CN105195670B

CN105195670B - 一种防止脉纹缺陷的水基流涂涂料的生产方法

Info

Publication number: CN105195670B
Application number: CN201510647022.1A
Authority: CN
Inventors: 李天才
Original assignee: NINGXIA KOCEL CHEMICALS CO Ltd
Current assignee: Shared New Materials Shandong Co ltd
Priority date: 2015-10-09
Filing date: 2015-10-09
Publication date: 2017-09-22
Anticipated expiration: 2035-10-09
Also published as: CN105195670A

Abstract

本发明涉及一种水基流涂涂料的生产方法，尤其是涉及一种防止脉纹缺陷的水基流涂涂料的生产方法，该方法为膨润土及硅酸盐质预处理；PVA的预处理；向分散釜中加入适量水及处理好的膨润土浆，开启搅拌，然后加入消泡剂、表面活性剂、增稠剂、粘结剂等；最后加入预处理好的PVA溶液，搅拌数分钟；搅拌速度调至500 r/min，向分散釜中依次锆英粉、莫来石、鳞片石墨、锂辉石、蓝晶石、海泡石、氧化铁红，空心微珠，然后加入减水剂；加料完毕后调节转速为1200 r/min，分散20分钟；用水调波美度在合适的范围内；本发明方法独特、可以防止脉纹、粘砂、夹砂及提高铸件表面光洁度、铸件尺寸精度，并且具有优越的流动性、良好的流平性、稳定性好、无污染、易贮存。

Description

一种防止脉纹缺陷的水基流涂涂料的生产方法

技术领域

本发明涉及一种水基流涂涂料的生产方法，尤其是涉及一种防止脉纹缺陷的水基流涂涂料的生产方法。

背景技术

脉纹缺陷是发动机铸件生产中的典型铸造缺陷，其中冷芯盒砂芯产生脉纹的倾向最大。发动机铸件在水套、油道、气道部位经常会出现脉纹缺陷，这种缺陷会阻碍发动机内腔气液涡流特性，从而影响到发动机的工作性能。因此解决脉纹缺陷对于缸体、缸盖等汽车铸件来说至关重要。

大量的研究和长期的铸造实践表明，铸件表面产生脉纹缺陷的根本原因是硅砂在573℃相变膨胀引起砂型开裂。在573℃温度下，石英砂发生晶型转变，从β石英变为α石英，相变膨胀引起的热应力导致砂芯表层开裂，铁液渗入裂纹中形成脉纹。脉纹产生的基本条件，一是相变膨胀产生的热应力大于砂芯表面强度；二是铁液呈液态且具足够流动性。

解决和防止脉纹的发生一直是铸造行业研究的重要课题。在上世纪60年代以前，铸造工作者大多采用在原砂中添加30-50%的特种砂，例如锆英砂、铬铁矿砂等来解决脉纹问题，但这种方法影响混合料的流动性，容重大加快芯盒磨损，单位成本很高，抗脉纹效果一般。后来又使用木屑、淀粉类邮寄复合材料，但这种有机复合材料灼烧减量高达40-50%，而且严重降低混合料的可使用时间和砂芯强度，砂芯合格率大幅下降，铸件气孔、粘砂缺陷又大幅上升。虽然脉纹缺陷也可以通过用宝珠砂等代替硅砂而抑制其相变膨胀而得到改善，但宝珠砂相比硅砂价格贵很多，铸造成本过高；而防脉纹添加剂加入量高，对砂型强度的削弱作用大，且塑性小，对抑制硅砂砂型的相变膨胀开裂的抑制作用小，防脉纹效果不佳。利用先进的科学技术，开发出无污染、高效率、性能好的防止脉纹缺陷的水基流涂涂涂料，是生产的急需，也是今后涂料发展的必然。

目前还没有解决上述问题的方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种方法独特、可以防止脉纹、粘砂、夹砂及提高铸件表面光洁度、铸件尺寸精度，并且具有优越的流动性、良好的流平性、稳定性好、无污染、易贮存的一种防止脉纹缺陷的水基流涂涂料的生产方法。

