磨40-50min，所得混合浆料备用；
（2）将铝矾土、纳米氧化锆与10-15重量份的步骤（1）制备的浆料一起投入搅拌桶中，高速搅拌分散30-50min后，再加入所有其它剩余物料，并根据所需浆料密度添加软水，再继续搅拌分散30-40min，即得。
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