CN107685130A

CN107685130A - 铸型用水基环保涂料

Info

Publication number: CN107685130A
Application number: CN201710768641.5A
Authority: CN
Inventors: 柴知章; 张月茹
Original assignee: Anhui Institute of Information Engineering
Current assignee: Anhui Institute of Information Engineering
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2017-08-31
Publication date: 2018-02-13

Abstract

本发明公开了一种铸型用水基环保涂料，所述铸型用水基环保涂料包括干料和水，以干料的质量为100％计，干料包括40％～45％的硅砂粉，30％～35％的含锆硅酸岩粉，15％～20％的石墨粉，0.8％～1.2％的结合剂，1.0％～1.5％的锂基膨润土，0.5％～1.0％的消泡剂，2.5％～3.0％的凹凸石粉，5％～10％的助烧结剂。该铸型用水基环保涂料涂覆于铸型表面，可以有效地防止孔洞、裂纹、留痕现象产生，且价钱廉价，安全环保。

Description

铸型用水基环保涂料

技术领域

本发明涉及铸造涂料技术领域，具体地，涉及一种铸型用水基环保涂料。

背景技术

为了减少铸铁件生产过程中容易发生的孔洞、裂纹、留痕等问题提高铸铁件的表面质量，提高铸铁件落砂和清整效率和铸铁件的成品率，我们需要选用合适的铸型用涂料。而对于国产铸型用涂料存在以下几个问：涂料的消泡效果差，国产涂料在使用时，都会有或多或少的气泡，要完全消除泡沫不是很容易；涂料的流平性不佳，铸型浸涂后，表面有明显的留痕、堆积，上下涂层厚度不均匀；涂料与铸型的润湿性差。

目前水基涂料国外涂料质量好，但是价格昂贵，国产涂料也有比较好的，涂料质量却不稳定，或多或少存在一些问题，整体质量与国外涂料差距比较大。针对上述问题，自主研发一种新型铸铁水基环保涂料就显得十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种铸型用水基环保涂料，该铸型用水基环保涂料涂覆于铸型表面，可以有效地防止孔洞、裂纹、留痕现象产生，且价钱廉价，安全环保。

为了实现上述目的，本发明提供了一种铸型用水基环保涂料，所述铸型用水基环保涂料包括干料和水，以干料的质量为100％计，干料包括40％～45％的硅砂粉，30％～35％的含锆硅酸岩粉，15％～20％的石墨粉，0.8％～1.2％的结合剂，1.0％～1.5％的锂基膨润土，0.5％～1.0％的消泡剂，2.5％～3.0％的凹凸石粉，5％～10％的助烧结剂。

根据上述技术方案，本发明所配制的涂料具有很好的悬浮性，还具有较高的耐火度和高温化学稳定性，热膨胀系数小，热化学稳定性高，几乎不被熔融金属或金属氧化物浸润，有利于阻止金属进入铸型空隙，防止机械粘砂缺陷。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本发明提供了一种铸型用水基环保涂料，所述铸型用水基环保涂料包括干料和水，以干料的质量为100％计，干料包括40％～45％的硅砂粉，30％～35％的含锆硅酸岩粉，15％～20％的石墨粉，0.8％～1.2％的结合剂，1.0％～1.5％的锂基膨润土，0.5％～1.0％的消泡剂，2.5％～3.0％的凹凸石粉，5％～10％的助烧结剂。

在上述技术方案的组分和含量下即可实现本发明，为了进一步提高涂料的热化学稳定性，阻止金属进入铸型空隙，防止机械粘砂缺陷，优选地，所述铸型用水基环保涂料包括干料和水，以干料的质量为100％计，干料包括42％～44％的硅砂粉，32％～34％的含锆硅酸岩粉，16％～18％的石墨粉，0.8％～1.2％的结合剂，1.2％～1.5％的锂基膨润土，0.8％～1.0％的消泡剂，2.8％～3.0％的凹凸石粉，8％～10％的助烧结剂。

其中，对于涂料中的水的含量，本领域技术人员可在较宽范围内进行调整，为了提高涂料在铸型上的流挂效果，优选地，相对于1重量份的干料，水的含量为1.5-2.8重量份。

其中，对于各组分的粒度，本领域技术人员可在较宽范围内进行调整，为了使涂料涂挂更均匀，防止粘砂，优选地，组分中硅砂粉、锆硅酸岩粉、石墨粉、变性淀粉、膨润土和凹凸石粉的粒径均小于200目。

对于石墨粉，本领域技术人员可在较宽范围内进行调整，为了提高涂料对铸型表面的覆盖力和耐高温性，即在形成致密涂层时，消耗的填料重量最少，防止铸件粘砂的作用，可以减少铸件表面的夹砂和冲砂，耐高温，优选地，石墨粉选自天然晶质石墨粉、天然隐晶质石墨粉、天然结晶脉状石墨粉、人造石墨粉、膨胀石墨粉和鳞片石墨粉中的一种或多种。

更进一步地，固定碳高、颗粒细的石墨防止铸件粘砂效果更好，优选地，石墨粉为鳞片石墨粉。

对于消泡剂，本领域技术人员可在较宽范围内进行调整，为了提高涂料的消泡效果，防止在铸型表面流挂不全，造成铸件粘砂，优选地，消泡剂为BYK-025、BYK-1610和X-4050中的一种或多种。