本发明通过如下方式实现：

一种防止脉纹缺陷的水基流涂涂料的生产方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

a.膨润土及硅酸盐质预处理：在搅拌下将膨润土及硅酸盐质与水按质量比1:3混合，完全分散均匀，静置24小时，制得预处理膨润土浆；

b.PVA的预处理：称5倍于PVA质量的水于桶中，搅拌条件下缓慢加入PVA，然后充分搅拌至其完全溶解，并用筛网过滤，现配现用；

c.向分散釜中加入适量水及处理好的膨润土浆，开启搅拌，然后加入消泡剂、表面活性剂、增稠剂、粘结剂等；最后加入预处理好的PVA溶液，搅拌10-20分钟；

d.搅拌速度调至500 r/min，向分散釜中依次锆英粉、莫来石、鳞片石墨、锂辉石、蓝晶石、海泡石、氧化铁红，流变助剂，然后加入减水剂；加料完毕后调节转速为1200 r/min，分散20分钟；

e.用水调波美度，将波美度控制在80-90°Bé的范围内，即可；

所述原料以重量百分比计，组成成分的比例依次为：锆英粉5-20%、莫来石10-20%、鳞片石墨3-5%、锂辉石0-5%、蓝晶石0-5%、海泡石0-5%、氧化铁红10-20%、复合悬浮剂1.5-3%、聚乙烯醇0.3-0.7%、硅溶胶0.2-0.3%、表面活性剂0.05-0.15%、减水剂0.03-0.08%、消泡剂0.1-0.3%、羧甲基纤维酸钠0.5-0.8%、空心微珠0.5-2%、水25-40%；

所述复合悬浮剂为膨润土或硅酸盐质，流变助剂为空心微珠，粘结剂为聚乙烯醇或硅溶胶，增稠剂为羧甲基纤维酸钠，减水剂为木质素磺酸盐，表面活性剂为AEO，消泡剂为三丁酯，水作为载液。

本发明有如下效果：

1）方法独特：本发明提供的方法包括如下步骤：膨润土及硅酸盐质预处理：在搅拌下将膨润土及硅酸盐质与适量水混合，完全分散均匀，静置24小时，制得预处理膨润土浆；PVA的预处理：称适量水于桶中，搅拌条件下缓慢加入PVA，然后充分搅拌至其完全溶解，并用筛网过滤；向分散釜中加入适量水及处理好的膨润土浆，开启搅拌，然后加入消泡剂、表面活性剂、增稠剂、粘结剂等；最后加入预处理好的PVA溶液，搅拌数分钟；搅拌速度调至500r/min，向分散釜中依次锆英粉、莫来石、鳞片石墨、锂辉石、蓝晶石、海泡石、氧化铁红，空心微珠，然后加入减水剂；加料完毕后调节转速为1200 r/min，分散20分钟；用水调波美度，将波美度控制在合适的范围内；

2）本发明提供的涂料具有良好的隔热性，可以推迟砂粒的相变膨胀和砂芯粘结剂的分解，涂料中含有氧化铁红等具有防脉纹作用的成分，涂层在浇注时有适度烧结，从而提高了涂层和砂芯表面的强度，从而有效防止脉纹缺陷。

3）本发明提供的涂料除有良好防脉纹作用外还具备良好工艺性能，能满足发动机生产线流水作业的需要。

4）本发明提供的涂料涂层均匀、无流痕、滴痕、涂层强度很高、附着力强、有极好悬浮稳定性。

5）本发明提供的涂料环保无污染，涂料颜色为浅红色，容易识别，可避免漏涂。

6）大大提高铸件内腔的清洁度，可以代替防脉纹添加剂，降低成本：本发明提供的防脉纹涂料是最为经济有效地防脉纹措施铸。主要用于缸体缸盖的水套、油道、进排气道、差速器等关键砂芯,可以有效地防止铸件内腔常见的脉纹、烧结、粘砂等缺陷，大大提高铸件内腔的清洁度。可以代替防脉纹添加剂，降低成本。

