CN107214294A

CN107214294A - 一种高强度高粘附性消失模铸造涂料

Info

Publication number: CN107214294A
Application number: CN201710443384.8A
Authority: CN
Inventors: 李复旺
Original assignee: YICHENG FUWANG CASTING INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: YICHENG FUWANG CASTING INDUSTRIAL Co Ltd
Priority date: 2017-06-13
Filing date: 2017-06-13
Publication date: 2017-09-29

Abstract

本发明公开了一种消失模铸造涂料，具体地说是一种高强度高粘附性消失模铸造涂料：按重量份成分：铝矾土30‑40份、锆砂粉30‑40份、石英粉20‑30份、鋰基膨润土1‑3份、聚乙烯醇缩丁醛2‑4.5份、丙烯酸酯树脂1‑2份、酚醛树脂1‑3份、硅溶胶1‑5份、钠基膨润土1‑3份、异丙醇0.1‑0.5份、CMC：0.5‑2份、JFC：0.1‑0.5份；配制：按涂料粉和水的配比1︰0.6‑0.8，放入搅拌器，搅拌1‑1.5小时后测量波美度，通过加水将波美度调整在65‑70，继续搅拌15‑25分钟，放出使用；本发明具有优异的性能：良好的悬浮性、触变性、透气性，较高的表面强度及高粘附性，绿色环保成本低。

Description

一种高强度高粘附性消失模铸造涂料

技术领域

本发明涉及消失模铸造工艺领域，具体地说是一种高强度高粘附性消失模铸造涂料。

背景技术

消失模铸造以其独特的优点，被誉为“绿色铸造技术”和“21世纪的铸造技术”。自上世纪60年代在我国开始应用以来，经过几十年的不断发展，消失模铸造的应用领域不断扩大，获得了良好的经济效益与社会效益。消失模铸造涂料是消失模铸造工艺的两大关键技术之一。涂料的性能直接影响铸件的质量，与传统砂型用铸造涂料有显著不同。传统砂型铸造涂料的主要目的是防止铸件产生机械粘砂和化学粘砂，而消失模铸造用涂料除上述两个作用外，还具有形成和保持铸件空腔的重要作用，因此它必须具有较高的常温强度、高温强度和适宜的高温透气性。

虽然消失模铸造工艺自问世以来得到较快发展，但涂料技术一直困扰着铸件成品率难以较大的提高，其主要原因是由于涂料的质量不能满足消失模铸造工艺的要求。一是常温强度达不到要求，造型时致使模样变形和涂料破损使铸件报废；二是高温强度较低，浇注时出现铸件型腔塌陷、破坏、涂料剥落等使铸件报废；三是涂料没有适宜的高温透气性，过高的透气性导致型腔塌陷，过低的透气性使铸件产生气孔、皱皮、夹渣等铸造缺陷。

因此，性能优异的涂料的开发成为行业内技术人员的研究热点。如CN 101767184B公开的一种防止碳缺陷的消失模铸造铸铁涂料及其制备方法，该涂料的配方为：铝矾土、高岭土、滑石粉、凹凸棒土、木质素磺酸钠、硫酸铝、聚乙烯醇、硅溶胶、氧化铁粉、正辛醇；该涂料主要解决碳缺陷、防止铸件表面粗糙、起皱的问题。又如CN 104275435 B公开了一种高精度消失模铸钢涂料，该铸钢涂料由耐火骨料、助剂、硅溶胶、水组成；其中耐火骨料为铝硅粉、石英粉、铝矾土熟料中一种或几种的组合，该涂料主要解决涂料高温强度低、剥离性差、干燥后强度低、容易开裂的问题。再如CN 103447454 B公开了一种铸铁用消失模水基涂料，该涂料由高铝矾土、宝珠粉、棕刚玉、钠基膨润土、聚丙烯酰胺、聚醋酸乙烯乳液、麦芽糊精、硅溶胶、六偏磷酸钠、磷酸三丁酯、五氯酚钠、OP-10活性剂和水；该涂料也主要解决烘干强度低、涂层脆性大、涂料透气性能差、铸件表面碳缺陷严重的问题。这些技术都在不同程度上解决了现有涂料中存在的碳缺陷、不耐高温、强度低以及容易开裂等问题。但是，目前很多消失模铸造用的涂料在实际使用中，仍然出现强度达不到预期效果以及不同程度地存在涂料的粘附性较差的问题，这直接影响涂料在白模上的涂挂性与附着力，以及后期铸件的成型和质量。为了解决这个问题，行业内的技术人员试图通过在涂料中改变黏附剂的比例或者添加涂挂性较强的助剂来解决这个问题，但事实上，通过添加黏附剂和调整黏附剂的比例得到的涂料虽然能够对其粘附性有些许改进，但仍有部分白模不能完全覆盖，而且发现调整后的涂料的其他性能有恶化的趋势，如高温透气率、高温表面强度、触变率以及高温抗裂均会受到不同程度的影响，直接影响最终铸件的质量。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，所要解决的技术问题是提供一种强度性能高、粘附性高的消失模铸造涂料。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：提供一种高强度高粘附性消失模铸造涂料，由如下重量份数的组分制得：铝矾土30-40份、锆砂粉30-40份、石英粉20-30份、鋰基膨润土1-3份、聚乙烯醇缩丁醛2-4.5份、丙烯酸酯树脂1-2份、酚醛树脂1-3份、硅溶胶1-5份、钠基膨润土1-3份、异丙醇0.1-0.5份、CMC：0.5-2份、JFC：0.1-0.5份；

