CN105562592A - 一种含纳米陶瓷粉溶液增强的低残炭抗高温蠕变消失模铸造用水基涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及消失模铸造技术领域，具体涉及一种含纳米陶瓷粉溶液增强的低残炭抗高温蠕变消失模铸造用水基涂料及其制备方法，该涂料以粒径存在差异的高铝矾土、微孔轻质莫来石混合作为耐火骨料，具有良好的透气性，导热系数低，高温体积稳定性好，而以纳米陶瓷粉透明溶液、粘土粉、羧甲基纤维素钠等材料制备的混合悬浮剂不仅提高了材料的悬浮性，还有增强、补韧等功效，加入的纳米二氧化铈有储氧能力，在浇注过程中能释放氧气，提高塑料的氧化燃烧效率，降低残炭；该发明制备的涂料涂层致密光洁，抗高温蠕变，成型稳定，不易塌陷破裂，易于清理，制备的铸件表面杂质更少，质量更佳。

Description

一种含纳米陶瓷粉溶液增强的低残炭抗高温蠕变消失模铸造用水基涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及消失模铸造技术领域，具体涉及一种含纳米陶瓷粉溶液增强的低残炭抗高温蠕变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，制备一种含纳米陶瓷粉溶液增强的低残炭抗高温蠕变消失模铸造用水基涂料，以获得具有高强度、高透气性、低残炭的模样涂层，从而改善铸件质量，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种含纳米陶瓷粉溶液增强的低残炭抗高温蠕变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：180-200目高铝矾土40-50、粘土粉2-3、固含量为20-25%的纳米陶瓷粉透明溶液8-10、250-325目微孔轻质莫来石粉20-25、白乳胶1-2、水性丙烯酸树脂1-1.5、木质素磺酸钠0.01-0.02、平平加0.01-0.02、纳米二氧化铈0.01-0.02、羧甲基纤维素钠0.1-0.2、防腐剂0.001-0.002、消泡剂0.01-0.02、软水30-40。

所述的一种含纳米陶瓷粉溶液增强的低残炭抗高温蠕变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）先将木质素磺酸钠、平平加、羧甲基纤维素钠投入软水中，搅拌至完全溶解后，投入纳米陶瓷粉透明溶液、纳米二氧化铈，超声高速搅拌使其在溶液中均匀分散，随后再加入粘土粉，混合研磨分散40-50min，所得混合浆料备用；

（2）将高铝矾土、微孔轻质莫来石粉与16-20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30-40min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40-50min，即得。

本发明涂料以粒径存在差异的高铝矾土、微孔轻质莫来石混合作为耐火骨料，具有良好的透气性，导热系数低，高温体积稳定性好，而以纳米陶瓷粉透明溶液、粘土粉、羧甲基纤维素钠等材料制备的混合悬浮剂不仅提高了材料的悬浮性，还有增强、补韧等功效，加入的纳米二氧化铈有储氧能力，在浇注过程中能释放氧气，提高塑料的氧化燃烧效率，降低残炭；该发明制备的涂料涂层致密光洁，抗高温蠕变，成型稳定，不易塌陷破裂，易于清理，制备的铸件表面杂质更少，质量更佳。

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：180目高铝矾土45、粘土粉2.5、固含量为25%的纳米陶瓷粉透明溶液10、250目微孔轻质莫来石粉25、白乳胶1.5、水性丙烯酸树脂1.2、木质素磺酸钠0.01、平平加0.01、纳米二氧化铈0.01、羧甲基纤维素钠0.1、防腐剂0.001、消泡剂0.01、软水35。

该涂料的制备方法为：

（1）先将木质素磺酸钠、平平加、羧甲基纤维素钠投入软水中，搅拌至完全溶解后，投入纳米陶瓷粉透明溶液、纳米二氧化铈，超声高速搅拌使其在溶液中均匀分散，随后再加入粘土粉，混合研磨分散40min，所得混合浆料备用；

（2）将高铝矾土、微孔轻质莫来石粉与18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35min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45min，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）	4.52×105Pa
透气性（0.8mm厚涂层×1200℃）	4.13cm4·(g·min)-1
		悬浮性（24h）	100%
一次涂挂厚度δ	0.3mm
		高温抗裂等级	一级

Claims (2)

1.一种含纳米陶瓷粉溶液增强的低残炭抗高温蠕变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：180-200目高铝矾土40-50、粘土粉2-3、固含量为20-25%的纳米陶瓷粉透明溶液8-10、250-325目微孔轻质莫来石粉20-25、白乳胶1-2、水性丙烯酸树脂1-1.5、木质素磺酸钠0.01-0.02、平平加0.01-0.02、纳米二氧化铈0.01-0.02、羧甲基纤维素钠0.1-0.2、防腐剂0.001-0.002、消泡剂0.01-0.02、软水30-40。

2.如权利要求1所述的一种含纳米陶瓷粉溶液增强的低残炭抗高温蠕变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）先将木质素磺酸钠、平平加、羧甲基纤维素钠投入软水中，搅拌至完全溶解后，投入纳米陶瓷粉透明溶液、纳米二氧化铈，超声高速搅拌使其在溶液中均匀分散，随后再加入粘土粉，混合研磨分散40-50min，所得混合浆料备用；

（2）将高铝矾土、微孔轻质莫来石粉与16-20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30-40min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40-50min，即得。