CN111515334A - 外冷铁用铸造涂料 - Google Patents

外冷铁用铸造涂料 Download PDF

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Abstract

本发明属于铸造领域，具体涉及一种外冷铁用铸造涂料，所述涂料按质量份计算由以下组分组成，具体为耐火填料100份、低分子醇类30～50份、非极性溶剂5～15份、叔丁基酚醛树脂0.1～5份、酚醛改性呋喃树脂0.1～10份、硅烷偶联剂0.1～2份、钛酸酯偶联剂0.1～1份、聚脲防沉剂0.1～5份、无机粘土悬浮剂0.1～5份及氟碳表面活性剂0.01～0.1份。为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种外冷铁用铸造涂料，有效地解决了冷铁涂料附着力差、强度低、铸件表面针孔缺陷的等问题。本发明涂料的附着力强，冷铁表面涂刷该涂料后，即使冷铁发生磕碰，涂料仍旧完好，不掉落。

Description

外冷铁用铸造涂料
技术领域
本发明涉及铸造领域，具体涉及一种外冷铁用铸造涂料。
背景技术
冷铁是指为加快铸件局部冷却速度，在型腔内部，型腔表面及铸型内部安放的激冷物。冷铁与浇注系统、冒口系统配合使用，控制铸件的凝固顺序，以获得合格铸件。冷铁分为内冷铁和外冷铁。外冷铁一般预置于砂型中。
以往技术中，冷铁上不预先涂刷铸造用涂料，而是在造型的过程中将裸露的外冷铁预先置于分型面的需要部位上，然后填埋树脂砂造型，起模后，冷铁部位和砂型面整体刷涂通用的涂料。受限于通用涂料的性能限制，此种方法制得的铸件的冷铁部位存在出现气孔缺陷的风险，这是因为通用性涂料的气体屏蔽性较差，发气量相对高，冷铁在浇铸状态下产生的某些气态物质浸入铸件内部，形成气孔或者针孔类缺陷。
目前市面上存在门用于冷铁的涂料，但是防护性能不足，特别是在冷铁表面的附着性较差，使用过程中容易脱落或者磕碰掉。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种外冷铁用铸造涂料，有效地解决了冷铁涂料附着力差、强度低、铸件表面针孔缺陷的等问题。本发明涂料的附着力强，冷铁表面涂刷该涂料后，即使冷铁发生磕碰，涂料仍旧完好，不掉落。
为解决上述存在的不足，本发明采用的技术方案为：
外冷铁用铸造涂料，所述涂料按质量份计算由以下组分组成，具体为耐火填料100份、低分子醇类30～50份、非极性溶剂5～15份、叔丁基酚醛树脂0.1～5份、酚醛改性呋喃树脂0.1～10份、硅烷偶联剂0.1～2份、钛酸酯偶联剂0.1～1份、聚脲防沉剂0.1～5份、无机粘土悬浮剂0.1～5份及氟碳表面活性剂0.01～0.1份。
进一步的，所述耐火填料中含有硅藻土，所述耐火填料中硅藻土的含量为20～40％。
进一步的，所述低分子醇类为甲醇、乙醇、正丙醇以及异丙醇中的一种或多种。
进一步的，所述非极性溶剂为环己烷、甲苯、二甲苯、石油醚以及石脑油中的一种或多种。
进一步的，所述无机粘土悬浮剂为凹凸棒土悬浮剂、锂基膨润土、钠基膨润土以及钙基膨润土中的一种或多种。
针对现有技术存在的防护性能不足，特别是在冷铁表面的附着性较差，使用过程中容易脱落或者磕碰掉等问题，本发明克服了现有技术存在的不足，解决冷铁涂料附着力差、强度低、铸件表面针孔缺陷的问题。本发明外冷铁用铸造涂料预先在冷铁上刷涂后再填埋造型，解决了因直接放置裸露冷铁而导致铸件表面针孔缺陷的问题；本发明外冷铁用铸造涂料的附着力强，冷铁表面涂刷该涂料后，即使冷铁发生磕碰，涂料仍旧完好，不掉落。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关实施例对本发明进行更全面的描述。实施例中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
为解决上述存在的不足，本发明采用的技术方案为：
外冷铁用铸造涂料，所述涂料按质量份计算由以下组分组成，具体为耐火填料100份、低分子醇类30～50份、非极性溶剂5～15份、叔丁基酚醛树脂0.1～5份、酚醛改性呋喃树脂0.1～10份、硅烷偶联剂0.1～2份、钛酸酯偶联剂0.1～1份、聚脲防沉剂0.1～5份、无机粘土悬浮剂0.1～5份及氟碳表面活性剂0.01～0.1份。
