CN110026529A - 一种气缸套离心浇铸用的涂料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种气缸套离心浇铸用的涂料及其制备方法和应用，属于涂料技术领域。该涂料包括以下重量百分比的制备原料：膨润土3.1～3.8％；铝矾土22.8～24.2％；磷酸二氢铝0.52～0.62％；羧甲基纤维素钠0.08～0.12％；表面活性剂0.058～0.062％和余量的水。本发明各原料配合作用，得到的涂料保温性好、耐热、附着性强、发气量低，因而能够减少涂料使用量，降低涂层厚度，进而能够有效减少毛坯表面缺陷、减轻缸套毛坯重量。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种气缸套离心浇铸用的涂料及其制备方法和应用。
背景技术
气缸套毛坯离心浇铸是在浇铸模具内腔中进行的，将一定成分配比的铁液熔炼到1400℃左右后倒入高速旋转的模具内腔，通过离心力作用，形成气缸套毛坯。铁水与模具不可直接接触，需要用涂料进行隔离。
目前，现有的气缸套离心浇铸用涂料水分多，保温性差，涂料厚度为1.5～2mm，容易造成铸件表面气孔、夹渣等缺陷，为了消除这些缺陷，需要将缸套毛坯余量设计的较大，因此，浪费原辅材料，制造成本居高不下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气缸套离心浇铸用的涂料及其制备方法和应用，该涂料能够改善气缸套毛坯表面质量，减轻气缸套毛坯重量，节约制造成本。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种气缸套离心浇铸用的涂料，包括以下重量百分比的制备原料：
余量的水。
优选的，所述制备原料包括：
余量的水。
优选的，所述表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠。
优选的，所述膨润土的胶质价为400～450mL/15g土。
优选的，所述涂料的比重为1.27～1.35g/cm3。
本发明还提供了上述技术方案所述涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将膨润土和部分的水混合，得到第一混合料；
(2)将铝矾土、剩余的水和第一混合料进行搅拌混合，得到第二混合料；
(3)将磷酸二氢铝和第二混合料进行搅拌混合，得到第三混合料；
(4)将羧甲基纤维素钠和第三混合料进行搅拌混合，得到第四混合料；
(5)将洗衣粉和第四混合料进行搅拌混合，得到气缸套离心浇铸用的涂料。
优选的，所述步骤(1)中水的重量为原料中水的总重量的64～74％。
优选的，所述步骤(2)中搅拌的时间为2～2.2h。
优选的，所述步骤(3)中搅拌的时间为1～1.2h。
本发明另提供了上述技术方案所述涂料或上述技术方案所述制备方法制备得到的涂料在气缸套离心浇铸中的应用。
本发明提供了一种气缸套离心浇铸用的涂料，包括以下重量百分比的制备原料：膨润土3.1～3.8％；铝矾土22.8～24.2％；磷酸二氢铝0.52～0.62％；羧甲基纤维素钠0.08～0.12％；表面活性剂0.058～0.062％和余量的水。本发明各原料配合作用，得到的涂料保温性好、耐热、附着性强、发气量低，因而能够减少涂料的使用量，降低涂层厚度，进而能够有效减少毛坯表面缺陷、减轻缸套毛坯重量。实施例结果表明，本发明的涂料较现有涂料，在用于气缸套离心浇铸时，涂层厚度减薄0.5～1.2mm，废品率降低5.7％，毛坯减重16％。
具体实施方式
本发明提供了一种气缸套离心浇铸用的涂料，包括以下重量百分比的制备原料：
余量的水。
未经特殊说明，本发明所述制备原料均来源于本领域技术人员熟知的市售商品。
以重量百分比计，本发明所述气缸套离心浇铸用的涂料的制备原料包括3.1～3.8％的膨润土，优选为3.2～3.6％。在本发明中，所述膨润土的胶质价优选为400～450mL/15g土。在本发明中，所述膨润土的粒径优选小于200目。本发明所述膨润土在涂料中起到粘结作用。
本发明提供的涂料的制备原料包括22.8～24.2％的铝矾土，优选为23～24％。在本发明中，所述铝矾土的粒径优选小于200目。本发明所述铝矾土在涂料中起到主体骨架的作用，且铝矾土的耐火度大于1700℃，使涂料具备良好的耐热性。
本发明提供的涂料的制备原料包括0.52～0.62％的磷酸二氢铝，优选为0.55～0.60％。本发明所述磷酸二氢铝能够促进膨润土的膨化。
本发明提供的涂料的制备原料包括0.08～0.12％的羧甲基纤维素钠，优选为0.09～0.11％。本发明所述羧甲基纤维素钠与上述磷酸二氢铝配合作用，能够促进膨润土胶质形成，并提高涂料使用时烘干后的强度。
