CN109513878B - 大型铸钢件用快干水基铸造涂料及其配制方法 - Google Patents

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CN109513878B CN201910071909.9A CN201910071909A CN109513878B CN 109513878 B CN109513878 B CN 109513878B CN 201910071909 A CN201910071909 A CN 201910071909A CN 109513878 B CN109513878 B CN 109513878B
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Abstract

本发明涉及大型铸钢件用快干水基铸造涂料及其配制方法，属于铸造涂料技术领域。大型铸钢件用快干水基铸造涂料，由以下质量份的物料组成：改性锆英粉100份、锂基膨润土膏体1～5份、硅酸铝镁膏体1～5份、水溶性改性酚醛树脂0.2～3份、水溶性改性有机硅树脂0.1～1份、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂0.1～0.5份和水20～40份。本发明的大型铸钢件用快干水基铸造涂料，其悬浮性≥98％/(24H)、发气量＜5ml/g，固含量＞73％，涂层耐磨性0.02克,涂刷滑而不淌,且可重复烘烤涂刷任意次数,涂层烘烤后干燥充分,涂层无裂纹、气泡、气孔、分层等缺陷，耐钢水冲刷、侵蚀、具有良好的抗砂功能。

Description

大型铸钢件用快干水基铸造涂料及其配制方法
技术领域
本发明涉及大型铸钢件用快干水基铸造涂料及其配制方法，属于铸造涂料技术领域。
背景技术
水基铸造涂料作为铸造领域一种广泛使用的基本工艺材料具有不少优点，例如市场售价较低、使用方便、对环境污染较小、对操作人员健康危害小等，然而与醇基铸造涂料相比，目前使用的水基铸造涂料又有不少缺点如附着力差，承受高温钢水冲刷性弱；使用硅溶胶或水玻璃作粘结剂的涂料，经常造成铸件粘砂，特别是涂料干燥速度慢、施工过程长，涂层厚度薄、一道干膜厚度很难达到0.5mm，当涂刷下一道涂层时，上一道涂层必须烘烤，烘烤后的涂层又必须冷却到室温才能涂下一道涂层，否则涂层就会开裂分层。既造成能源浪费，也造成涂层施工时间漫长，难以满足铸件实际生产需要。特别是钢水量在100吨以上的大型铸钢件铸造生产的需要。因为这些大型铸钢件砂型(芯)表面通常要求的涂层厚度要大于2.0mm，涂层才能承受钢水的冲刷和热负荷作用。
现有的水基快干铸造涂料，如中国发明专利CN201410465956.9“一种消失模铸造涂料的配制方法”，其技术方案解决的问题对象是消失模用铸造涂料，它的涂料粘度以波美度计仅59，而涂层厚度要达到0.5mm，根据实际使用经验，其波美度至少要100以上，所以涂层厚度此涂刷是无法达到0.5mm的，方案中的烘烤时间虽然不长，也只需涂施一次，但铸件的吨位均很小，几乎不到一吨，所以它们并不具有百吨或以上重量铸件要求的达到较大厚度的涂料性能。再如中国发明专利201210530768.0“一种大型铸件用实型铸造涂料的制备方法”，由于其中含有大量的水玻璃和硅溶胶作粘结剂，用于特大型铸钢件粘砂非常严重。而中国发明专利CN201010103175.7“一种大型铸件用水基铸造涂料及其制备方法”，中作粘结剂的聚乙烯醇、水溶性丙烯酸树脂等无法承受大吨位钢水的高温冲刷和热负荷，而且涂料配方中的悬浮剂性能不佳，无法保证涂料长久分散。
发明内容
本发明专利针对现有水基铸造涂料使用中存在的种种问题，特别是对铸件钢水量100吨以上的大型铸钢件，铸造生产中存在的干燥速度慢、施工过程漫长、涂层不耐高温，附着力差、铸件粘砂严重等问题，提出以下技术方案。
大型铸钢件用快干水基铸造涂料，由以下质量份的物料组成：改性锆英粉100份、锂基膨润土膏体1～5份、硅酸铝镁膏体1～5份、水溶性改性酚醛树脂0.2～3份、水溶性改性有机硅树脂0.1～1份、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂0.1～0.5份和水20～40份；
其中，改性锆英粉采用偶联剂对锆英粉进行改性制得；低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂的聚合度为300～400。