配制方法：按涂料粉和水的配比1︰0.6-0.8的比例，放入搅拌器中，搅拌1-1.5 小时后测量波美度，波美度通过加水调整使其控制在65-70，继续搅拌15-25分钟，放出使用。

优选的方案它是由如下重量份数的组分制得：铝矾土30份、锆砂粉30份、石英粉25份、鋰基膨润土1份、聚乙烯醇缩丁醛2.5份、丙烯酸酯树脂1份、酚醛树脂2份、硅溶胶3份、钠基膨润土1份、异丙醇0.3份、CMC：1份、JFC：0.2份；

配制方法：按涂料粉和水的配比1︰0.7的比例，放入搅拌器中，搅拌1-1.5 小时后测量波美度，波美度通过加水调整使其控制在65-70，继续搅拌20分钟，放出使用。

一种高强度高粘附性消失模铸造涂料，经搅拌完成后，放置24小时后使用。

本发明涂料以铝矾土、锆砂粉和石英粉按照一定比例配比作为基料，混合形成的涂料低温和高温强度好，导热性也好。以硅溶胶、聚乙烯醇缩丁醛、丙烯酸酯树脂、钠基膨润土、CMC为主要粘结剂，相互交互形成网状立体结构，从而吸附水分子稠化度更高，使涂料粘结效果变好，涂料具有优良的触变性、流变性和悬浮性，便于操作使用。同时，加入渗透剂JFC有效改善涂料的润湿性能，防止涂料层开裂和剥落，可明显提高涂料层的综合性能，对改善铸件质量是十分有利的。本发明以水作为载体，具有成本低廉，保存、运输和使用方便等特点。

本发明方法的有益效果为：

本发明的消失模铸造涂料具有优异的性能，具有良好的悬浮性和触变性，涂料还具有良好的透气性和较高的表面强度，涂层不开裂，不起泡，很好的满足了消失模铸造用涂料的要求。该涂料配制方法简单，无毒害，生产的铸件抗粘砂、夹砂、皱皮、冷隔、脉纹、表面光洁度高。本涂料主要用于消失模铸造生产铸铁、铸钢及有色合金铸件。与国外同类产品相比，在质量相当的情况下，所需成本明显降低，绿色环保，同时本发明铸造涂料滑爽且粘度适宜。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种高强度高粘附性消失模铸造涂料，由如下重量份数的组分制得：铝矾土30kg、锆砂粉30kg、石英粉20kg、鋰基膨润土1kg、聚乙烯醇缩丁醛2kg、丙烯酸酯树脂1kg、酚醛树脂1kg、硅溶胶1kg、钠基膨润土1kg、异丙醇0.1kg、CMC：0.5kg、JFC：0.1kg；

配制方法：按涂料粉和水的配比1︰0.6的比例，放入搅拌器中，搅拌1小时后测量波美度，波美度通过加水调整使其控制在65，继续搅拌15分钟，放出使用。

实施例2

一种高强度高粘附性消失模铸造涂料，由如下重量份数的组分制得：铝矾土40kg、锆砂粉40kg、石英粉30kg、鋰基膨润土3kg、聚乙烯醇缩丁醛4.5kg、丙烯酸酯树脂2kg、酚醛树脂3kg、硅溶胶5kg、钠基膨润土3kg、异丙醇0.5kg、CMC：2kg、JFC：0.5kg；