本发明提供的涂料的制备原料包括0.058～0.062％的表面活性剂，优选为0.059～0.061％。在本发明中，所述表面活性剂优选包括十二烷基苯磺酸钠，进一步优选为含有十二烷基苯磺酸钠的洗衣粉或洗涤剂。在本发明中，所述十二烷基苯磺酸钠在洗衣粉和洗涤剂中的质量分数独立地优选在30％以上。本发明对所述洗衣粉和洗涤剂的型号没有特殊要求，白猫、立白、雕牌或奇强等品牌的洗衣粉或洗涤剂均可。本发明对所述洗衣粉中其他成分没有特殊要求，十二烷基苯磺酸钠的含量在30％以上均可。本发明所述表面活性剂能够作为悬浮剂，防止涂料中各成分发生沉淀。
本发明提供的涂料的制备原料还包括余量的水。本发明对所述水的种类没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的水即可。
本发明各原料配合作用，得到的涂料保温性好、耐热、附着性强、发气量低，因而能够减少涂料使用量，降低涂层厚度，进而能够有效减少毛坯表面缺陷、减轻缸套毛坯重量。
本发明还提供了上述技术方案所述涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将膨润土和部分的水混合，得到第一混合料；
(2)将铝矾土、剩余的水和第一混合料进行搅拌混合，得到第二混合料；
(3)将磷酸二氢铝和第二混合料进行搅拌混合，得到第三混合料；
(4)将羧甲基纤维素钠和第三混合料进行搅拌混合，得到第四混合料；
(5)将洗衣粉和第四混合料进行搅拌混合，得到气缸套离心浇铸用的涂料。
本发明将膨润土和部分的水混合，得到第一混合料。
本发明优选在搅拌条件下将膨润土加入到水中进行混合。混合后，本发明优选继续搅拌2～2.5h，使膨润土与水混合均匀，同时膨润土发生膨化，得到第一混合料。本发明对所述混合时及混合后的搅拌的速率没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的搅拌速率即可。在本发明中，所述部分的水的重量优选为原料中水的总重量的64～70％，进一步优选为65～68％。
得到第一混合料后，本发明将铝矾土、剩余的水和第一混合料进行搅拌混合，得到第二混合料。
本发明优选将铝矾土和剩余的水依次加入到第一混合料中，以使混合料更易搅拌。在本发明中，所述搅拌的时间优选为2～2.2h。本发明对所述搅拌的速率没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的搅拌速率即可。在本发明中，所述搅拌的速率优选为95～120r/min。
得到第二混合料后，本发明将磷酸二氢铝和第二混合料进行搅拌混合，得到第三混合料。
在本发明中，所述搅拌的时间优选为1～1.2h。本发明对所述搅拌的速率没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的搅拌速率即可。在本发明中，所述搅拌的速率优选为95～120r/min。本发明所述搅拌过程中，磷酸二氢铝能够促使膨润土完全膨化。
得到第三混合料后，本发明将羧甲基纤维素钠和第三混合料进行搅拌混合，得到第四混合料。
在本发明中，所述搅拌的时间优选为0.5～0.6h。本发明对所述搅拌的速率没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的搅拌速率即可。在本发明中，所述搅拌的速率优选为95～120r/min。本发明加入羧甲基纤维素钠能够提高涂层的强度。
得到第四混合料后，本发明将洗衣粉和第四混合料进行搅拌混合，得到气缸套离心浇铸用的涂料。
在本发明中，所述搅拌的时间优选为5.5～6.1h。本发明对所述搅拌的速率没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的搅拌速率即可。在本发明中，所述搅拌的速率优选为95～120r/min。本发明所述洗衣粉能够防止涂料中各组分发生沉淀。
本发明优选先搅拌0.5～0.6h，暂停搅拌，检查涂料比重，然后继续搅拌5～5.5h。本发明对所述涂料比重的检测方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的检测方式即可。本发明中途之所以要检查涂料比重，是为了确保最终涂料中干料和水的比例达到设定要求，即涂料浓度达到使用要求。检测比重后，继续搅拌是为了让涂料组分充分拌和，使涂料性能更稳定。
本发明还提供了上述技术方案所述涂料或上述技术方案所述制备方法制备得到的涂料在气缸套离心浇铸中的应用。本发明对所述应用的方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的应用方式即可。应用时，本发明优选包括以下步骤：在涂覆前，将所述涂料依次进行搅拌和过筛。在本发明中，所述搅拌的时间优选为20～40min。本发明对所述搅拌的速率没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的搅拌速率即可。在本发明中，所述过筛优选为过60目的筛网。本发明所述过筛能够去除涂料中大颗粒杂质，有利于后续涂覆。本发明对所述涂覆的实施方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的涂覆方式即可。
