CN109535924A - 一种壳型内表面涂料配方及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种壳型内表面涂料配方及其制备方法,涉及涂料生产技术领域。所述涂料由以下重量份的原料制成:氧化铁粉16‑20份、环氧树脂30‑34份、酚醛树脂14‑18份、高岭土18‑22份、硅藻土14‑18份、滑石粉12‑16份、粘土6‑10份、碳化硼18‑22份、氮化硅14‑18份、硅酸铝12‑16份、氢氧化镁6‑10份、偶联剂4‑8份、分散剂4‑8份、消泡剂2‑6份。本发明在涂料配方中添加多种原料并制成两种耐高温填料混合在基料中,两种填料相互配合,大大增强了涂料的耐高温性能,防止涂料受热熔化从而影响铸造的纯度和精度,同时先后添加两种填料进行混炼,使制得的涂料更具层次性,性能均匀。
Description
技术领域
本发明涉及涂料生产技术领域,具体涉及一种壳型内表面涂料配方及其制备方法。
背景技术
现代机械工业中离不开铸造,其中潮模砂高压造型覆壳铸造是目前应用十分广泛铸造工艺。潮模砂又称湿型砂,是指在铸造生产中砂混合料用膨润土做黏结剂再加水及其他添加剂混匀,即可用于造型制芯,砂型(芯)不用烘干,可直接浇注的砂。潮模砂高压造型覆壳铸造工艺即在潮模砂高压造型的型腔内覆盖上一层较薄覆膜砂壳,其壳型内壁上常喷涂有氧化铁红涂料,用于改善型芯表面的化学稳定性、抗金属液冲刷性及其抗粘砂性。
目前氧化铁红涂料的配方组成和生产工艺不合理,导致涂料的耐高温性能较差,当向壳型内浇注高温铁水并进行保温铸造时,涂料容易受热熔化并混入铁水中,从而影响铁水铸造的纯度,同时高温铁水凝固发生共晶膨胀时,熔化后表面粗糙的涂料极易影响铁水铸造后的规格,导致铸造精度低,给工作人员带来了较大的麻烦。
发明内容
针对现有技术不足,本发明提供一种壳型内表面涂料配方及其制备方法,本发明在涂料配方中添加多种原料并制成两种耐高温填料混合在基料中,两种填料相互配合,大大增强了涂料的耐高温性能,防止涂料受热熔化从而影响铸造的纯度和精度,同时先后添加两种填料进行混炼,使制得的涂料更具层次性,性能均匀。
为实现以上目的,本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现:
一种壳型内表面涂料配方,所述涂料由以下重量份的原料制成:氧化铁粉16-20份、环氧树脂30-34份、酚醛树脂14-18份、高岭土18-22份、硅藻土14-18份、滑石粉12-16份、粘土6-10份、碳化硼18-22份、氮化硅14-18份、硅酸铝12-16份、氢氧化镁6-10份、偶联剂4-8份、分散剂4-8份、消泡剂2-6份。
优选的,所述涂料由以下重量份的原料制成:氧化铁粉18份、环氧树脂32份、酚醛树脂16份、高岭土20份、硅藻土16份、滑石粉14份、粘土8份、碳化硼20份、氮化硅16份、硅酸铝14份、氢氧化镁8份、偶联剂6份、分散剂6份、消泡剂4份。
优选的,所述偶联剂由硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂以质量比为3:1混合而成。
优选的,所述分散剂由十二烷基硫酸钠、三乙基己基磷酸和硬脂酰胺以质量比为2:1:1混合而成。
优选的,所述消泡剂由乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚和有机硅氧烷以质量比为1:2:1混合而成。
优选的,所述涂料的制备方法包括以下步骤:
(1)将氧化铁粉放入砂磨机内研磨至过300目筛后倒入熔炼炉内,加入环氧树脂和酚醛树脂,再加入配方1/3量的偶联剂和1/3量的分散剂,并升温至320-360℃进行混炼,混炼1.5-2h后得涂料基料备用;
(2)将高岭土、硅藻土、滑石粉和粘土放入砂磨机内研磨至过400目筛后倒入搅拌机内进行搅拌,再加入配方1/3量的偶联剂和1/3量的分散剂,并升温至240-280℃进行混炼,混炼1-1.5h后得第一耐高温填料备用;
(3)将碳化硼、氮化硅、硅酸铝和氢氧化镁粉碎后放入砂磨机内研磨至过400目筛后倒入混合机内进行混合,再加入剩余的偶联剂和分散剂,并升温至240-280℃进行混炼,混炼1-1.5h后得第二耐高温填料备用;
(4)将上述步骤(2)中的第一耐高温填料加入上述步骤(1)中的熔炼炉内,混炼2-2.5h后加入上述步骤(3)中的第二耐高温填料,并加入消泡剂,混炼3-4h后自然冷却至室温得到产品。
优选的,步骤(1)中调整转速至300-400r/min。
优选的,步骤(2)和(3)中调整转速至200-300r/min。
本发明提供一种壳型内表面涂料配方及其制备方法,与现有技术相比优点在于:
(1)本发明在涂料配方中添加高岭土、硅藻土、滑石粉、粘土、碳化硼、氮化硅和硅酸铝等原料,并且将其制成两种耐高温填料混合在涂料基料中,两种填料相互配合,大大增强了涂料的耐高温性能,防止涂料受热熔化从而影响铸造的纯度和精度;
