CN106141079A - 一种高强度消失模铸造用异丙醇基涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强度消失模铸造用异丙醇基涂料，该涂料以高稳定性的异丙醇‑水复合体系作为溶剂载体，这种溶剂体系具有良好的热稳定性和适中的挥发速度，配以二氧化硅‑有机膨润土/聚乙二醇的溶胶体系，并以含植物沥青的苯丙乳液为粘接剂，玄武岩纤维‑氧化锆混合作为高强度、高耐温的耐火骨料，这种涂料改善了传统水基或者醇基涂料的缺陷，具有良好的涂挂性和热稳定性，且储存稳定性好，在模具表面可形成高强度、高透气性、易清理的涂层，最终制得的铸件品质得到极大改善。

Description

一种高强度消失模铸造用异丙醇基涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及消失模涂料技术领域，尤其涉及一种高强度消失模铸造用异丙醇基涂料及其制备方法。

背景技术

消失模铸造是泡沫塑料模采用无黏结剂干砂结合抽真空技术的实型铸造，是将与铸件尺寸形状相似的泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。消失模铸造技术较之传统的铸造技术具有突出的优点，是目前最为先进的铸造工艺，国内外称之为21世纪绿色铸造。

在消失模铸造工艺实际应用过程中，使用的消失模涂料性能直接关系到铸件的性能，例如铸件存在的夹砂、气孔、残渣等缺陷均可以通过改善涂料的性能来改善。为了提高涂料的综合性能，技术人员尝试对传统的涂料进行性能改进，其中《消失模铸钢醇基涂料的开发》一文以异丙醇作为载体溶剂，解决了常见的甲醇基、乙醇基以及水基涂料存在的一些缺陷，在实验条件下获得了高品质的铸件，然而异丙醇在空气中容易氧化，增加了保存难度，实际应用还存在一定的困难。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高强度消失模铸造用异丙醇基涂料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高强度消失模铸造用异丙醇基涂料，该涂料由以下重量份的原料制成：玄武岩纤维15-20、氧化锆20-30、植物沥青1-2、有机膨润土0.1-0.2、聚乙二醇0.1-0.2、正硅酸乙酯0.4-0.5、乙二醇丁醚3-5、硫脲0.001-0.002、固含量为20-30%的苯丙乳液2-3、0.1mol/L的碳酸钠溶液适量、异丙醇10-15、去离子水6-8。

所述的一种高强度消失模铸造用异丙醇基涂料的制备方法为：

（1）先将异丙醇、乙二醇丁醚、硫脲与3-5重量份的去离子混合均匀，配制成溶液备用；

（2）将正硅酸乙酯、有机膨润土投入余量的去离子水中，超声振荡40-50min后滴加适量的碳酸钠溶液，调节体系pH值为7.5-8，随后再加入聚乙二醇，搅拌混合反应30-40min，所得物料备用；

（3）将苯丙乳液与植物沥青搅拌混合均匀，接着加入玄武岩纤维、氧化锆，继续搅拌混合30-40min，接着加入步骤（2）制备的物料，搅拌20-30min，最后加入步骤（1）配制的物料，搅拌40-50min后即得。

本发明制备的消失模铸造涂料以高稳定性的异丙醇-水复合体系作为溶剂载体，这种溶剂体系具有良好的热稳定性和适中的挥发速度，配以二氧化硅-有机膨润土/聚乙二醇的溶胶体系，并以含植物沥青的苯丙乳液为粘接剂，玄武岩纤维-氧化锆混合作为高强度、高耐温的耐火骨料，这种涂料改善了传统水基或者醇基涂料的缺陷，具有良好的涂挂性和热稳定性，且储存稳定性好，在模具表面可形成高强度、高透气性、易清理的涂层，最终制得的铸件品质得到极大改善。

具体实施方式

一种高强度消失模铸造用异丙醇基涂料，该涂料由以下重量份的原料制成：玄武岩纤维15、氧化锆20、植物沥青1、有机膨润土0.1、聚乙二醇0.1、正硅酸乙酯0.4、乙二醇丁醚3、硫脲0.001、固含量为20%的苯丙乳液2、0.1mol/L的碳酸钠溶液适量、异丙醇10、去离子水6。

该涂料的制备方法为：

（1）先将异丙醇、乙二醇丁醚、硫脲与3重量份的去离子混合均匀，配制成溶液备用；

（2）将正硅酸乙酯、有机膨润土投入余量的去离子水中，超声振荡40min后滴加适量的碳酸钠溶液，调节体系pH值为7.5，随后再加入聚乙二醇，搅拌混合反应30min，所得物料备用；

（3）将苯丙乳液与植物沥青搅拌混合均匀，接着加入玄武岩纤维、氧化锆，继续搅拌混合30min，接着加入步骤（2）制备的物料，搅拌20min，最后加入步骤（1）配制的物料，搅拌40min后即得。

得到的涂料性能测试结果为：

密度：1.35g/mm³；72h后悬浮率≥94%；粘度：65mP.s；触变率：18%；透气性：20.4cm².(KPa.min)^-1；涂层强度：1420g/mm。

将其涂刷在泡沫塑样表面形成厚度为0.5mm的涂料层，随后经干燥处理后进行铸钢件浇注，得到的铸钢件表面光洁，表面粗糙度≤Ra10.5μm，无缩孔、夹砂，精度高。

Claims (2)

1.一种高强度消失模铸造用异丙醇基涂料，其特征在于，该涂料由以下重量份的原料制成：玄武岩纤维15-20、氧化锆20-30、植物沥青1-2、有机膨润土0.1-0.2、聚乙二醇0.1-0.2、正硅酸乙酯0.4-0.5、乙二醇丁醚3-5、硫脲0.001-0.002、固含量为20-30%的苯丙乳液2-3、0.1mol/L的碳酸钠溶液适量、异丙醇10-15、去离子水6-8。

2.如权利要求1所述的一种高强度消失模铸造用异丙醇基涂料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为：

（1）先将异丙醇、乙二醇丁醚、硫脲与3-5重量份的去离子混合均匀，配制成溶液备用；

（2）将正硅酸乙酯、有机膨润土投入余量的去离子水中，超声振荡40-50min后滴加适量的碳酸钠溶液，调节体系pH值为7.5-8，随后再加入聚乙二醇，搅拌混合反应30-40min，所得物料备用；

（3）将苯丙乳液与植物沥青搅拌混合均匀，接着加入玄武岩纤维、氧化锆，继续搅拌混合30-40min，接着加入步骤（2）制备的物料，搅拌20-30min，最后加入步骤（1）配制的物料，搅拌40-50min后即得。