CN110394418A - 一种离心铸造球墨铸铁管专用涂料 - Google Patents

一种离心铸造球墨铸铁管专用涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种离心铸造球墨铸铁管专用涂料,以重量百分比计,涂料的粉体原料为:滑石粉30~45%,铝矾土25~45%,硅藻土4~15%,聚乙烯醇缩丁醛1.0~1.5%,消泡剂0.5~1.0%,凹凸石2.5~3.0%,助烧结剂5~10%,烷基酚聚氧乙烯醚0.2~0.3%,淀粉0.02~0.04%,硫酸铝1.5~2%,有机膨润土1.5~2%,沥青2.5~3%。应用该离心铸造球墨铸铁管的专用涂料涂刷厚度达到0.6‑1.2mm,可以有效地防止离心铸造铸管出现孔洞、裂纹、留痕现象产生,防止或减少铸件毛刺等,且价钱廉价,安全环保。

Description

一种离心铸造球墨铸铁管专用涂料
技术领域
本发明涉及铸造涂料,具体地,涉及一种离心铸造球墨铸铁管专用涂料。
背景技术
为了减少离心铸造球墨铸铁管生产过程中容易发生的孔洞、裂纹、留痕等问题,以提高离心铸造球墨铸铁管铸铁件的表面质量,提高离心铸造球墨铸铁管落砂和清整效率和离心铸造球墨铸铁管的成品率,我们需要选用合适的离心铸造球墨铸铁管件涂料。
目前水基涂料国外涂料质量好,但是价格昂贵,国产涂料也有比较好的,但涂料质量却不稳定,或多或少存在一些问题,整体质量与国外涂料差距比较大。为了节约成本和提高质量,自主研发一种离心铸造球墨铸铁管专用涂料就显得十分必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种解决离心铸造球墨铸铁管生产过程中容易发生的孔洞、裂纹、留痕等现象,以得到克服上述问题,并且效果较好的离心铸造球墨铸铁管的专用涂料。
离心铸造球墨铸铁管生产过程中产生大量气体容易发生的孔洞,生产过程中会出现裂纹、留痕以及夹渣等现象。离心铸造球墨铸铁管生产过程中炉料潮湿或绣蚀、表面不干净、炉气中水蒸气等气体、炉体及浇包等修后未烘干、型腔内的气体、浇注参数不当,浇铸时卷入气体、铸型透气性差等易导致铸件表面产生气孔。所以涂料必须具备以下性能:
(1)涂层应具有一定的透气性,为了防止粘砂,泡沫模型外表面必须要涂挂涂料,而且涂层要尽可能均匀;
(2)涂层具有良好的润湿性和粘附性,因此,涂料中需加入少量表面活性剂。
(3)涂层具有良好的高温强度并且涂层的耐火度要高,热膨胀系数要低。
(4)涂层干燥速度要快在低温下要快速干燥,不出现龟裂,并切要形成坚固的耐火涂层。
(5)涂料的发气量要小涂层经烘干后,在浇注过程中不能产生其他气体。
(6)涂料具有良好的涂挂性,流平性及触变性。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种离心铸造球墨铸铁管专用涂料,以重量百分比计,涂料的粉体原料为:滑石粉30~45%,铝矾土25~45%,硅藻土4~15%,聚乙烯醇缩丁醛1.0~1.5%,消泡剂0.5~1.0%,凹凸石2.5~3.0%,助烧结剂5~10%,烷基酚聚氧乙烯醚0.2~0.3%,淀粉0.02~0.04%,硫酸铝1.5~2%,有机膨润土1.5~2%,沥青2.5~3%。
上述技术方案具有如下优点或有益效果,用这种离心铸造球墨铸铁管的专用涂料涂刷厚度达到0.6-1.2mm,可以有效地防止离心铸造铸管出现孔洞、裂纹、留痕现象产生,防止或减少铸件毛刺等,且价钱廉价,安全环保。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供一种离心铸造球墨铸铁管专用涂料,以重量百分比计,涂料的粉体原料为:滑石粉30~45%,铝矾土25~45%,硅藻土4~15%,聚乙烯醇缩丁醛1.0~1.5%,消泡剂0.5~1.0%,凹凸石2.5~3.0%,助烧结剂5~10%,烷基酚聚氧乙烯醚0.2~0.3%,淀粉0.02~0.04%,硫酸铝1.5~2%,有机膨润土1.5~2%,沥青2.5~3%。
上述技术方案具有如下优点或有益效果,用这种离心铸造球墨铸铁管的专用涂料涂刷厚度达到0.6-1.2mm,可以有效地防止孔洞、裂纹、留痕现象产生,防止或减少铸件毛刺等,且价钱廉价,安全环保。
虽然本发明使用的滑石粉,铝矾土,硅藻土,聚乙烯醇缩丁醛,消泡剂,凹凸石,助烧结剂,烷基酚聚氧乙烯醚,淀粉,硫酸铝,有机膨润土,沥青是制备涂料的常见原料,但是,本发明的原料种类并不是随机的选择。不加硅藻土或加入量不够,会导致涂料透气性差,离心浇注是产生大量气体无法排除,在管件外壁产生大量孔洞;再如,当不加人聚乙烯醇缩丁醛时,离心铸管浇注过程中粘模,铸管外壁粗糙;特别是当涂料中不加人烷基酚聚氧乙烯醚时,涂料粘附性特别差,涂料层厚度难以达到。而且市面上的涂料没有这些组分的最佳配比,导致在实际生产过程中铸铁管表面质量差,而且产生很多针孔。
