CN109175225A - 一种适用高铬白口铸铁的复合型环保涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用高铬白口铸铁的复合型环保涂料及其制备方法，属于铸造领域。本发明的涂料，各组分质量百分比为，锆英粉：10‑20％；硅酸铝粉：10‑25％；高纯氧化铝粉：25‑35％；悬浮剂：3‑8％；粘结剂：2‑6％；改性剂：4‑10％；表面活性剂：0.1‑0.5％；溶剂：20‑30％；本发明涂料的制备方法，按上述配比关系配料，在搅拌的情况下向反应釜内先投入所述溶剂总质量的80％；然后投入除溶剂之外其他全部剩余配料，采用高速分散机搅拌半个小时以上；最后将剩余溶剂调整波美度，直至波美度大于90Be，涂料制备完成。本涂料具有较高的耐火度和涂层强度，有效降低涂料生产的铸件成本。

Description

一种适用高铬白口铸铁的复合型环保涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种适用高铬白口铸铁的复合型环保涂料及其制备方法，属于铸造领域。
背景技术
高铬白口合金渣浆泵系列产品，因含Cr≥30％，导热性差，浇铸温度，浇铸后在高温区停留时间长，对铸造耐火涂料的耐火性、剥离性等要求高。目前使用醇基锆英粉涂料，锆英粉含量较高，但锆英粉资源匮乏，价格太高，依赖进口，铸件生产成本增高。
发明内容
本发明的目的是为了解决传统工艺铸造高铬白口合金渣浆泵时采用醇基锆英粉涂料，导致生产成本太高的问题，提供一种耐火度高，抗粘砂性能好，烧结剥离性好的同时价格低，综合性能优良的醇基复合型环保耐火涂料。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
本发明的一种适用高铬白口铸铁的复合型环保涂料，该涂料各组分的质量百分比如下：
所述锆英粉中各组分质量百分比为：ZrO2：大于65.5％的，余量SiO2，粒度为200-325目，优选为325目。
所述硅酸铝粉中各组分质量百分比为：AL2O3：大于80％的，余量SiO2，粒度为200-325目，优选为200目。
所述高纯氧化铝粉中各组分质量百分比为：AL2O3：大于99.5％的，余量SiO2，粒度为200-325目，优选为270目。
所述悬浮剂为海泡石粉。
所述粘结剂为一级木松香。
所述改性剂为类无机纳米材料，优选为白炭黑。
所述表面活性剂为阳离子型表面活性剂。
所述溶剂为质量分数≥95％的乙醇水溶液。
本发明的一种适用高铬白口铸铁的复合型环保涂料制备方法，按上述配比关系配料，在搅拌的情况下向反应釜内先投入所述溶剂总质量的80％；然后投入除溶剂之外其他全部剩余配料，采用高速分散机搅拌半个小时以上；最后将剩余溶剂调整波美度，直至波美度大于90Be，涂料制备完成。
本发明能够实现大部分替代锆英粉材料生产高铬白口合金铸件。其原理为：高纯氧化铝属中性材料，耐火度2200℃，加入部分硅酸铝粉，一少部分锆英粉和改性剂，形成一定烧结温度产生玻璃相，能有效抵抗金属液的渗透，特别是高铬白口合金导热差，在高温停留对型腔的热侵蚀，具有很好的烧结剥离性，抗粘砂性能优越。
选用高纯氧化铝粉和硅酸铝粉作为主耐火骨料，抗粘砂效果好，成本低，资源丰富。
选用一级木松香作为粘结剂，不含甲醛、苯酚，对环境友好。
选用海泡石作为悬浮剂与改性剂配合使用。原醇基铸造涂料悬浮剂常用有机膨润土和锂基膨润土。有机膨润土需用二甲苯引发，二甲苯有毒性，污染环境，对人体有害。锂基膨润土需要用水引发和预处理工艺，锂基膨润土长途运输，长时间存放容易脱水板结，产生死沉淀。海泡石和无机纳米改性剂不需要引发，不需预处理，在铸造涂料中形成一种纤维状、棒状、层链状网络结构，具有超强的悬浮分散能力，使铸造涂料中耐火粉料固体颗粒均匀悬浮分散于整个体系当中，并赋予体系杰出的流变特性，适用铸造工厂刷涂、浸涂、流涂多种工艺作业。海泡石无毒无味，对环境友好。
选用改性剂，是一种气相法白炭黑类无机纳米材料，除具有改善提高悬浮性，还是一种高温粘结剂，能显著提高涂层高温强度，促进烧结，使涂层具有良好的烧结剥离性，且无毒无味。
有益效果