配制方法：按涂料粉和水的配比1︰0.8的比例，放入搅拌器中，搅拌1.5 小时后测量波美度，波美度通过加水调整使其控制在70，继续搅拌25分钟，放置24小时后使用。

实施例3

一种高强度高粘附性消失模铸造涂料，由如下重量份数的组分制得：铝矾土35kg、锆砂粉35kg份、石英粉25kg、鋰基膨润土2kg、聚乙烯醇缩丁醛3kg、丙烯酸酯树脂1.5kg、酚醛树脂1.5kg、硅溶胶2.5kg、钠基膨润土2kg、异丙醇0.3kg、CMC：1.5kg、JFC：0.3kg；

配制方法：按涂料粉和水的配比1︰0.7的比例，放入搅拌器中，搅拌1.25小时后测量波美度，波美度通过加水调整使其控制在68，继续搅拌20分钟，放出使用。

实施例4

一种高强度高粘附性消失模铸造涂料，由如下重量份数的组分制得：铝矾土30kg、锆砂粉30kg、石英粉25kg、鋰基膨润土1kg、聚乙烯醇缩丁醛2.5kg、丙烯酸酯树脂1kg、酚醛树脂2kg、硅溶胶3kg、钠基膨润土1kg、异丙醇0.3kg、CMC：1kg、JFC：0.2kg；

配制方法：按涂料粉和水的配比1︰0.7的比例，放入搅拌器中，搅拌1.5小时后测量波美度，波美度通过加水调整使其控制在70，继续搅拌20分钟，放置24小时后使用。

检测结果：

表1 本发明及对比例提供涂料的性能检测

检测项目	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	对比例1	对比例2
							流平性/mm	71	73	75	82	55	59
悬浮率/%	100	100	100	100	98	97
							高温透气率%	98	104	106	106	95	89
高温表面强度/MPa	0.3	0.35	0.36	0.36	0.25	0.21
							触变率/厘泊	76400	79580	81050	86500	57600	79500
密度g/cm³	1.650	1.750	1.800	1.800	1.680	1.700
							高温抗裂等级	一级	一级	一级	一级	二级	二级

通过以上指标的检测结果可以看出，本发明提供的涂料可以很好具有很好的黏附性，其流平性好，而且其高温透气率、表面强度以及抗裂等综合性能均良好。此外，从实施例3和对比例4的性能指标数据来看，其涂层具备优异的高温表面强度，可见，特定原料的选择与添加比例对最终涂料的综合性能起着至关重要的作用。

本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何变化，都应认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims

1.一种高强度高粘附性消失模铸造涂料，其特征在于是由如下重量份数的组分制得：铝矾土30-40份、锆砂粉30-40份、石英粉20-30份、鋰基膨润土1-3份、聚乙烯醇缩丁醛2-4.5份、丙烯酸酯树脂1-2份、酚醛树脂1-3份、硅溶胶1-5份、钠基膨润土1-3份、异丙醇0.1-0.5份、CMC：0.5-2份、JFC：0.1-0.5份；

配制方法：按涂料粉和水的配比1：0.6-0.8的比例，放入搅拌器中，搅拌1-1.5 小时后测量波美度，波美度通过加水调整使其控制在65-70，继续搅拌15-25分钟，放出使用。

2.根据权利要求1所述的一种高强度高粘附性消失模铸造涂料，其特征在于是由如下重量份数的组分制得：铝矾土30份、锆砂粉30份、石英粉25份、鋰基膨润土1份、聚乙烯醇缩丁醛2.5份、丙烯酸酯树脂1份、酚醛树脂2份、硅溶胶3份、钠基膨润土1份、异丙醇0.3份、CMC：1份、JFC：0.2份；

配制方法：按涂料粉和水的配比1：0.7的比例，放入搅拌器中，搅拌1-1.5 小时后测量波美度，波美度通过加水调整使其控制在65-70，继续搅拌20分钟，放出使用。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种高强度高粘附性消失模铸造涂料，其特征在于涂料经搅拌完成后，放置24小时后使用。