以上均证实,本说明的粉料组成和添加量不是随机的,也不是通过常规替换所能得到,而是不可替换的。
以下,进一步说明,本发明之所以取得如此的技术效果,是本发明中的多种粉体原料共同发挥作用,所取得的技术效果。
滑石粉:滑石具有润滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、绝缘性、熔点高、化学性不活泼、遮盖力良好、柔软、光泽好、吸附力强等优良的物理、化学特性,在涂料中的应用主要体现为:在涂料中,滑石粉作为填料,可起到骨架作用,降低制造成本同时提高涂料的漆膜硬度。主要能增加产品形状的稳定,增加张力强度,剪切强度,绕曲强度,压力强度,降低变形,伸张率,热膨胀系数,白度高、粒度均匀分散性强等特点。滑石粉作为聚氨酯防水涂料的填料,不仅能减少涂料固化时的体积收缩,提高涂层的耐磨性、粘结性,降低成本,还能使涂料具有良好的贮存稳定性和耐热性。
铝钒土主要组成为刚玉(α-Al2O3)还有少量的莫来石(3Al2O3.2SiO2),其耐火度高,高温性能稳定,同时铁水及其氧化物对铝钒土浸润性比较小,因此涂料能起到良好的抗粘砂作用。
硅藻土是金属型离心铸造涂料最常用的耐火粉料。它的化学成分以SiO2为主,含有少量Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O和有机物质,还有3.5%~3.8%的结晶水等。经过研究,我国长白山硅藻土SiO2含量高达91.98%,导热率为0.0263W·m-1·K-1,堆积密度0.32g/cm3,孔体积0.45cm3/g,比表面积19.1m2·g-1,杂质少、高温化学性能稳定。
聚乙烯醇缩丁醛(PVB):PVB具有良好的造膜性,PVB形成的涂膜具有高透明性、弹性、韧性、耐强、耐油性、可挠性与低温耐冲击性等优越的特性,而且PVB具有特殊的化学结构,所以对玻璃、金属、陶瓷粉、塑胶、皮革及木材等都有优良的接著性;此外对颜料与染料有良好的分散性,与其他树脂也具有不错的相容性。(去掉)
烷基酚聚氧乙烯醚:烷基酚聚氧乙烯醚对改善涂料的湿润性具有相当好的效果,但不能加多,否则会造成涂料流淌,渗入型、芯过深使涂层太薄,甚至出现大量气泡等问题。
沥青:防止离心球墨铸铁管被腐蚀。
载体又称载液或溶剂。通常按照铸型种类、车间有无干燥设备、操作环境和生产率来选择载体。根据离心球墨铸铁管生产选用的粘结剂分析,应选用水作为粘结剂的载体。
在上述技术方案中,为了进一步解决离心铸造球墨铸铁管生产过程中容易发生的孔洞、裂纹、留痕等现象,以得到效果较好的离心铸造球墨铸铁管的专用涂料,在本发明一种优选的实施方式中,粉体原料的粒径为200目以上。
其中,助烧结剂可在较宽范围内选择,为了进一步解决离心铸造球墨铸铁管生产过程中容易发生的孔洞、裂纹、留痕等现象,以得到效果较好的离心铸造球墨铸铁管的专用涂料,在本发明一种优选的实施方式中,助烧结剂为Fe2O3
其中,为了进一步解决离心铸造球墨铸铁管生产过程中容易发生的孔洞、裂纹、留痕等现象,以得到效果较好的离心铸造球墨铸铁管的专用涂料,在本发明一种优选的实施方式中,涂料的载体为水,即,该离心铸造球墨铸铁管专用涂料由粉体原料和在涂料使用前添加的水组成。
其中,水的添加量可灵活调整,为了进一步解决离心铸造球墨铸铁管生产过程中容易发生的孔洞、裂纹、留痕等现象,以得到效果较好的离心铸造球墨铸铁管的专用涂料,在本发明一种优选的实施方式中,该涂料的理化指标包括:黏度为6~8s,密度为1.31~1.57g/cm3,在2h时间时悬浮率≥97%,发气量在850℃下≤30mL/g。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
离心球墨铸铁管的专用涂料,以重量百分比计,涂料的粉体原料为:滑石粉40%,铝矾土36%,硅藻土6%,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)1.0%,消泡剂0.5%,凹凸石2.5%,助烧结剂(Fe2O3)5%,烷基酚聚氧乙烯醚0.2%,淀粉2.8%,硫酸铝2%,有机膨润土2%,沥青3%。粉料颗粒大小全部为200目以上。
在使用前加水混合均匀,其中,粉体原料和水的质量比为1:0.7。
得到的涂料的理化指标为:黏度为8s,密度为1.55g/cm3,在2h时间时悬浮率为97%,发气量在850℃下为18mL/g。