其中，所述的水溶性改性有机硅树脂为市售的水溶性有机硅树脂，只要所使用的有机硅树脂为水溶性有机硅树脂即可。
优选的，大型铸钢件用快干水基铸造涂料，由以下质量份的物料组成：改性锆英粉100份、锂基膨润土膏体1.5～2份、硅酸铝镁膏体1～2份、水溶性改性酚醛树脂1.5～2.5份、水溶性改性有机硅树脂0.5～1份、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂0.2份和水35～40份；更优选的，由以下质量份的物料组成：改性锆英粉100份、锂基膨润土膏体2份、硅酸铝镁膏体2份、水溶性改性酚醛树脂2份、水溶性改性有机硅树脂0.5份、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂0.2份和水35份。
优选的：水溶性改性酚醛树脂的制备按以下步骤进行：
(1)取酚，将酚升温至55℃±2℃，加入经过活化处理的固态碱金属醋酸盐；
(2)继续升温至温度为65℃±2℃，加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，同时逐步滴入醛，该段时间控制在0.5～1.5小时；
(3)然后加入石墨粉，再加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，继续升温，在温度75℃±5℃下反应1.5～2小时；
(4)再升温至100℃±5℃，反应1.5～2小时后，再加入剩余的碱催化剂，待反应物粘度达到50～55厘泊/25℃时，加入硅烷偶联剂，结束反应，冷却降温到40～50℃，得水溶性改性酚醛树脂；
其中，上述步骤使用的原料按以下重量百分比称取：酚16～30％、醛40～55％、石墨粉0.5～10％、碱催化剂15～30％、硅烷偶联剂0.01～2％、固态碱金属醋酸盐0.5～10％。
优选的：酚为苯酚、对/间甲苯酚、对/间苯二酚、双酚-A、双酚-F酚中的至少一种；所述醛为甲醛、多聚甲醛、乙二醛、缩醛、呋喃甲醛中的至少一种；碱催化剂为碱金属氢氧化物中的至少一种；硅烷偶联剂为KH-560、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(2,3环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷和乙烯基三(b-甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一种。
优选的：改性锆英粉的制备方法为：将锆英粉与偶联剂按重量比100:0.1～3混合，超声分散处理1.5～2.5小时，再在125～140℃下活化40～65分钟；其中，锆英粉的粒度≮325目，锆英粉中ZrO2≥65wt％。
优选的，所述偶联剂为：γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(2,3环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三(b-甲氧基乙氧基)硅烷、二(二辛基磷酰氧基)羟乙酸酯、二(二辛基磷酰氧基)钛酸乙二酯、三(二辛基、焦磷酸氧基)钛酸异丙酯和三(二丁基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯中的至少一种。
优选的，所述低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂，分子量为1.8～2.7×104/摩尔，10％乙醇溶液粘度涂4杯为20秒。
优选的，所述锂基膨润土膏体的制备方法为：将锂基膨润土与水混匀，静置24小时以上，再进行分散，制得锂基膨润土膏体；优选的，锂基膨润土与水的重量比为1:1。
优选的，所述硅酸铝镁膏体的制备方法为：硅酸铝镁与无水乙醇混匀后，再加入水混匀，静置24小时以上，制得硅酸铝镁膏体；优选的，硅酸铝镁、水与无水乙醇的重量比为1:1:1。
本发明还提供一种大型铸钢件用快干水基铸造涂料的制备方法。
大型铸钢件用快干水基铸造涂料的制备方法，按以下步骤进行：
a、按所述的物料组成取锂基膨润土膏体、硅酸铝镁膏体、水溶性改性酚醛树脂、水溶性改性有机硅树脂、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂、改性锆英粉和水；把水分为3份，使第一份水:第二份水:第三分水的重量比为3:5～6:1～2；优选的，水的重量比为3:5.6:1.4；
