CN108044022A - 一种用于砂型铸造的醇基涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于砂型铸造的醇基涂料，组分及重量份如下：耐火骨料：高铝矾土120~150份；烧结助剂：50~70份；悬浮剂：锂基膨润土2~10份；粘结剂：1:1的热固性酚醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛2~5份；非离子表面活性剂：聚氧乙烯辛基苯酚醚‑10为0.1~1份；载液：95%的乙醇40~50份。本发明还公开了该醇基涂料的制备方法。本发明具有良好的悬浮性和高温抗裂性，在使用时粘度较高，具有很强的覆盖能力，而干燥后涂层变形小、涂层粘度变小，从而更有利于涂层光洁，无粘砂和气孔夹砂缺陷，大幅提高了清理效率，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于化工涂料技术领域，涉及一种铸造涂料，尤其是涉及一种用于砂型铸造的醇基涂料，本发明还涉及该醇基涂料的制备方法。
背景技术
砂型铸造是传统铸造工艺中常见的一种，它在应用中有着原材料丰富、生产工艺简单且应用范围广泛的特点，截至目前世界上大约有七成以上的铸件都是采用这种方法铸造的。
铸造生产中为提高铸件表面质量，最常用的方法是在铸型表面涂覆一层涂料。传统涂料透气性差，覆膜砂的特点是砂粒细，发气量大，透气性差，如果涂料没有良好的透气性，覆膜砂铸件很容易产生气体类缺陷。
而市场上很多常用的树脂砂或水玻璃砂砂型涂料无法满足要求，如目前铸铁生产过程中使用较多的石墨粉涂料虽然具有耐火度高，价格便宜，在浇注温度下能析出光亮碳，在涂料表面形成保护膜，能降低铁液对铸型的润湿能力，防止粘砂缺陷，落砂时铸件容易清理的特点，但是石墨涂料颜色深，与树脂砂颜色接近，存在误判漏涂的可能。而且铸件清理时会有大量粉尘，污染环境，危害健康。
发明内容
本发明的目的是提供一种流平性、耐火性能好且具有合适的涂层强度的用于砂型铸造的醇基涂料。
本发明的上述目的是通过如下方案实现的：
一种用于砂型铸造的醇基涂料，所述醇基涂料的组分及重量份如下：
耐火骨料：高铝矾土120~150份； 烧结助剂：50~70份；悬浮剂：锂基膨润土2~10份；粘结剂：1:1的热固性酚醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛2~5份；非离子表面活性剂：聚氧乙烯辛基苯酚醚-10为0.1~1份；载液：95%的乙醇40~50份。
上述醇基涂料的组分及重量份优选如下：
耐火骨料：高铝矾土140份； 烧结助剂：60份；悬浮剂：锂基膨润土5份；
粘结剂：1:1的热固性酚醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛3份；非离子表面活性剂：聚氧乙烯辛基苯酚醚-10为0.5份；载液：95%的乙醇40份。
进一步地，上述烧结助剂优选由钾长石、含锆硅酸盐和氧化铁红组成，所述钾长石、含锆硅酸盐和氧化铁红的重量比为2：1:1。
更进一步地，上述耐火骨料高铝矾土经过1300～1500℃高温煅烧处理得到。
本发明用于砂型铸造的醇基涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将粘结剂-热固性酚醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛以95%的乙醇进行充分溶解后静置备用，剩下的乙醇载液备用；
（2）取步骤（1）备用的乙醇总量的60%与悬浮剂锂基膨润土进行超声分散；
（3）将步骤（1）溶解的粘结剂-热固性酚醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛以及非离子表面活性剂聚氧乙烯辛基苯酚醚加入步骤（2）的混合物中搅拌均匀；
（4）将烧结助剂加入步骤（3）的混合物中搅拌均匀；
（5）加入步骤（1）剩下的乙醇，搅拌均匀后即可。
上述步骤（2）的超声分散的频率进一步优选为50～100Hz，时间进一步优选为10～20分钟。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
本发明通过优化配方组成，具有良好的悬浮性和高温抗裂性，克服了醇基涂料存在的涂层粘度过大或过小的缺陷。本发明在使用时粘度较高，具有很强的覆盖能力，而干燥后涂层变形小、涂层粘度变小，从而更有利于涂层光洁，无粘砂和气孔夹砂缺陷，大幅提高了清理效率，具有良好的应用前景。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练入员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。
实施例1
醇基涂料的配方如下：
耐火骨料：经过1400℃高温煅烧处理得到的高铝矾土140份；
烧结助剂（重量比为2：1:1的钾长石、含锆硅酸盐和氧化铁红）：60份；
悬浮剂：锂基膨润土5份；
粘结剂：1:1的热固性酚醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛3份；
非离子表面活性剂：聚氧乙烯辛基苯酚醚-10为0.5份；
载液：95%的乙醇40份。