进一步的，所述耐火填料中含有硅藻土，所述耐火填料中硅藻土的含量为20～40％；所述低分子醇类为甲醇、乙醇、正丙醇以及异丙醇中的一种或多种；所述非极性溶剂为环己烷、甲苯、二甲苯、石油醚以及石脑油中的一种或多种；所述无机粘土悬浮剂为凹凸棒土悬浮剂、锂基膨润土、钠基膨润土以及钙基膨润土中的一种或多种。
用于制备上述所述外冷铁用铸造涂料的方法，具体包括如下步骤：
(1)打浆：在涂料打浆釜中，抽入低分子醇类，开启高速分散，加入无机悬浮剂，分散10～15min后，加入聚脲防沉剂再分散5～10min。
(2)粘结剂预处理：在粘结剂预处理釜中，加入低分子醇及非极性溶剂，开启搅拌后，加入叔丁基酚醛树脂、酚醛改性呋喃树脂，加料毕，持续搅拌10～20min至溶解完全。
(3)成品涂料制备：将(1)中所得浆液和(2)中所得粘结剂预处理液抽入涂料分散釜中，开启分散，抽入硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂以及氟碳表面活性剂，然后用真空上料系统加入耐火骨料。加料毕，持续高速分散15～30min，放料灌装。
具体实施例：
实施例一
耐火填料100份(其中硅藻土30份，锆英粉70份)、乙醇40份、甲苯10份、叔丁基酚醛树脂3份、酚醛改性呋喃树脂8份、硅烷偶联剂1份、钛酸酯偶联剂0.5份、聚脲防沉剂3份、凹凸棒土4份、氟碳表面活性剂0.05份。
制备步骤
(1)打浆：在涂料打浆釜中，抽入乙醇25份，开启高速分散，加入凹凸棒土4份，分散10min后，加入聚脲防沉剂3份，分散8min；
(2)粘结剂预处理：在粘结剂预处理釜中，加入乙醇15份及甲苯10份，开启搅拌后，加入叔丁基酚醛树脂3份、酚醛改性呋喃树脂8份，加料毕，持续搅拌15min至溶解完全。
(3)成品涂料制备：将(1)中所得浆液和(2)中所得粘结剂预处理液抽入涂料分散釜中，开启分散，抽入硅烷偶联剂1份、钛酸酯偶联剂0.5份以及氟碳表面活性剂0.05份，然后用真空上料系统加入硅藻土30份、锆英粉70份。加料毕，持续高速分散25min，放料灌装。
实施例二
耐火填料100份(其中硅藻土20份，烧结莫来石80份)、甲醇50份、二甲苯15份、叔丁基酚醛树脂5份、酚醛改性呋喃树脂3份、硅烷偶联剂0.3份、钛酸酯偶联剂1份、聚脲防沉剂5份、凹凸棒土2份、氟碳表面活性剂0.03份。
制备步骤
(1)打浆：在涂料打浆釜中，抽入乙醇30份，开启高速分散，加入凹凸棒土2份，分散10min后，加入聚脲防沉剂再分散8min；
(2)粘结剂预处理：在粘结剂预处理釜中，加入乙醇20份及二甲苯15份，开启搅拌，加入叔丁基酚醛树脂5份、酚醛改性呋喃树脂3份，加料毕，持续搅拌15min至溶解完全。
(3)成品涂料制备：将(1)中所得浆液和(2)中所得粘结剂预处理液抽入涂料分散釜中，开启分散，抽入硅烷偶联剂0.3份、钛酸酯偶联剂1份以及氟碳表面活性剂0.03份，然后用真空上料系统加入硅藻土20份、烧结莫来石80份。加料毕，持续高速分散25min，，放料灌装。
实施例三
耐火填料100份(其中硅藻土40份，高铝矾土60份)、异丙醇30份、石油醚5份、叔丁基酚醛树脂4份、酚醛改性呋喃树脂8份、硅烷偶联剂2份、钛酸酯偶联剂0.2份、聚脲防沉剂2份、凹凸棒土4份、氟碳表面活性剂0.05份。
制备步骤
(1)打浆：在涂料打浆釜中，抽入异丙醇18份，开启高速分散，加入凹凸棒土4份，分散10min后，加入聚脲防沉剂再分散8min；
(2)粘结剂预处理：在粘结剂预处理釜中，加入异丙醇12份及石油醚5份，开启搅拌，加入叔丁基酚醛树脂4份、酚醛改性呋喃树脂8份，加料毕，持续搅拌15min至溶解完全。
(3)成品涂料制备：将(2)中所得浆液和(2)中所得粘结剂预处理液抽入涂料分散釜中，开启分散，抽入硅烷偶联剂2份、钛酸酯偶联剂0.2份以及氟碳表面活性剂0.05份，然后用真空上料系统加入硅藻土40份、高铝矾土60份。加料毕，持续高速分散25min，放料灌装。
实施例四