将上述锂基膨润土膏体、硅酸铝镁膏体、水溶性改性酚醛树脂、水溶性改性有机硅树脂、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂和第一份水混匀，得到溶液A；优选的，混匀采用高速分散机，分散速度为100-200r/分钟；
b、然后再往溶液A中加入改性锆英粉及第二份水，混匀，砂磨；最后以第三份水调节涂料的粘度室温下至Be°为100-120即得到大型铸钢件用快干水基铸造涂料；优选的，混匀采用高速分散机，分散速度为700～1500r/分钟，分散时间为60分钟；砂磨时间为60分钟。
本发明的有益效果：
1、本发明为水基铸造涂料，成本低、使用方便、对环境污染较小、对操作人员健康危害小。
2、采用本技术方案制备的大型铸钢件用快干水基铸造涂料各项技术指标性能优异，按照JB/T9226砂型铸造涂料中指定的方法检测，其悬浮性≥98％/(24H)、发气量＜5ml/g，固含量＞73％，涂层耐磨性0.02克,涂刷滑而不淌,且可重复烘烤涂刷任意次数,涂层烘烤后干燥充分,涂层无裂纹、气泡、气孔、分层等缺陷，耐钢水冲刷、侵蚀、具有良好的抗砂功能，在6个月的贮存期内能快速分散，无结块，能满足大型铸件、特别是特大型铸件生产的技术质量要求。
3、本发明专利由于使用水溶性碱酚醛改性树脂、水溶性改性有机硅树脂作粘结剂，可以使涂层干燥时间缩短、燃烧干燥后附着力高、涂层不产生裂纹；使用本专利制备的锂基膨润土膏体、硅酸铝镁膏体和与之相配的低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂解决了或者涂料实际涂刷性能不佳，流平性不好，涂料均匀性、差短时间就出现分层，耐火骨料易于板结，或者铸件粘砂严重等等问题，按本专利制备出的涂料较好地满足了特大型铸钢件各方面的使用要求。
具体实施方式
本发明专利针对现有水基铸造涂料使用中存在的种种问题，特别是对铸件钢水量100吨以上的大型铸钢件，铸造生产中存在的干燥速度慢、施工过程漫长、涂层不耐高温，附着力差、铸件粘砂严重等问题，提出以下技术方案。
大型铸钢件用快干水基铸造涂料，由以下质量份的物料组成：改性锆英粉100份、锂基膨润土膏体1～5份、硅酸铝镁膏体1～5份、水溶性改性酚醛树脂0.2～3份、水溶性改性有机硅树脂0.1～1份、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂0.1～0.5份和水20～40份；
其中，改性锆英粉采用偶联剂对锆英粉进行改性制得；低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂的聚合度为300～400。
其中，所述的水溶性改性有机硅树脂为市售的水溶性的有机硅树脂。
其中，在本发明的组分中，改性锆英粉是作骨料；锂基膨润土膏体和硅酸铝镁膏体是作悬浮剂；水溶性改性酚醛树脂、水溶性改性有机硅树脂、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂作粘结剂、流平剂；水作为载液。
优选的，大型铸钢件用快干水基铸造涂料，由以下质量份的物料组成：改性锆英粉100份、锂基膨润土膏体1.5～2份、硅酸铝镁膏体1～2份、水溶性改性酚醛树脂1.5～2.5份、水溶性改性有机硅树脂0.5～1份、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂0.2份和水35～40份；更优选的，由以下质量份的物料组成：改性锆英粉100份、锂基膨润土膏体2份、硅酸铝镁膏体2份、水溶性改性酚醛树脂2份、水溶性改性有机硅树脂0.5份、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂0.2份和水35份。
优选的：水溶性改性酚醛树脂的制备按以下步骤进行：
(1)取酚，将酚升温至55℃±2℃，加入经过活化处理的固态碱金属醋酸盐；
(2)继续升温至温度为65℃±2℃，加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，同时逐步滴入醛，该段时间控制在0.5～1.5小时；
(3)然后加入石墨粉，再加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，继续升温，在温度75℃±5℃下反应1.5～2小时；