对于助烧结剂，本领域技术人员可在较宽范围内进行调整，为了提高铸型在浇注后能更快烧结，形成硬质表面，优选地，助烧结剂为氧化铝微粉、铁红和二氧化硅微粉的一种或多种。

对于结合剂，本领域技术人员可在较宽范围内进行调整，为了提高涂料在铸型表面的流挂效果，优选地，结合剂为固体水玻璃、糊精、木质素磺酸钙和变性淀粉中的一种或多种。

上述技术方案中的铸型用水基环保涂料均能实现本发明，为了提高涂料在铸型表面的涂覆效果，减少铸件的粘砂现象，优选地，所述铸型用水基环保涂料的粘度为6～8Pa·s。

其中，上述技术方案中得到的铸型用水基环保涂料均能实现本发明，为了提高涂料在浇注后的烧结效果，优选地，铸型用水基环保涂料的密度为1.31～1.57g/cm³。

其中，涂料的悬浮率也可在较宽范围内进行调整，为了使物料更均匀，优选地，所述铸型用水基环保涂料分散2h的悬浮率不小于97％。

另外，为了避免涂料在高温下产生气体造成铸件表面出现砂眼，优选地，850℃条件下的发气量不大于20mL/g。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

实施例1

将下述原料混合：以重量份计，取42份的硅砂粉，32份的含锆硅酸岩粉，16份的石墨粉，0.8份的结合剂，1.2份的锂基膨润土，0.8份的消泡剂，2.8份的凹凸石粉，8份的助烧结剂；相对于1重量份的干料，水的含量为2.8重量份。

实施例2

将下述原料混合：以重量份计，取44份的硅砂粉，34份的含锆硅酸岩粉，18份的石墨粉，1.2份的结合剂，1.5份的锂基膨润土，1.0份的消泡剂，3.0份的凹凸石粉，10份的助烧结剂；相对于含有1重量份的干料，水的含量为1.5重量份。

实施例3

将下述原料混合：以重量份计，取43份的硅砂粉，33份的含锆硅酸岩粉，17份的石墨粉，1.0份的结合剂，1.4份的锂基膨润土，0.9份的消泡剂，2.9份的凹凸石粉，9份的助烧结剂；相对于含有1重量份的干料，水的含量为2.2重量份。

实施例4

将下述原料混合：以重量份计，取40份的硅砂粉，30份的含锆硅酸岩粉，15份的石墨粉，0.8份的结合剂，1.0份的锂基膨润土，0.5份的消泡剂，2.5份的凹凸石粉，5份的助烧结剂；相对于含有1重量份的干料，水的含量为2.8重量份。

实施例5

将下述原料混合：以重量份计，取45份的硅砂粉，35份的含锆硅酸岩粉，20份的石墨粉，1.2份的结合剂，1.5份的锂基膨润土，1.0份的消泡剂，3.0份的凹凸石粉，10份的助烧结剂；相对于含有1重量份的干料，水的含量为1.5重量份。

对比例1

为巩义市钰鑫耐火材料有限公司生产的型砂用醇基涂料。

检测例1

将实施例1-实施例5中得到的铸型用水基环保涂料以及对比例1中的涂料涂覆于同样的硅砂砂型表面，应用GB/T2684-2009铸造用砂及混合料试验方法检测型砂的透气度；在上述砂型中浇注同样的铸铁铁水，观察落砂后铸件表面和涂覆涂料后的硅砂砂型表面，结果如下表1。

表1

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种铸型用水基环保涂料，其特征在于，所述铸型用水基环保涂料包括干料和水，以干料的质量为100％计，干料包括40％～45％的硅砂粉，30％～35％的含锆硅酸岩粉，15％～20％的石墨粉，0.8％～1.2％的结合剂，1.0％～1.5％的锂基膨润土，0.5％～1.0％的消泡剂，2.5％～3.0％的凹凸石粉，5％～10％的助烧结剂。

2.根据权利要求1所述的铸型用水基环保涂料，其中，所述铸型用水基环保涂料包括干料和水，以干料的质量为100％计，干料包括42％～44％的硅砂粉，32％～34％的含锆硅酸岩粉，16％～18％的石墨粉，0.8％～1.2％的结合剂，1.2％～1.5％的锂基膨润土，0.8％～1.0％的消泡剂，2.8％～3.0％的凹凸石粉，8％～10％的助烧结剂。

3.根据权利要求1或2所述的铸型用水基环保涂料，其中，相对于1重量份的干料，水的含量为1.5-2.8重量份。

4.根据权利要求1-3任一项所述的铸型用水基环保涂料，其中，硅砂粉、锆硅酸岩粉、石墨粉、变性淀粉、膨润土和凹凸石粉的粒径均小于200目。

5.根据权利要求1-3任一项所述的铸型用水基环保涂料，其中，石墨粉选自天然晶质石墨粉、天然隐晶质石墨粉、天然结晶脉状石墨粉、人造石墨粉、膨胀石墨粉和鳞片石墨粉中的一种或多种；优选地，石墨粉为鳞片石墨粉。

6.根据权利要求1-3任一项所述的铸型用水基环保涂料，其中，消泡剂为BYK-025、BYK-1610和X-4050中的一种或多种。

7.根据权利要求1-3任一项所述的铸型用水基环保涂料，其中，助烧结剂为氧化铝微粉、铁红和二氧化硅微粉的一种或多种。

8.根据权利要求1-3任一项所述的铸型用水基环保涂料，其中，结合剂为固体水玻璃、糊精、木质素磺酸钙和变性淀粉中的一种或多种。

9.根据权利要求1-3任一项所述的铸型用水基环保涂料，其中，所述铸型用水基环保涂料的粘度为6～8Pa·s；

和/或，密度为1.31～1.57g/cm³。

10.根据权利要求1-3任一项所述的铸型用水基环保涂料，其中，所述铸型用水基环保涂料分散2h的悬浮率不小于97％；

和/或，850℃条件下的发气量不大于20mL/g。