(2)本发明在涂料制备过程中将基料和两种填料分别制备,并且在制备后先添加第一填料,混炼结束后再添加第二填料,这样使制得的涂料内的填料具有一定的层次,其耐高温性能更加均匀;
(3)本发明采用偶联剂、分散剂和消泡剂,使得涂料内各组分相互联结,且均匀分散,并且通过消除涂料内的气泡使制得的涂料更加致密,不会有气孔,防止影响铁水铸造时的精度。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
一种壳型内表面涂料配方,所述涂料由以下重量份的原料制成:氧化铁粉16份、环氧树脂30份、酚醛树脂14份、高岭土18份、硅藻土14份、滑石粉12份、粘土6份、碳化硼18份、氮化硅14份、硅酸铝12份、氢氧化镁6份、偶联剂4份、分散剂4份、消泡剂2份。
其中,偶联剂由硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂以质量比为3:1混合而成;分散剂由十二烷基硫酸钠、三乙基己基磷酸和硬脂酰胺以质量比为2:1:1混合而成;消泡剂由乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚和有机硅氧烷以质量比为1:2:1混合而成。
所述涂料的制备方法包括以下步骤:
(1)将氧化铁粉放入砂磨机内研磨至过300目筛后倒入熔炼炉内,加入环氧树脂和酚醛树脂,再加入配方1/3量的偶联剂和1/3量的分散剂,调整转速至300-400r/min,并升温至320-360℃进行混炼,混炼1.5-2h后得涂料基料备用;
(2)将高岭土、硅藻土、滑石粉和粘土放入砂磨机内研磨至过400目筛后倒入搅拌机内进行搅拌,再加入配方1/3量的偶联剂和1/3量的分散剂,调整转速至200-300r/min,并升温至240-280℃进行混炼,混炼1-1.5h后得第一耐高温填料备用;
(3)将碳化硼、氮化硅、硅酸铝和氢氧化镁粉碎后放入砂磨机内研磨至过400目筛后倒入混合机内进行混合,再加入剩余的偶联剂和分散剂,调整转速至200-300r/min,并升温至240-280℃进行混炼,混炼1-1.5h后得第二耐高温填料备用;
(4)将上述步骤(2)中的第一耐高温填料加入上述步骤(1)中的熔炼炉内,混炼2-2.5h后加入上述步骤(3)中的第二耐高温填料,并加入消泡剂,混炼3-4h后自然冷却至室温得到产品。
实施例2:
一种壳型内表面涂料配方,所述涂料由以下重量份的原料制成:氧化铁粉18份、环氧树脂32份、酚醛树脂16份、高岭土20份、硅藻土16份、滑石粉14份、粘土8份、碳化硼20份、氮化硅16份、硅酸铝14份、氢氧化镁8份、偶联剂6份、分散剂6份、消泡剂4份。
其中,偶联剂由硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂以质量比为3:1混合而成;分散剂由十二烷基硫酸钠、三乙基己基磷酸和硬脂酰胺以质量比为2:1:1混合而成;消泡剂由乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚和有机硅氧烷以质量比为1:2:1混合而成。
所述涂料的制备方法包括以下步骤:
(1)将氧化铁粉放入砂磨机内研磨至过300目筛后倒入熔炼炉内,加入环氧树脂和酚醛树脂,再加入配方1/3量的偶联剂和1/3量的分散剂,调整转速至300-400r/min,并升温至320-360℃进行混炼,混炼1.5-2h后得涂料基料备用;
(2)将高岭土、硅藻土、滑石粉和粘土放入砂磨机内研磨至过400目筛后倒入搅拌机内进行搅拌,再加入配方1/3量的偶联剂和1/3量的分散剂,调整转速至200-300r/min,并升温至240-280℃进行混炼,混炼1-1.5h后得第一耐高温填料备用;
(3)将碳化硼、氮化硅、硅酸铝和氢氧化镁粉碎后放入砂磨机内研磨至过400目筛后倒入混合机内进行混合,再加入剩余的偶联剂和分散剂,调整转速至200-300r/min,并升温至240-280℃进行混炼,混炼1-1.5h后得第二耐高温填料备用;
(4)将上述步骤(2)中的第一耐高温填料加入上述步骤(1)中的熔炼炉内,混炼2-2.5h后加入上述步骤(3)中的第二耐高温填料,并加入消泡剂,混炼3-4h后自然冷却至室温得到产品。
实施例3:
一种壳型内表面涂料配方,所述涂料由以下重量份的原料制成:氧化铁粉20份、环氧树脂34份、酚醛树脂18份、高岭土22份、硅藻土18份、滑石粉16份、粘土10份、碳化硼22份、氮化硅18份、硅酸铝16份、氢氧化镁10份、偶联剂8份、分散剂8份、消泡剂6份。
其中,偶联剂由硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂以质量比为3:1混合而成;分散剂由十二烷基硫酸钠、三乙基己基磷酸和硬脂酰胺以质量比为2:1:1混合而成;消泡剂由乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚和有机硅氧烷以质量比为1:2:1混合而成。
