CN109396326A - 一种用于加工铸铁炉具的铸造涂料及其制备和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于加工铸铁炉具的铸造涂料及其制备和使用方法。铸造涂料包括以下重量份数的原料：酚醛树脂30‑40份、甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠10‑15份、壳聚糖3‑6份、石墨粉10‑14份、甲基丙烯酸酯3‑8份、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚1‑3份、硅烷偶联剂1‑3份和季戊四醇60‑84份。本发明的铸造涂料在型腔或砂芯表面表面的涂覆，能够有效的封闭铸型和型芯表面层砂粒间的孔隙，堵塞金属液渗透的通道，减少铸件的机械粘砂现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于加工铸铁炉具的铸造涂料及其制备和使用方法，属于铸铁制品加工技术领域。
背景技术
砂型铸造用的涂料，主要为了屏蔽砂型和金属液体之间相互作用，在浇铸温度下形成致密耐火涂层，放置金属液体渗入到砂型中，同时由于砂型的材料在高温下分解产生气体，涂料可以防止进入金属液体重，影响铸件的表面光洁度。
目前常用的为树脂涂料，因为是悬浮液体，并且悬浮性低，使用时不停搅拌才能涂刷均匀，否则不能形成致密的涂层，同时，多使用高耐火度的粉料来提高型腔或砂轮的耐火性能；常规铸造涂料在浇注时涂层易形不成低熔点相，而整个浇注过程涂料还是以原始的粉料状态存在，从而使得铁水渗透到涂料浅表层中，导致了铸件的粘粉。粘粉极难清理，只能通过打磨的方式除去，这样会给后期清理带来非常大的工作量，而铸件内腔部位更是无法清理干净，从而导致铸件报废。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于加工铸铁炉具的铸造涂料及其制备和使用方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种用于加工铸铁炉具的铸造涂料，包括以下重量份数的原料：酚醛树脂30-40份、甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠10-15份、壳聚糖3-6份、石墨粉10-14份、甲基丙烯酸酯3-8份、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚1-3份、硅烷偶联剂1-3份和季戊四醇60-84份。
所述的一种用于加工铸铁炉具的铸造涂料，所述甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠是通过以下步骤获得的：将甲基硅树脂和碳酸氢钠置于超声中分散均匀，然后50-150r/min速度下搅拌，用旋涂方法甩干，真空干燥后得到甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠。
所述的一种用于加工铸铁炉具的铸造涂料，所述甲基硅树脂和碳酸氢钠的重量比为2-4:1。
所述的一种用于加工铸铁炉具的铸造涂料，所述石墨粉和季戊四醇的重量比为1:6。
所述的铸造涂料的制备方法，将季戊四醇和石墨粉置于超声波中分散，加入壳聚糖后得到溶液A，将酚醛树脂、甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠和甲基丙烯酸酯混合后得到溶液B，将溶液A和溶液B混合，加入聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和硅烷偶联剂，充分混合后得到铸造涂料。
所述的铸造涂料的使用方法，将铸造涂料均匀涂刷在型腔或砂芯表面，涂刷厚度为0.15-0.2mm，置于烘箱中在50-60℃条件下烘烤20-40min即可。
本发明所达到的有益效果：
本发明的铸造涂料在型腔或砂芯表面表面的涂覆，能够有效的封闭铸型和型芯表面层砂粒间的孔隙，堵塞金属液渗透的通道，减少铸件的机械粘砂现象。
本发明的铸造涂料采用季戊四醇为主料，以酚醛树脂和石墨粉提高了涂料的耐热性，添加甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠改善了涂料的流动性和分散性，添加壳聚糖、甲基丙烯酸酯、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和硅烷偶联剂，增加了涂料的强度和粘结性，不易溃散。
具体实施方式
下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种用于加工铸铁炉具的铸造涂料，包括以下重量份数的原料：酚醛树脂40份、甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠10份、壳聚糖3份、石墨粉10份、甲基丙烯酸酯8份、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚1份、硅烷偶联剂1份和季戊四醇60份。
所述甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠是通过以下步骤获得的：将甲基硅树脂和碳酸氢钠置于超声中分散均匀，然后50-150r/min速度下搅拌，用旋涂方法甩干，真空干燥后得到甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠；其中，甲基硅树脂和碳酸氢钠的重量比为2:1。甲基硅树脂包覆后的碳酸氢钠具有良好的流动性和分散性，改善了涂料的流动性和分散性。
所述的铸造涂料的制备方法，将季戊四醇和石墨粉置于超声波中分散，加入壳聚糖后得到溶液A，将酚醛树脂、甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠和甲基丙烯酸酯混合后得到溶液B，将溶液A和溶液B混合，加入聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和硅烷偶联剂，充分混合后得到铸造涂料。
所述的铸造涂料的使用方法，将铸造涂料均匀涂刷在型腔或砂芯表面，涂刷厚度为0.15-0.2mm，置于烘箱中在50-60℃条件下烘烤20-40min即可。
实施例2
一种用于加工铸铁炉具的铸造涂料，包括以下重量份数的原料：酚醛树脂30-40份、甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠15份、壳聚糖6份、石墨粉14份、甲基丙烯酸酯3份、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚3份、硅烷偶联剂3份和季戊四醇84份。
所述甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠是通过以下步骤获得的：将甲基硅树脂和碳酸氢钠置于超声中分散均匀，然后50-150r/min速度下搅拌，用旋涂方法甩干，真空干燥后得到甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠；其中，所述甲基硅树脂和碳酸氢钠的重量比为4:1。