1、本涂料具有良好的触变性，耐火骨料含量高，涂刷性能好，涂刷面光滑、至密。
2、本涂料具有良好的悬浮性，长时间存放不结板，易于搅拌均匀。
3、本涂料有较高的耐火度和涂层强度，抗粘砂性能好。
4、本涂料良好的烧结性，能有效抵抗金属的渗透，剥离效果好，铸件打箱后呈片状剥落，脱壳率达到95％，清理费用及工时减少，后处理工人的劳动强度大大降低。
5、本涂料生产的铸件表面光滑，无粘砂现象，合格率优良，等同于目前的醇基锆英粉涂料生产的铸件，但生产同等量铸件下，本涂料成本降低50％以上。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的内容作进一步描述。
实施例1：
启动带高速分散机的反应釜，在搅拌下先投入200kg乙醇；然后再投入锆英粉100公斤(组分为：70公斤ZrO2、30公斤SiO2，粒度为325目)、硅酸铝粉200公斤(组分为：165公斤AL2O3、35公斤SiO2，粒度为200目)、高纯氧化铝粉360公斤(组分为：359公斤AL2O3、1公斤SiO2，粒度为270目)、海泡石粉50公斤、一级木松香18公斤、白炭黑35公斤，阳离子型表面活性剂1公斤，开启高速分散机搅拌半个小时；最后在加入乙醇50公斤，调整波美度大于90Be后，涂料制备完成。
实施例2：
启动带高速分散机的反应釜，在搅拌下先投入190kg乙醇；然后再投入锆英粉135公斤(组分为：90公斤ZrO2、45公斤SiO2，粒度为325目)、硅酸铝粉170公斤(组分为：140公斤AL2O3、60公斤SiO2，粒度为200目)、高纯氧化铝粉375公斤(组分为：373.5公斤AL2O3、1.5公斤SiO2，粒度为270目)、海泡石粉45公斤、一级木松香18公斤、白炭黑35公斤，阳离子型表面活性剂1公斤，开启高速分散机搅拌半个小时；最后在加入乙醇50公斤，调整波美度大于90Be后，涂料制备完成。
实施例3：
启动带高速分散机的反应釜，在搅拌下先投入200kg乙醇；然后再投入锆英粉120公斤(组分为：80公斤ZrO2、40公斤SiO2，粒度为325目)、硅酸铝粉180公斤(组分为：145公斤AL2O3、35公斤SiO2，粒度为200目)、高纯氧化铝粉370公斤(组分为：369公斤AL2O3、1公斤SiO2，粒度为270目)、海泡石粉42公斤、一级木松香19公斤、白炭黑38公斤，阳离子型表面活性剂1公斤，开启高速分散机搅拌半个小时；最后在加入乙醇50公斤，调整波美度大于90Be后，涂料制备完成。
将各实施例得到的涂料进行测试，得到数据如下表。
外观 密度(g/cm<sup>3</sup>) 波美度(Be) 悬浮性(24h％) 发气量(ml/g) 耐火度(℃)
实施例1 白色浓浆状 1.64 94 97 15 1720
实施例2 白色浓浆状 1.75 97 95 17 1695
实施例3 白色浓浆状 1.78 103 97 15 1736

Claims (3)

1.一种适用高铬白口铸铁的复合型环保涂料，其特征是该涂料各组分的质量百分比如下：
所述锆英粉中各组分质量百分比为：ZrO2：大于65.5％的，余量SiO2，粒度为200-325目；
所述硅酸铝粉中各组分质量百分比为：AL2O3：大于80％的，余量SiO2，粒度为200-325目；
所述高纯氧化铝粉中各组分质量百分比为：AL2O3：大于99.5％的，余量SiO2，粒度为200-325目；
所述悬浮剂为海泡石粉；
所述粘结剂为一级木松香；
所述改性剂为类无机纳米材料；
所述表面活性剂为阳离子型表面活性剂；
所述溶剂为质量分数≥95％的乙醇水溶液。
2.如权利要求1所述的涂料，其特征是：所述的改性剂为白炭黑。
3.一种适用高铬白口铸铁的复合型环保涂料制备方法，其特征是：按权利要求1所述涂料中配方的配比关系配料，在搅拌的情况下向反应釜内先投入所述溶剂总质量的80％；然后投入除溶剂之外其他全部剩余配料，采用高速分散机搅拌半个小时以上；最后将剩余溶剂调整波美度，直至波美度大于90Be，涂料制备完成。
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