(4)再升温至100℃±5℃，反应1.5～2小时后，再加入剩余的碱催化剂，待反应物粘度达到50～55厘泊/25℃时，加入硅烷偶联剂，结束反应，冷却降温到40～50℃，得水溶性改性酚醛树脂；
其中，上述步骤使用的原料按以下重量百分比称取：酚16～30％、醛40～55％、石墨粉0.5～10％、碱催化剂15～30％、硅烷偶联剂0.01～2％、固态碱金属醋酸盐0.5～10％。
优选的：酚为苯酚、对/间甲苯酚、对/间苯二酚、双酚-A、双酚-F酚中的至少一种；所述醛为甲醛、多聚甲醛、乙二醛、缩醛、呋喃甲醛中的至少一种；碱催化剂为碱金属氢氧化物中的至少一种；硅烷偶联剂为KH-560、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(2,3环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷和乙烯基三(b-甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一种。
优选的：改性锆英粉的制备方法为：将锆英粉与偶联剂按重量比100:0.1～3混合，超声分散处理1.5～2.5小时，再在125～140℃下活化40～65分钟；其中，锆英粉的粒度≮325目，锆英粉中ZrO2≥65wt％。
优选的，所述偶联剂为：γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(2,3环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三(b-甲氧基乙氧基)硅烷、二(二辛基磷酰氧基)羟乙酸酯、二(二辛基磷酰氧基)钛酸乙二酯、三(二辛基、焦磷酸氧基)钛酸异丙酯和三(二丁基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯中的至少一种。
锆英粉与偶联剂反应后，锆英粉表面附着上一层氨基硅氧烷，或者钛酸酯中的磷酰烷基的接枝共聚物分散吸附剂，这些基团分散活化后将降低锆英粉表面的界面张力，为以后续悬浮、粘结提供条件，将从骨料层面为提高涂层性能提供条件。
优选的，所述低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂，分子量为1.8～2.7×104/摩尔，10％乙醇溶液粘度涂4杯为20秒。
优选的，所述锂基膨润土膏体的制备方法为：将锂基膨润土与水混匀，静置24小时以上，再进行分散，制得锂基膨润土膏体；优选的，锂基膨润土与水的重量比为1:1。
优选的，所述硅酸铝镁膏体的制备方法为：硅酸铝镁与无水乙醇混匀后，再加入水混匀，静置24小时以上，制得硅酸铝镁膏体；优选的，硅酸铝镁、水与无水乙醇的重量比为1:1:1。
锂基膨润土膏体和硅酸铝镁膏体的缔合网络结构具有超强的束缚隔离固体的能力，使骨料均匀悬浮分散于整个体系，具有理想的悬浮率和悬浮稳定性。可使涂料的粘度遇剪切即变小，停止剪切后又可恢复其原始粘度，从而使涂料具有优良的触变、流平、渗透性能，使涂料可广泛用于刷涂、喷涂、浸涂、滚涂等不同的使用工艺。
本发明还提供一种大型铸钢件用快干水基铸造涂料的制备方法。
大型铸钢件用快干水基铸造涂料的制备方法，按以下步骤进行：
a、按所述的物料组成取锂基膨润土膏体、硅酸铝镁膏体、水溶性改性酚醛树脂、水溶性改性有机硅树脂、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂、改性锆英粉和水；把水分为3份，使第一份水:第二份水:第三分水的重量比为3:5～6:1～2；优选的，水的重量比为3:5.6:1.4；
将上述锂基膨润土膏体、硅酸铝镁膏体、水溶性改性酚醛树脂、水溶性改性有机硅树脂、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂和第一份水混匀，得到溶液A；优选的，混匀采用高速分散机，分散速度为100-200r/分钟；
b、然后再往溶液A中加入改性锆英粉及第二份水，混匀，砂磨；最后以第三份水调节涂料的粘度室温下至Be°为100-120即得到大型铸钢件用快干水基铸造涂料；优选的，混匀采用高速分散机，分散速度为700～1500r/分钟，分散时间为60分钟；砂磨时间为60分钟。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
原料的制备：
一、锂基膨润土膏体的制备：
锂基膨润土以重量比1:1的比例与蒸馏水充分混合，静置24小时以上使其活化，在高速分散机上以800r/分钟分散成膏体备用；