具体实施方式

a.膨润土及硅酸盐质预处理：在搅拌下将膨润土及硅酸盐质与水按质量比为1:3混合，完全分散均匀，静置24小时，制得预处理膨润土浆；

d.搅拌速度调至500 r/min，向分散釜中依次锆英粉、莫来石、鳞片石墨、锂辉石、蓝晶石、海泡石、氧化铁红、流变助剂，然后加入减水剂；加料完毕后调节转速为1200 r/min，分散20分钟；

e.用水调波美度，将波美度控制在80-90°Bé的范围内，即可。

实施例一：上述涂料以重量份计由下列组份组成：锆英粉5%、莫来石20%、鳞片石墨5%、锂辉石3%、蓝晶石3%、氧化铁红20%、复合悬浮剂2%、聚乙烯醇0.5%、硅溶胶0.2%、表面活性剂0.05%、木质素磺酸盐0.05%、消泡剂0.2%、羧甲基纤维酸钠0.5%、空心微珠0.5%、水40%。

实施例二：上述涂料以重量份计由下列组份组成：锆英粉10%、莫来石15%、鳞片石墨5%、锂辉石5%、蓝晶石5%、海泡石3%、氧化铁红15%、复合悬浮剂2.5%、聚乙烯醇0.5%、硅溶胶0.2%、表面活性剂0.05%、木质素磺酸盐0.05%、消泡剂0.2%、羧甲基纤维酸钠0.5%、空心微珠1.0%、水37%。

实施例三：上述涂料以重量份计由下列组份组成：锆英粉15%、莫来石15%、鳞片石墨5%、锂辉石3%、蓝晶石5%、氧化铁红15%、复合悬浮剂3.0%、聚乙烯醇0.5%、硅溶胶0.4%、表面活性剂0.05%、木质素磺酸盐0.05%、消泡剂0.2%、羧甲基纤维酸钠0.3%、空心微珠1.5%、水36%。

实施例四：上述涂料以重量份计由下列组份组成：锆英粉20%、莫来石10%、鳞片石墨5%、锂辉石5%、海泡石5%、氧化铁红15%、复合悬浮剂2.5%、聚乙烯醇0.5%、硅溶胶0.4%、表面活性剂0.05%、木质素磺酸盐0.05%、消泡剂0.2%、羧甲基纤维酸钠0.3%、空心微珠2.0%、水34%。

实施例五：上述涂料以重量份计由下列组份组成：锆英粉15%、莫来石10%、鳞片石墨5%、锂辉石5%、蓝晶石5%、海泡石5%、氧化铁红20%、复合悬浮剂2.5%、聚乙烯醇0.5%、硅溶胶0.2%、表面活性剂0.05%、木质素磺酸盐0.05%、消泡剂0.2%、羧甲基纤维酸钠0.5%、空心微珠1.0%、水30%。

所述复合悬浮剂为膨润土或硅酸盐质，所述流变助剂为空心微珠，粘结剂为聚乙烯醇或硅溶胶，增稠剂为羧甲基纤维酸钠，减水剂为木质素磺酸盐，表面活性剂为AEO，消泡剂为三丁酯，水作为载液。

Claims

1.一种防止脉纹缺陷的水基流涂涂料的生产方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

c.向分散釜中加入适量水及处理好的膨润土浆，开启搅拌，然后加入消泡剂、表面活性剂、增稠剂、粘结剂；最后加入预处理好的PVA溶液，搅拌10-20分钟；

e.用水调波美度，将波美度控制在80-90°Bé的范围内，即可，原料以重量百分比计，组成成分的比例为：锆英粉5-20%、莫来石10-20%、鳞片石墨3-5%、锂辉石5%、蓝晶石5%、海泡石5%、氧化铁红10-20%、复合悬浮剂1.5-3%、聚乙烯醇0.3-0.7%、硅溶胶0.2-0.3%、表面活性剂0.05-0.15%、减水剂0.03-0.08%、消泡剂0.1-0.3%、羧甲基纤维酸钠0.5-0.8%、空心微珠0.5-2%、水25-40%。