CN108213325A - 一种以钙基膨润土为悬浮剂的铸造涂料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以钙基膨润土为悬浮剂的铸造涂料及制备方法，属于涂料领域。其组分包括耐火骨料、钙基膨润土、松香、聚乙烯醇缩丁醛、钠盐（氯化钠与碳酸钠的混合物）、羧甲基纤维素钠（CMC）、硼酸、水、表面活性剂（JFC）、酒精；本发明的涂料具备非常好的悬浮性，悬浮剂成本低于传统钠基膨润土悬浮剂的50%，只有锂基膨润土悬浮剂的10%，有机膨润土的5%，原材料资源广泛，且涂料的各项性能非常好，例如低的发气性，好的抗起泡性，抗裂性，渗透性等，性价比高，产品具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种以钙基膨润土为悬浮剂的铸造涂料及制备方法。
背景技术
砂型醇基铸造涂料传统使用的悬浮剂为有机膨润土或锂基膨润土，也有用钠基膨润土，而自然界存在的主要是钙基膨润土。除钙基膨润土外，其他几种都需要进行深加工或改性才能获得，成本很高。
“一种干膏状铸造涂料及其制备方法和使用方法”，（中国专利：201710110724.5）提出了一种以钙基膨润土为悬浮剂的涂料，但该专利还存在技术缺陷，例如需要把涂料粘度调的较高才能有好的悬浮率，这样使用起来很不方便，涂刷后，点火容易起泡，涂层容易发裂（而且涂料中有硅溶胶，更有发裂的倾向），而且涂料的渗透性也不好，涂层与铸型结合不牢，铸件容易出现粘砂现象，为了提高悬浮率，该涂料使用较高含量的聚乙烯醇缩丁醛，为了提高强度，松香粘结剂含量也很高，所有这些使得涂料的发气性很强。通过检索发现，目前未见到完全用钙基膨润土为悬浮剂而又能制备出性能好的铸造涂料的报道。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种以钙基膨润土为悬浮剂，而其它性能也很好的铸造涂料及其制备方法，本发明直接使用天然钙基膨润土作为铸造涂料的悬浮剂，以代替昂贵的传统悬浮剂制备出悬浮性好，其他性能也符合要求的低成本醇基铸造涂料。
发明人经过大量试验和不懈努力，获得了如下方案：一种以钙基膨润土为悬浮剂的铸造涂料，由耐火骨料、钙基膨润土、松香、聚乙烯醇缩丁醛、钠盐（氯化钠与碳酸钠的混合物）、羧甲基纤维素钠（CMC）、硼酸、水、表面活性剂（脂肪醇聚氧乙烯醚，代号JFC）、酒精组成。
优选地，如上所述的一种以钙基膨润土为悬浮剂的铸造涂料，各组分按如下重量百分比组成：耐火骨料62-66%，钙基膨润土4.21-4.4%，松香0.58-0.66%，聚乙烯醇缩丁醛0.40-0.50%，钠盐（氯化钠与碳酸钠的混合物）0.38-0.48%，羧甲基纤维素钠（CMC）0.60-0.65%，硼酸0.15-0.2%，水1.08-1.19%，表面活性剂（JFC使用化学名称）0.19-0.29%，余量为酒精。
优选地，如上所述的一种以钙基膨润土为悬浮剂的铸造涂料，所述的耐火骨料为石英粉，锆英粉，刚玉粉，铝矾土粉，莫来石粉，石墨粉中的一种或几种。
优选地，如上所述的一种以钙基膨润土为悬浮剂的铸造涂料，所述的钠盐为氯化钠，碳酸钠的混合物，其中二者的质量比为3:1。
一种以钙基膨润土为悬浮剂的铸造涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）称取氯化钠、碳酸钠，硼酸，水，CMC；
（2）将步骤（1）称量好的氯化钠、碳酸钠、硼酸先后溶于水中，最后将CMC溶入其中，备用；
（3）称取酒精，将步骤（2）所得混合物加入酒精中，同时加入JFC，搅匀，备用；
(4)称取耐火骨料、钙基膨润土、松香，聚乙烯醇缩丁醛，加入搅拌机，混匀；
(5)将步骤（3）的混合物慢慢加入步骤（4）的粉料中，边搅边加，加完后，继续搅拌15分钟，得膏状物；
（6）称取剩余的酒精，边搅边加入步骤（5）的搅拌桶内，加完后，继续搅拌5分钟，得稀释状涂料，亦即成品。
步骤（3）和步骤（6）酒精各占酒精总量的50%。
与现有技术相比，本发明的优点为：不仅保障了悬浮性要求，其它性能也很好，例如：大大降低了有机物松香和聚乙烯醇缩丁醛的量，涂料的发气性大大降低，CMC含量降低，涂料使用时比较稀，涂料的渗透性好，与铸型结合牢固，涂层光洁，不出现裂纹，不起泡，具有很好放粘砂作用。
1、本发明使用的悬浮剂为全钙基膨润土，配料中加入少量的氯化钠和碳酸钠的混合物，CMC及JFC具有润湿和分散钙基膨润土的作用，加入少量硼酸有助于加强膨润土的活化，增强其悬浮力，虽氯化钠和碳酸钠具有使钙基膨润土活化的作用，但须有CMC、JFC和硼酸的作用才能使活化效果更佳。
2、本发明的涂料具备非常好的悬浮性，悬浮剂成本低于传统钠基膨润土悬浮剂的50%，只有锂基膨润土悬浮剂的10%，有机膨润土的5%，且原材料资源广泛，而且涂料的其它性能也很好，如发气性，抗起泡性，抗裂性，渗透性等，性价比高，产品具有广阔的应用前景。
3、本发明的铸造涂料可用于铸件生产，以提高铸件表面质量，防止或减少铸件缺陷，是一种降低成本的新型醇基铸造涂料。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步描述，但本发明的内容不仅仅局限于实施例所述的范围，凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