下面结合实施例对本发明提供的气缸套离心浇铸用的涂料及其制备方法和应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
在清空的料池中加入总重量48％的水，然后启动搅拌器搅拌；
在料池中加入总重量3.5％的膨润土搅拌2小时，使膨润土和水能完全混合，膨化；再加入24％铝矾土，然后再加入23.76％的水混合2小时，混合均匀无团状颗粒；再加入0.58％的磷酸二氢铝搅拌1小时，使膨润土完全膨化；跟着加0.1％CMC(羧甲基纤维素钠)搅拌0.5小时；最后加入0.06％洗衣粉，搅拌0.5小时，暂停搅拌器，检查涂料比重为1.28g/cm3；启动搅拌器，持续搅拌5h，搅拌完成后，再次检测涂料比重为1.3g/cm3。
实施例2
在清空的料池中加入总重量48.5％的水，然后启动搅拌器搅拌；
在料池中加入总重量3.469％的膨润土搅拌2.5小时，使膨润土和水能完全混合，膨化；再加入23.8％铝矾土，然后再加入23.5％的水混合2.2小时，混合均匀无团状颗粒；再加入0.56％的磷酸二氢铝搅拌1.2小时，使膨润土完全膨化；跟着加0.11％CMC(羧甲基纤维素钠)搅拌0.6小时；最后加入0.061％洗衣粉，搅拌0.6小时，暂停搅拌器，检查涂料比重为1.3g/cm3；启动搅拌器，持续搅拌5.5h，搅拌完成后，再次检测涂料比重为1.32g/cm3。
涂料的应用
使用本发明实施例1的涂料浇铸105只S1100A2气缸套毛坯，涂料使用前启动搅拌器搅拌30min，然后通过60目筛子过滤，最后运至铸造现场使用，浇铸结果见表1。
采用现有涂料(江苏爱吉斯海珠机械有限公司生产，原料成分见表2)同样浇铸105只S1100A2气缸套毛坯，浇铸结果见表1。
表1实施例1和现有涂料用于气缸套离心浇铸的试验结果
表1结果显示，本发明实施例1的涂料较现有涂料，在用于气缸套离心浇铸时，涂层厚度减薄0.5～1.2mm，由于毛坯缺陷减少，废品率降低5.7％，同时无需设计较大的毛坯余量，气缸套毛坯减重16％。
表2现有涂料原料成分
由以上实施例可知，本发明提供了一种气缸套离心浇铸用的涂料及其制备方法和应用，本发明各原料配合作用，得到的涂料保温性好、耐热、附着性强、发气量低，因而能够减少涂料使用量，降低涂层厚度，进而能够有效减少毛坯表面缺陷、减轻缸套毛坯重量。
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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种气缸套离心浇铸用的涂料，包括以下重量百分比的制备原料：
余量的水。
2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述制备原料包括：
余量的水。
3.根据权利要求1或2所述的涂料，其特征在于，所述表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠。
4.根据权利要求1或2所述的涂料，其特征在于，所述膨润土的胶质价为400～450mL/15g土。
5.根据权利要求1或2所述的涂料，其特征在于，所述涂料的比重为1.27～1.35g/cm3。
6.权利要求1～5任一项所述涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将膨润土和部分的水混合，得到第一混合料；
(2)将铝矾土、剩余的水和第一混合料进行搅拌混合，得到第二混合料；
(3)将磷酸二氢铝和第二混合料进行搅拌混合，得到第三混合料；
(4)将羧甲基纤维素钠和第三混合料进行搅拌混合，得到第四混合料；
(5)将洗衣粉和第四混合料进行搅拌混合，得到气缸套离心浇铸用的涂料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中水的重量为原料中水的总重量的64～70％。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中搅拌的时间为2～2.2h。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中搅拌的时间为1～1.2h。
10.权利要求1～5任一项所述涂料或权利要求6～9任一项所述制备方法制备得到的涂料在气缸套离心浇铸中的应用。
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