二、硅酸铝镁膏体的制备：
硅酸铝镁与无水乙醇混合均匀后，再加入蒸馏水，搅拌静置24小时以上成为膏体备用；其中：硅酸铝镁、无水乙醇和蒸馏水的重量比为1:1:1。
三、水溶性改性酚醛树脂的制备：
本实验制备两种水溶性改性酚醛树脂F1、F2，试验所采用的酚均为苯酚、醛为甲醛、碱催化剂为氢氧化钾、硅烷偶联剂为KH-560、碱金属醋酸盐为醋酸钾，具体的制备方法如下所述：
1、制备水溶性改性酚醛树脂F1
按重量百分比的配比为：酚16％、醛50％、石墨粉5％、碱催化剂22％、硅烷偶联剂2％、碱金属醋酸盐5％称取原料；
(1)把酚置于反应釜中，搅拌、升温，在温度为55℃时，加入经过活化处理的固态碱金属醋酸盐。
(2)升温至温度65℃，加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，同时逐步滴入甲醛，该段时间控制在1小时；
(3)然后加入石墨粉，再加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，继续升温，在温度75℃反应1.8小时；
(4)升温至100℃，反应1.5小时后，再加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，待反应物粘度达到50(厘泊/25℃)时加入硅系偶联剂，结束反应，冷却降温到45℃左右，得大型铸钢件铸造涂料用水溶性酚醛改性树脂F1。
2、制备水溶性改性酚醛树脂F2
按重量百分比的配比为：酚26％、醛40％、石墨粉0.5％、碱催化剂24％、硅烷偶联剂2％、碱金属醋酸盐7.5％称取原料；
除原料配比外，制备方法同F1，得大型铸钢件铸造涂料用水溶性酚醛改性树脂F2。
四、改性锆英粉的制备
本发明制备两种改性锆英粉G1、G2，方法如下所述：
1、制备改性锆英粉G1
按重量比100:3取锆英粉和γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷，将锆英粉与γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷在超声波分散器中超声处理1.5小时以混合均匀，再在125℃下活化65分钟；制得改性锆英粉G1；
2、制备改性锆英粉G2
按重量比100:0.1取锆英粉和三(二丁基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯，将锆英粉与三(二丁基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯在超声波分散器中超声处理2.5小时以混合均匀，再在140℃下活化40分钟；制得改性锆英粉G2；
实施例1
按重量份取原料：改性锆英粉G1 100份、锂基膨润土膏体2份、硅酸铝镁膏体2份、水溶性改性酚醛树脂F1 2.0份、水溶性改性有机硅树脂0.5份、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂0.2份、水35份。
铸造涂料的配制：将锂基膨润土膏体、硅酸铝镁膏体与水溶性改性酚醛树脂、水溶性改性有机硅树脂、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂和占水总量30％的水按照前述规定比例加入到高速分散机中，先以150r/分钟的速度搅拌均匀，然后加入100份锆英粉及剩余水的80％，锆英粉加入后浆料渐渐变厚，此时要调节分散盘与装料桶底之间的距离，使旋涡成浅盆状，所有原料加完后提高转速以1000r/分钟速度搅拌60分钟，为防止分散时温度上升过高，要采用夹套通水冷却。分散结束后，再转移到砂磨机中砂磨60分钟，以余下的载液调节涂料的粘度室温下至Be°100-120即可。
实施例2
称取改性锆英粉G1 100份、锂基膨润土膏体1.5份、硅酸铝镁膏体2份；水溶性改性酚醛树脂F1 1.5份、水溶性改性有机硅树脂1.0份、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂0.2份、蒸馏水40份。
铸造涂料的配制与实施例1相同。
实施例3
称取改性锆英粉G1 100份、锂基膨润土膏体2份、硅酸铝镁膏体1份；水溶性改性酚醛树脂F1 2.5份、水溶性改性有机硅树脂0.5份、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂0.2份、蒸馏水40份。