所述的铸造涂料的制备方法，将季戊四醇和石墨粉置于超声波中分散，加入壳聚糖后得到溶液A，将酚醛树脂、甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠和甲基丙烯酸酯混合后得到溶液B，将溶液A和溶液B混合，加入聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和硅烷偶联剂，充分混合后得到铸造涂料。
所述的铸造涂料的使用方法，将铸造涂料均匀涂刷在型腔或砂芯表面，涂刷厚度为0.15-0.2mm，置于烘箱中在50-60℃条件下烘烤20-40min即可。
实施例3
一种用于加工铸铁炉具的铸造涂料，包括以下重量份数的原料：酚醛树脂32份、甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠13份、壳聚糖4份、石墨粉12份、甲基丙烯酸酯6份、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚2份、硅烷偶联剂2份和季戊四醇72份。
所述甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠是通过以下步骤获得的：将甲基硅树脂和碳酸氢钠置于超声中分散均匀，然后50-150r/min速度下搅拌，用旋涂方法甩干，真空干燥后得到甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠；其中，所述甲基硅树脂和碳酸氢钠的重量比为3:1。
所述的铸造涂料的制备方法，将季戊四醇和石墨粉置于超声波中分散，加入壳聚糖后得到溶液A，将酚醛树脂、甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠和甲基丙烯酸酯混合后得到溶液B，将溶液A和溶液B混合，加入聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和硅烷偶联剂，充分混合后得到铸造涂料。
所述的铸造涂料的使用方法，将铸造涂料均匀涂刷在型腔或砂芯表面，涂刷厚度为0.15-0.2mm，置于烘箱中在50-60℃条件下烘烤20-40min即可。
实施例4
一种用于加工铸铁炉具的铸造涂料，包括以下重量份数的原料：酚醛树脂30份、甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠12份、壳聚糖5份、石墨粉12份、甲基丙烯酸酯5份、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚2份、硅烷偶联剂2份和季戊四醇70份。
所述甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠是通过以下步骤获得的：将甲基硅树脂和碳酸氢钠置于超声中分散均匀，然后50-150r/min速度下搅拌，用旋涂方法甩干，真空干燥后得到甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠；其中，所述甲基硅树脂和碳酸氢钠的重量比为4:1。
所述的铸造涂料的制备方法，将季戊四醇和石墨粉置于超声波中分散，加入壳聚糖后得到溶液A，将酚醛树脂、甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠和甲基丙烯酸酯混合后得到溶液B，将溶液A和溶液B混合，加入聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和硅烷偶联剂，充分混合后得到铸造涂料。
所述的铸造涂料的使用方法，将铸造涂料均匀涂刷在型腔或砂芯表面，涂刷厚度为0.15-0.2mm，置于烘箱中在50-60℃条件下烘烤20-40min即可。
测试：
抗粘砂性：将φ50×75mm的树脂砂试样涂一层1mm的涂料，然后将其半圆头浸入高温铁水1min后，观察其裂纹情况。试样全部溃散后，观察涂层状态。
各实施例的涂料的性能见表1。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | |
| 2小时悬浮率，% | 98 | 98 | 98 | 97 |
| 刷感 | 滑爽 | 滑爽 | 滑爽 | 滑爽 |
| 抗起泡 | 反复多次刷点火后不起泡 | 反复多次刷点火后不起泡 | 反复多次刷点火后不起泡 | 反复多次刷点火后不起泡 |
| 涂层强度 | 手指擦不起粉 | 手指擦不起粉 | 手指擦不起粉 | 手指擦不起粉 |
| 悬浮性(24小时) | ≥ 95％ | ≥ 95％ | ≥ 95％ | ≥ 95％ |
| 发气量(ml/g) | ≤16 | ≤16 | ≤16 | ≤17 |
| 耐火度(℃) | 1680-1700 | 1680-1700 | 1680-1700 | 1680-1700 |
| 抗粘砂性 | 无裂纹，试样溃散后涂层完整 | 无裂纹，试样溃散后涂层完整 | 无裂纹，试样溃散后涂层完整 | 轻微裂纹，试样溃散后涂层完整 |
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于加工铸铁炉具的铸造涂料，其特征是，包括以下重量份数的原料：酚醛树脂30-40份、甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠10-15份、壳聚糖3-6份、石墨粉10-14份、甲基丙烯酸酯3-8份、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚1-3份、硅烷偶联剂1-3份和季戊四醇60-84份。
2.根据权利要求1所述的一种用于加工铸铁炉具的铸造涂料，其特征是，所述甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠是通过以下步骤获得的：将甲基硅树脂和碳酸氢钠置于超声中分散均匀，然后50-150r/min速度下搅拌，用旋涂方法甩干，真空干燥后得到甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠。
3.根据权利要求2所述的一种用于加工铸铁炉具的铸造涂料，其特征是，所述甲基硅树脂和碳酸氢钠的重量比为2-4:1。
4.根据权利要求1所述的一种用于加工铸铁炉具的铸造涂料，其特征是，所述石墨粉和季戊四醇的重量比为1:6。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的铸造涂料的制备方法，其特征是，将季戊四醇和石墨粉置于超声波中分散，加入壳聚糖后得到溶液A，将酚醛树脂、甲基硅树脂包覆的碳酸氢钠和甲基丙烯酸酯混合后得到溶液B，将溶液A和溶液B混合，加入聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和硅烷偶联剂，充分混合后得到铸造涂料。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的铸造涂料的使用方法，其特征是，将铸造涂料均匀涂刷在型腔或砂芯表面，涂刷厚度为0.15-0.2mm，置于烘箱中在50-60℃条件下烘烤20-40min即可。
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