耐火填料100份(其中硅藻土30份，锆英粉70份)、异丙醇40份、环己烷5份、叔丁基酚醛树脂5份、酚醛改性呋喃树脂5份、硅烷偶联剂1.2份、钛酸酯偶联剂0.08份、聚脲防沉剂5份、锂基膨润土5份、氟碳表面活性剂0.1份。
制备步骤
(1)打浆：在涂料打浆釜中，抽入异丙醇25份，开启高速分散，加入锂基膨润土5份，分散10min后，加入聚脲防沉剂再分散5min；
(2)粘结剂预处理：在粘结剂预处理釜中，加入异丙醇15份及环己烷5份，开启搅拌，加入叔丁基酚醛树脂5份、酚醛改性呋喃树脂5份，加料毕，持续搅拌10min至溶解完全。
(3)成品涂料制备：将(1)中所得浆液和(2)中所得粘结剂预处理液抽入涂料分散釜中，开启分散，抽入硅烷偶联剂1.2份、钛酸酯偶联剂0.08份以及氟碳表面活性剂0.1份，然后用真空上料系统加入硅藻土30份、锆英粉70份。加料毕，持续高速分散15min，放料灌装。
实施例五
耐火填料100份(其中硅藻土30份，锆英粉70份)、异丙醇40份、石脑油5份、叔丁基酚醛树脂5份、酚醛改性呋喃树脂5份、硅烷偶联剂1.5份、钛酸酯偶联剂0.05份、聚脲防沉剂5份、钙基膨润土5份、氟碳表面活性剂0.08份。
制备步骤
(1)打浆：在涂料打浆釜中，抽入异丙醇25份，开启高速分散，加入钙基膨润土5份，分散10min后，加入聚脲防沉剂再分散8min；
(2)粘结剂预处理：在粘结剂预处理釜中，加入异丙醇15份及石脑油5份，开启搅拌，加入叔丁基酚醛树脂5份、酚醛改性呋喃树脂5份，加料毕，持续搅拌15min至溶解完全。
(3)成品涂料制备：将(1)中所得浆液和(2)中所得粘结剂预处理液抽入涂料分散釜中，开启分散，抽入硅烷偶联剂1.5份、钛酸酯偶联剂0.05份以及氟碳表面活性剂0.08份，然后用真空上料系统加入硅藻土30份、锆英粉70份。加料毕，持续高速分散25min，放料灌装。
实施例六
耐火填料100份(其中硅藻土20份，锆英粉80份)、异丙醇50份、石脑油5份、叔丁基酚醛树脂5份、酚醛改性呋喃树脂10份、硅烷偶联剂0.5份、钛酸酯偶联剂1份、聚脲防沉剂10份、钠基膨润土5份、氟碳表面活性剂0.1份。
制备步骤
(1)打浆：在涂料打浆釜中，抽入异丙醇30份，开启高速分散，加入钠基膨润土5份，分散15min后，加入聚脲防沉剂再分散10min；
(2)粘结剂预处理：在粘结剂预处理釜中，加入异丙醇20份及石脑油5份，开启搅拌，加入叔丁基酚醛树脂5份、酚醛改性呋喃树脂10份，加料毕，持续搅拌20min至溶解完全。
(3)成品涂料制备：将(1)中所得浆液和(2)中所得粘结剂预处理液抽入涂料分散釜中，开启分散，抽入硅烷偶联剂0.5份、钛酸酯偶联剂1份以及氟碳表面活性剂0.1份。然后用真空上料系统加入硅藻土20份、锆英粉80份。加料毕，持续高速分散30min，放料灌装。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种外冷铁用铸造涂料，其特征在于，所述涂料按质量份计算由以下组分组成，具体为耐火填料100份、低分子醇类30～50份、非极性溶剂5～15份、叔丁基酚醛树脂0.1～5份、酚醛改性呋喃树脂0.1～10份、硅烷偶联剂0.1～2份、钛酸酯偶联剂0.1～1份、聚脲防沉剂0.1～5份、无机粘土悬浮剂0.1～5份及氟碳表面活性剂0.01～0.1份。
2.根据权利要求1所述的外冷铁用铸造涂料，其特征在于，所述耐火填料中含有硅藻土，所述耐火填料中硅藻土的含量为20～40％。
3.根据权利要求1所述的外冷铁用铸造涂料，其特征在于，所述低分子醇类为甲醇、乙醇、正丙醇以及异丙醇中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的外冷铁用铸造涂料，其特征在于，所述非极性溶剂为环己烷、甲苯、二甲苯、石油醚以及石脑油中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的外冷铁用铸造涂料，其特征在于，所述无机粘土悬浮剂为凹凸棒土悬浮剂、锂基膨润土、钠基膨润土以及钙基膨润土中的一种或多种。
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