铸造涂料的配制与实施例1相同。
实施例4
在实施例1的基础上，改变原料的重量：改性锆英粉G2 100份、锂基膨润土膏体2份、硅酸铝镁膏体2份、水溶性改性酚醛树脂F2 2.0份、水溶性改性有机硅树脂0.5份、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂0.2份、水35份。
实施例5
在实施例1的基础上，改变原料的重量，其中：改性锆英粉G2 100份、锂基膨润土膏体5份、硅酸铝镁膏体1份；水溶性改性酚醛树脂F2 3份、水溶性改性有机硅树脂0.1份、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂0.5份、去离子水20份。
铸造涂料的配制与实施例1相同。
实施例6
在实施例1的基础上，改变原料的重量，其中：改性锆英粉G2 100份、锂基膨润土膏体1份、硅酸铝镁膏体5份；水溶性改性酚醛树脂F2 0.2份、水溶性改性有机硅树脂1份、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂0.5份、去离子水20份。
铸造涂料配制与实施例1相同。
试验例
按照JB/T9226砂型铸造涂料中指定的方法检测，测试实施例1～6，制得的涂料性能，结果如表1所述：
表1
悬浮性％/(24H) 发气量ml/g 固含量％ 涂层耐磨性g Be°
实施例1 99.8 3 83 0.02 115
实施例2 99.2 3.2 81 0.02 110
实施例3 98.8 3.1 82 0.02 105
实施例4 99.5 3.1 81 0.02 112
实施例5 98.8 3.7 80 0.02 120
实施例6 98.2 4.5 75 0.02 115
本发明制得的涂料悬浮性≥98％/(24H)、发气量＜5ml/g，固含量＞73％，涂层耐磨性0.02克,涂刷滑而不淌,且可重复烘烤涂刷任意次数,涂层烘烤后干燥充分,涂层无裂纹、气泡、气孔、分层等缺陷，耐钢水冲刷、侵蚀、具有良好的抗砂功能，在6个月的贮存期内能快速分散，无结块，能满足大型铸件、特别是特大型铸件生产的技术质量要求。

Claims (14)

1.大型铸钢件用快干水基铸造涂料，其特征在于：由以下质量份的物料组成：改性锆英粉100份、锂基膨润土膏体1～5份、硅酸铝镁膏体1～5份、水溶性改性酚醛树脂0.2～3份、水溶性改性有机硅树脂0.1～1份、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂0.1～0.5份和水20～40份；
其中，改性锆英粉采用偶联剂对锆英粉进行改性制得；低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂的聚合度为300～400；
所述水溶性改性酚醛树脂的制备按以下步骤进行：
(1)取酚，将酚升温至55℃±2℃，加入经过活化处理的固态碱金属醋酸盐；
(2)继续升温至温度为65℃±2℃，加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，同时逐步滴入醛，滴加醛的时间控制在0.5～1.5小时；
(3)然后加入石墨粉，再加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，继续升温，在温度75℃±5℃下反应1.5～2小时；
(4)再升温至100℃±5℃，反应1.5～2小时后，再加入剩余的碱催化剂，待反应物粘度达到50～55厘泊/25℃时，加入硅烷偶联剂，结束反应，冷却降温到40～50℃，得水溶性改性酚醛树脂；
所述制得的大型铸钢件用快干水基铸造涂料：放置24h的悬浮性≥98％，发气量＜5ml/g，固含量＞73％，涂层耐磨性为0.02克。
2.根据权利要求1所述的大型铸钢件用快干水基铸造涂料，其特征在于：由以下质量份的物料组成：改性锆英粉100份、锂基膨润土膏体1.5～2份、硅酸铝镁膏体1～2份、水溶性改性酚醛树脂1.5～2.5份、水溶性改性有机硅树脂0.5～1份、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂0.2份和水35～40份。
3.根据权利要求2所述的大型铸钢件用快干水基铸造涂料，其特征在于：由以下质量份的物料组成：改性锆英粉100份、锂基膨润土膏体2份、硅酸铝镁膏体2份、水溶性改性酚醛树脂2份、水溶性改性有机硅树脂0.5份、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂0.2份和水35份。