得到的涂料的理化指标均在此范围内:黏度为6~8s,密度为1.31~1.57g/cm3,在2h时间时悬浮率≥97%,发气量在850℃下≤30ml/g。
实施例2
离心球墨铸铁管的专用涂料,以重量百分比计,涂料的粉体原料为:滑石粉35%,铝矾土40%,硅藻土6%,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)1.0%,消泡剂1%,凹凸石3%,助烧结剂Fe2O3 5%,烷基酚聚氧乙烯醚0.2%,淀粉2.3%,硫酸铝2%,有机膨润土2%,沥青2.5%。粉料颗粒大小全部为200目以上。
在使用前加水混合均匀,其中,粉体原料和水的质量比为1:0.75。
得到的涂料的理化指标为:黏度为7s,密度为1.48g/cm3,在2h时间时悬浮率为98%,发气量在850℃下为16mL/g。
得到的涂料的理化指标均在此范围内:黏度为6~8s,密度为1.31~1.57g/cm3,在2h时间时悬浮率≥97%,发气量在850℃下≤30ml/g。
实施例3
离心球墨铸铁管的专用涂料,以重量百分比计,涂料的粉体原料为:滑石粉35%,铝矾土30%,硅藻土13%,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)1.0%,消泡剂1.5%,凹凸石3%,助烧结剂(Fe2O3)8%,烷基酚聚氧乙烯醚0.2%,淀粉2.3%,硫酸铝2%,有机膨润土1.5%,沥青2.5%。粉料颗粒大小全部为200目以上。
在使用前加水混合均匀,其中,粉体原料和水的质量比为1:0.8。
得到的涂料的理化指标为:黏度为6.5s,密度为1.42g/cm3,在2h时间时悬浮率为98%,发气量在850℃下为17mL/g。
得到的涂料的理化指标均在此范围内:黏度为6~8s,密度为1.31~1.57g/cm3,在2h时间时悬浮率≥97%,发气量在850℃下≤30mL/g。
对比例1
涂料,以重量百分比计,涂料的粉体原料为:不加硅藻土,将滑石粉增加至46%,其他成分与实施例1相同。粉料颗粒大小全部为200目以上。
在使用前加水混合均匀,其中,粉体原料和水的质量比为1:0.7。得到的涂料的理化指标为:黏度为8s,密度为1.6g/cm3,在2h时间时悬浮率为95%,发气量在850℃下为25mL/g。
对比例2
涂料,以重量百分比计,涂料的配方为:不加聚乙烯醇缩丁醛,其余与实施例2相同。粉料颗粒大小全部为200目以上。
在使用前加水混合均匀,其中,粉体原料和水的质量比为1:0.75。得到的涂料的理化指标为:黏度为7s,密度为1.52g/cm3,在2h时间时悬浮率为97%,发气量在850℃下为18mL/g。
对比例3
涂料,以重量百分比计,涂料的配方为:不加烷基酚聚氧乙烯醚,其余与实施例3相同。粉料颗粒大小全部为200目以上。
在使用前加水混合均匀,其中,粉体原料和水的质量比为1:0.8。得到的涂料的理化指标为:黏度为6.5s,密度为1.42g/cm3,在2h时间时悬浮率为98%,发气量在850℃下为19mL/g。
对比例4
水玻璃涂料。
在实际生产中,对比了本发明得到的实施例1-3以及对比例1-4中的涂料在同等情况下每组100件离心铸造铸管中的使用效果,发现实施例1-3中的涂料得到的铸管表面光洁、无针孔、气孔粘砂等缺陷,而对比例1-4中的涂料得到的铸管的具体情况,结果见表1。
表1
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (5)

1.一种离心铸造球墨铸铁管专用涂料,其特征在于,以重量百分比计,涂料的粉体原料为:滑石粉30~45%,铝矾土25~45%,硅藻土4~15%,聚乙烯醇缩丁醛1.0~1.5%,消泡剂0.5~1.0%,凹凸石2.5~3.0%,助烧结剂5~10%,烷基酚聚氧乙烯醚0.2~0.3%,淀粉0.02~0.04%,硫酸铝1.5~2%,有机膨润土1.5~2%,沥青2.5~3%。
2.根据权利要求1所述的离心铸造球墨铸铁管专用涂料,其中,粉体原料的粒径为200目以上。
3.根据权利要求1所述的离心铸造球墨铸铁管专用涂料,其中,助烧结剂为Fe2O3
4.一种离心铸造球墨铸铁管专用涂料,其中,由粉体原料和在涂料使用前添加的水组成。
5.根据权利要求4所述的离心铸造球墨铸铁管专用涂料,其中,理化指标包括:黏度为6~8s,密度为1.31~1.57g/cm3,在2h时间时悬浮率≥97%,发气量在850℃下≤30ml/g。
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