制备时，将粘结剂-热固性酚醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛以95%的乙醇载液进行充分溶解后静置备用，剩下的乙醇载液备用；取备用的乙醇总量的60%与悬浮剂锂基膨润土进行超声分散，频率为8Hz，时间为15分钟；将溶解的粘结剂-热固性酚醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛以及非离子表面活性剂聚氧乙烯辛基苯酚醚加入上述混合物中搅拌均匀；将烧结助剂加入搅拌均匀；加入剩下的乙醇，搅拌均匀后即可。
使用本实施例制备的醇基涂料所浇注的铸件，由于覆膜砂砂型表面的凹坑或孔隙完全涂层覆盖，涂层表面光沽，无刷痕，与砂型润湿性好，粘附力强，不易脱落，没有粘在扣，铸件表面明显较光洁。
将本实施例制备的醇基涂料进行性能测试，测试标准为现行的国家标准，悬浮性和高温抗裂性的测试方法结果如下：
悬浮性：将涂料搅拌均匀后倒入100mL具塞量筒中，加至100mL刻度线，静置8h，且每隔2h观察沉降情况，计算得到的悬浮率均大于100秒。
高温抗裂性：将涂料刷涂到试样上，在150℃鼓风干燥烘箱中烘干1h，放入1200℃马弗炉中3min后取出观察涂料表面，未发现涂料与试样有剥离现象，涂料表面光滑无裂纹。
实施例2
醇基涂料的配方如下：
耐火骨料：经过1400℃高温煅烧处理得到的高铝矾土140份；
烧结助剂（重量比为2：1:1的钾长石、含锆硅酸盐和氧化铁红）：50份；
悬浮剂：锂基膨润土2份；
粘结剂：1:1的热固性酚醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛3份；
非离子表面活性剂：聚氧乙烯辛基苯酚醚-10为0.5份；
载液：95%的乙醇40份。
制备方法同于实施例1。
实施例3
醇基涂料的配方如下：
耐火骨料：经过1400℃高温煅烧处理得到的高铝矾土140份；
烧结助剂（重量比为2：1:1的钾长石、含锆硅酸盐和氧化铁红）：70份；
悬浮剂：锂基膨润土5份；
粘结剂：1:1的热固性酚醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛3份；
非离子表面活性剂：聚氧乙烯辛基苯酚醚-10为1份；
载液：95%的乙醇40份。
制备方法同于实施例1。
实施例4
醇基涂料的配方如下：
耐火骨料：经过1400℃高温煅烧处理得到的高铝矾土140份；
烧结助剂（重量比为2：1:1的钾长石、含锆硅酸盐和氧化铁红）：50份；
悬浮剂：锂基膨润土5份；
粘结剂：1:1的热固性酚醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛2份；
非离子表面活性剂：聚氧乙烯辛基苯酚醚-10为0.5份；
载液：95%的乙醇40份。
制备方法同于实施例1。
申请人声明，所属技术领域的技术人员在上述实施例的基础上，将上述实施例某组分的具体含量点值，与发明内容部分的技术方案相组合，从而产生的新的数值范围，也是本发明的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不再罗列这些数值范围。
Claims (6)
1.一种用于砂型铸造的醇基涂料，其特征在于，所述醇基涂料的组分及重量份如下：
耐火骨料：高铝矾土120~150份；
烧结助剂：50~70份；
悬浮剂：锂基膨润土2~10份；
粘结剂：1:1的热固性酚醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛2~5份；
非离子表面活性剂：聚氧乙烯辛基苯酚醚-10为0.1~1份；
载液：95%的乙醇40~50份。
2.如权利要求1所述的一种用于砂型铸造的醇基涂料，其特征在于，所述醇基涂料的组分及重量份如下：
耐火骨料：高铝矾土140份；
烧结助剂：60份；
悬浮剂：锂基膨润土5份；
粘结剂：1:1的热固性酚醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛3份；
非离子表面活性剂：聚氧乙烯辛基苯酚醚-10为0.5份；
载液：95%的乙醇40份。
3.如权利要求1所述的一种用于砂型铸造的醇基涂料，其特征在于：
所述烧结助剂由钾长石、含锆硅酸盐和氧化铁红组成，所述钾长石、含锆硅酸盐和氧化铁红的重量比为2：1:1。
4.如权利要求1所述的一种用于砂型铸造的醇基涂料，其特征在于：
所述耐火骨料高铝矾土经过1300～1500℃高温煅烧处理得到。
5.如权利要求1所述的用于砂型铸造的醇基涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将粘结剂-热固性酚醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛以95%的乙醇载液进行充分溶解后静置备用，剩下的乙醇载液备用；
（2）取步骤（1）备用的乙醇总量的60%与悬浮剂锂基膨润土进行超声分散；
（3）将步骤（1）溶解的粘结剂-热固性酚醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛以及非离子表面活性剂聚氧乙烯辛基苯酚醚-10加入步骤（2）的混合物中搅拌均匀；
（4）将烧结助剂加入步骤（3）的混合物中搅拌均匀；
（5）加入步骤（1）剩下的乙醇，搅拌均匀后即可。
6.如权利要求5所述的用于砂型铸造的醇基涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）的超声分散的频率为50～100Hz，时间为10～20分钟。
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