所述涂料的制备方法包括以下步骤:
(1)将氧化铁粉放入砂磨机内研磨至过300目筛后倒入熔炼炉内,加入环氧树脂和酚醛树脂,再加入配方1/3量的偶联剂和1/3量的分散剂,调整转速至300-400r/min,并升温至320-360℃进行混炼,混炼1.5-2h后得涂料基料备用;
(2)将高岭土、硅藻土、滑石粉和粘土放入砂磨机内研磨至过400目筛后倒入搅拌机内进行搅拌,再加入配方1/3量的偶联剂和1/3量的分散剂,调整转速至200-300r/min,并升温至240-280℃进行混炼,混炼1-1.5h后得第一耐高温填料备用;
(3)将碳化硼、氮化硅、硅酸铝和氢氧化镁粉碎后放入砂磨机内研磨至过400目筛后倒入混合机内进行混合,再加入剩余的偶联剂和分散剂,调整转速至200-300r/min,并升温至240-280℃进行混炼,混炼1-1.5h后得第二耐高温填料备用;
(4)将上述步骤(2)中的第一耐高温填料加入上述步骤(1)中的熔炼炉内,混炼2-2.5h后加入上述步骤(3)中的第二耐高温填料,并加入消泡剂,混炼3-4h后自然冷却至室温得到产品。
实施例4:
检测本发明涂料的耐高温性能,选取上述实施例1-3所制得的涂料和市面上普通的涂料,采用高温试验机检测涂料的耐高温性能(即熔点:℃),以实施例1-3所得涂料为实验组1-3,普通涂料为对照组,结果如下表所示:
组别 | 实验组1 | 实验组2 | 实验组3 | 对照组 |
熔点 | 1720 | 2130 | 1960 | 1380 |
由上表可知,由于熔点越高耐高温性能越强,因此本发明所制得涂料的耐高温性能远远优于普通涂料,且实施例2所制得的涂料的耐高温性能最佳。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种壳型内表面涂料配方,其特征在于,所述涂料由以下重量份的原料制成:氧化铁粉16-20份、环氧树脂30-34份、酚醛树脂14-18份、高岭土18-22份、硅藻土14-18份、滑石粉12-16份、粘土6-10份、碳化硼18-22份、氮化硅14-18份、硅酸铝12-16份、氢氧化镁6-10份、偶联剂4-8份、分散剂4-8份、消泡剂2-6份。
2.根据权利要求1所述的一种壳型内表面涂料配方,其特征在于,所述涂料由以下重量份的原料制成:氧化铁粉18份、环氧树脂32份、酚醛树脂16份、高岭土20份、硅藻土16份、滑石粉14份、粘土8份、碳化硼20份、氮化硅16份、硅酸铝14份、氢氧化镁8份、偶联剂6份、分散剂6份、消泡剂4份。
3.根据权利要求1所述的一种壳型内表面涂料配方,其特征在于,所述偶联剂由硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂以质量比为3:1混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种壳型内表面涂料配方,其特征在于,所述分散剂由十二烷基硫酸钠、三乙基己基磷酸和硬脂酰胺以质量比为2:1:1混合而成。
5.根据权利要求1所述的一种壳型内表面涂料配方,其特征在于,所述消泡剂由乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚和有机硅氧烷以质量比为1:2:1混合而成。
6.根据权利要求1所述的一种壳型内表面涂料配方,其特征在于,所述涂料的制备方法包括以下步骤:
(1)将氧化铁粉放入砂磨机内研磨至过300目筛后倒入熔炼炉内,加入环氧树脂和酚醛树脂,再加入配方1/3量的偶联剂和1/3量的分散剂,并升温至320-360℃进行混炼,混炼1.5-2h后得涂料基料备用;
(2)将高岭土、硅藻土、滑石粉和粘土放入砂磨机内研磨至过400目筛后倒入搅拌机内进行搅拌,再加入配方1/3量的偶联剂和1/3量的分散剂,并升温至240-280℃进行混炼,混炼1-1.5h后得第一耐高温填料备用;
(3)将碳化硼、氮化硅、硅酸铝和氢氧化镁粉碎后放入砂磨机内研磨至过400目筛后倒入混合机内进行混合,再加入剩余的偶联剂和分散剂,并升温至240-280℃进行混炼,混炼1-1.5h后得第二耐高温填料备用;
(4)将上述步骤(2)中的第一耐高温填料加入上述步骤(1)中的熔炼炉内,混炼2-2.5h后加入上述步骤(3)中的第二耐高温填料,并加入消泡剂,混炼3-4h后自然冷却至室温得到产品。
7.根据权利要求6所述的一种壳型内表面涂料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中调整转速至300-400r/min。
8.根据权利要求6所述的一种壳型内表面涂料的制备方法,其特征在于:步骤(2)和(3)中调整转速至200-300r/min。
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