实施例1
一种以钙基膨润土为悬浮剂的铸造涂料，由耐火骨料、钙基膨润土、松香、聚乙烯醇缩丁醛、钠盐（氯化钠与碳酸钠的混合物）、羧甲基纤维素钠（CMC）、硼酸、水、脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂（JFC）、酒精组成。
一种以钙基膨润土为悬浮剂的铸造涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）称取氯化钠285克，碳酸钠95克，硼酸150克，水1190克，CMC650克；
（2）先将步骤（1）备好的氯化钠，碳酸钠，硼酸先后溶于水中，溶解后再将CMC溶入其中，备用；
（3）称取酒精13公斤，将步骤（2）所得混合物加入酒精中，同时加入JFC190克，搅匀，备用；
（4）称取锆英粉66公斤，钙基膨润土4.4公斤，松香640克，聚乙烯醇缩丁醛400克，加入搅拌机，混匀；
（5）将步骤（3）的混合物慢慢加入步骤（4）的粉料中，边搅边加，加完后，继续搅拌15分钟，得膏状物；
（6）再称取剩余的13公斤酒精，边搅边加入步骤（5）的搅拌桶内，加完后，继续搅拌5分钟，得稀释状涂料，亦即成品。
涂料检测2h悬浮率为99%，其它性能：刷感好，涂层强度高，点火干燥时不起皮，不起泡。
实施例2
一种以钙基膨润土为悬浮剂的铸造涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）称取氯化钠322克，碳酸钠108克，硼酸200克，水1150克，CMC620克；
（2）先将步骤（1）备好的氯化钠，碳酸钠，硼酸先后溶于水中，溶解后再将CMC溶入其中，备用；
（3）称取酒精14公斤，将步骤（2）所得混合物加入酒精中，同时加入JFC239克，搅匀，备用；
（4）称取铝矾土粉64公斤，钙基膨润土4.21公斤，松香660克，聚乙烯醇缩丁醛490克，加入搅拌机，混匀；
（5）将步骤（3）的混合物慢慢加入步骤（4）的粉料中，边搅边加，加完后，继续搅拌15分钟，得膏状物；
（6）再称取剩余的14公斤酒精，边搅边加入步骤（5）的搅拌桶内，加完后，继续搅拌5分钟，得稀释状涂料，亦即成品。
涂料检测2h悬浮率为98%；其它性能：刷感好，涂层强度高，点火干燥时不起皮，不起泡。
实施例3
（1）称取氯化钠360克，碳酸钠120克，硼酸180克，水1080克，CMC600克；
（2）先将步骤（1）备好的氯化钠，碳酸钠，硼酸先后溶于水中，溶解后再将CMC溶入其中，备用；
（3）称取酒精15公斤，将步骤（2）所得混合物加入酒精中，同时加入JFC290克，搅匀，备用；
（4）称取莫来石粉62公斤，钙基膨润土4.29公斤，松香580克，聚乙烯醇缩丁醛500克，加入搅拌机，混匀；
（5）将步骤（3）的混合物慢慢加入步骤（4）的粉料中，边搅边加，加完后，继续搅拌15分钟，得膏状物；
（6）再称取剩余15公斤酒精，边搅边加入步骤（5）的搅拌桶内，加完后，继续搅拌5分钟，得稀释状涂料，亦即成品。
涂料检测2h悬浮率为99%；其它性能：刷感好，涂层强度高，点火干燥时不起皮，不起泡。
Claims (5)
1.一种以钙基膨润土为悬浮剂的铸造涂料，其特征在于：该铸造涂料由耐火骨料、钙基膨润土、松香、聚乙烯醇缩丁醛、钠盐、羧甲基纤维素钠、硼酸、水、脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂、酒精组成。
2.如权利要求1所述的一种以钙基膨润土为悬浮剂的铸造涂料，其特征在于：各组分按如下重量百分比组成：耐火骨料62-66%，钙基膨润土4.21-4.4%，松香0.58-0.66%，聚乙烯醇缩丁醛0.40-0.50%，钠盐0.38-0.48%，羧甲基纤维素钠0.60-0.65%，硼酸0.15-0.2%，水1.08-1.19%，脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂0.19-0.29%，余量为酒精。
3.如权利要求1-2任一项所述的一种以钙基膨润土为悬浮剂的铸造涂料，其特征在于：所述的耐火骨料为石英粉，锆英粉，刚玉粉，铝矾土粉，莫来石粉，石墨粉中的一种或几种。
4.如权利要求1-2任一项所述的一种以钙基膨润土为悬浮剂的铸造涂料，其特征在于：所述的钠盐为氯化钠，碳酸钠的混合物，其中二者的质量比为氯化钠:碳酸钠为3:1。
5.一种以钙基膨润土为悬浮剂的铸造涂料的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
（1）称取氯化钠、碳酸钠，硼酸，水，CMC；并将称量好的氯化钠、碳酸钠、硼酸先后溶于水中，最后将CMC溶入其中，备用；
（2）称取酒精，将步骤（1）所得混合物加入酒精中，同时加入JFC，搅匀，备用；
(3)称取耐火骨料、钙基膨润土、松香，聚乙烯醇缩丁醛，加入搅拌机，混匀；
(4)将步骤（2）的混合物慢慢加入步骤（3）的粉料中，边搅边加，加完后，继续搅拌15分钟，得膏状物；
（5）称取剩余的酒精，边搅边加入步骤（4）的搅拌桶内，加完后，继续搅拌5分钟，得稀释状涂料。
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