4.根据权利要求1或2所述的大型铸钢件用快干水基铸造涂料，其特征在于：制备水溶性改性酚醛树脂时使用的原料按以下重量百分比称取：酚16～30％、醛40～55％、石墨粉0.5～10％、碱催化剂15～30％、硅烷偶联剂0.01～2％、固态碱金属醋酸盐0.5～10％。
5.根据权利要求4所述的大型铸钢件用快干水基铸造涂料，其特征在于：酚为苯酚、对/间甲苯酚、对/间苯二酚、双酚-A、双酚-F酚中的至少一种；所述醛为甲醛、多聚甲醛、乙二醛、缩醛、呋喃甲醛中的至少一种；碱催化剂为碱金属氢氧化物中的至少一种；硅烷偶联剂为KH-560、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(2,3环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷和乙烯基三(b-甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的大型铸钢件用快干水基铸造涂料，其特征在于：改性锆英粉的制备方法为：将锆英粉与偶联剂按重量比100:0.1～3混合，超声分散处理1.5～2.5小时，再在125～140℃下活化40～65分钟；其中，锆英粉中ZrO2≥65wt％。
7.根据权利要求1或6所述的大型铸钢件用快干水基铸造涂料，其特征在于，偶联剂为：γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(2,3环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三(b-甲氧基乙氧基)硅烷、二(二辛基磷酰氧基)羟乙酸酯、二(二辛基磷酰氧基)钛酸乙二酯、三(二辛基、焦磷酸氧基)钛酸异丙酯和三(二丁基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的大型铸钢件用快干水基铸造涂料，其特征在于，所述低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂，分子量为1.8～2.7×104/摩尔，10％乙醇溶液粘度涂4杯为20秒。
9.根据权利要求1所述的大型铸钢件用快干水基铸造涂料，其特征在于，所述锂基膨润土膏体的制备方法为：将锂基膨润土与水混匀，静置24小时以上，再进行分散，制得锂基膨润土膏体。
10.根据权利要求9所述的大型铸钢件用快干水基铸造涂料，其特征在于；锂基膨润土与水的重量比为1:1。
11.根据权利要求1所述的大型铸钢件用快干水基铸造涂料，其特征在于，所述硅酸铝镁膏体的制备方法为：硅酸铝镁与无水乙醇混匀后，再加入水混匀，静置24小时以上，制得硅酸铝镁膏体。
12.根据权利要求11所述的大型铸钢件用快干水基铸造涂料，其特征在于；硅酸铝镁、水与无水乙醇的重量比为1:1:1。
13.权利要求1～12任一项所述的大型铸钢件用快干水基铸造涂料的配制方法，其特征在于，按以下步骤进行：
a、按权利要求1～12任一项所述的物料组成取锂基膨润土膏体、硅酸铝镁膏体、水溶性改性酚醛树脂、水溶性改性有机硅树脂、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂、改性锆英粉和水；把水分为3份，使第一份水:第二份水:第三分水的重量比为3:5～6:1～2；
将上述锂基膨润土膏体、硅酸铝镁膏体、水溶性改性酚醛树脂、水溶性改性有机硅树脂、低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂和第一份水混匀，得到溶液A；
b、然后再往溶液A中加入改性锆英粉及第二份水，混匀，砂磨；最后以第三份水调节涂料的粘度室温下至Be°为100-120即得到大型铸钢件用快干水基铸造涂料。
14.根据权利要求13所述的大型铸钢件用快干水基铸造涂料的配制方法，其特征在于，步骤a中，第一份水:第二份水:第三分水的重量比为3:5.6:1.4；混匀采用高速分散机，分散速度为100-200r/分钟；步骤b中；混匀采用高速分散机，分散速度为700～1500r/分钟，分散时间为60分钟；砂磨时间为60分钟。
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