CN111534223A - 一种玻璃模具用耐高温抗疲劳涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玻璃模具用耐高温抗疲劳涂料，包括表层涂料、底层涂料，所述表层涂料包括石墨粉、碳化钛、有机硅树脂，所述底层涂料包括硅藻土、锆英粉；所述表层涂料中石墨粉：碳化钛的质量比为70：15‑25；所述底层涂料中硅藻土：锆英粉质量比为1：1.5‑2。所述表层涂料用于实现提高模具表明的耐热抗氧化，所述底层涂料用于实现隔热，阻隔模具表面的热损耗，另一方面降低玻璃模型的冷却速率，降低玻璃开裂的缺陷。本发明通过依次设置的双层涂料降低模具的热损耗，提高模的使用寿命，提高玻璃成型的质量。

Description

一种玻璃模具用耐高温抗疲劳涂料
技术领域
本发明属于模具表面涂料的技术领域，具体涉及一种玻璃模具用耐高温抗疲劳涂料。
背景技术
随着经济的发展和人民生活水平的提高，玻璃制品的需求量不断增加。与此同时，一些高档玻璃产品诸如汽车大灯、高档酒瓶和化妆品瓶罐等，要求玻璃制品具有优异的外观质量。玻璃模具是用于玻璃制品成型的工具，其性能特性和型腔的表面质量在很大程度上决定了玻璃制品的成型质量。
玻璃铸造成型模具是在反复受热和冷却的条件下工作的，变形加工完成越慢，模具受热的时间越长，受热程度就越严重。另外，热模具工作中还会受到磨损等。因此模具的表面失效形式主要是：磨损、热强性不足造成塌凹、疲劳剥落和氧化等。玻璃成形温度在1100℃以上，高于玻璃液相线，玻璃模具内腔频繁地与高温熔融玻璃接触，这就对其耐热性提出了很高要求。此外，在模具开合过程中，玻璃制品还会不可避免地与模具内腔发生磕碰和摩擦，造成内腔表面光洁度下降，产生变形和倒棱，甚至造成模具报废。因此，玻璃模具材料还应具备一定的强度和耐磨性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玻璃模具用耐高温抗疲劳涂料，旨在通过依次设置的双层涂料降低模具的热损耗，提高模的使用寿命，提高玻璃成型的质量。
本发明主要通过以下技术方案实现：一种玻璃模具用耐高温抗疲劳涂料，包括表层涂料、底层涂料，所述表层涂料包括石墨粉、碳化钛、有机硅树脂，所述底层涂料包括硅藻土、锆英粉；所述表层涂料中石墨粉：碳化钛的质量比为70：15-25；所述底层涂料中硅藻土：锆英粉质量比为1：1.5-2。
所述表层涂料用于实现提高模具表明的耐热抗氧化，所述底层涂料用于实现一定程度的隔热，一方面阻隔模具表面的热损耗，另一方面也是降低玻璃模型的导热速率，降低玻璃开裂的缺陷。石墨具有良好的耐高温性能和良好的热化学稳定性，并兼有润滑作用。可以保证涂料的绝热性，又可以从一定程度上减少模具的摩擦，提高润滑性。所述表层涂料与底层涂料分别为混合耐火骨料，单一耐火骨料由于熔点高，烧结温度高，在浇注高温下烧结能力差，而混合耐火骨料组成的复合骨料熔点较低，且开始烧结的温度较低，在熔体浇注温度下烧结能力提高，进而提高涂层的高温性能和隔热性能。
所述石墨粉作为耐火骨料进行使用，耐火度高，另一方面可以降低对玻璃的摩擦，提高玻璃表面的光滑度。所述碳化钛是典型的过渡金属碳化物，键型是由离子键、共价键和金属键混合在同一晶体结构中，碳化钛的晶体结构属于NaCl型面心立方结构，因此碳化钛具有高硬度、高熔点、耐磨的性质。所述有机硅树脂作为粘结剂使用，改性了涂层在模具表层的粘结力，解决了涂层剥落的现象，而且具有较好的抗疲劳性。
所述硅藻土作为耐火骨料使用，主要由硅藻、粘土矿物、长石、石英等物质，以及少量有机质、铁质氧化物等组成；是一种生物的硅质沉淀积岩。所述硅藻土的最大特点是隔热性能好。锆英粉即硅酸锆，耐火度高于1650℃，高温导热系数小，具有显著的蓄热能力，对高温成型熔体具有较大的激冷能力，从而可以很好地降低高温熔体与模具之间的热传递，进而降低成型过程中模具所受的热损伤，提高模具的使用寿命。研究表明，锆英粉的烧结温度与熔化温度之间有较宽的温度区间，有利于获得致密的高强度烧结涂层，从而尽可能保证高温条件下涂层不出现裂纹。
为了更好地实现本发明，进一步的，所述表层涂料中石墨粉：碳化钛：有机硅树脂的质量比为70：15-25：2-13。
为了更好地实现本发明，进一步的，所述表层涂料中按照质量分计算包括80份石墨粉，17份碳化钛，10份有机硅树脂；所述底层涂料中硅藻土：锆英粉质量比为1：1.5。
为了更好地实现本发明，进一步的，所述底层涂料还包括钠基膨润土、CMC钠盐、磷酸铝、正丁醇。
为了更好地实现本发明，进一步的，所述钠基膨润土与CMC钠盐的质量比为10-15：1。
为了更好地实现本发明，进一步的，所述底层涂料中按照质量份计算包括40份硅藻土、60份锆英粉、3份钠基膨润土、0.3份CMC钠盐、20份磷酸铝、0.02份正丁醇。
为了更好地实现本发明，进一步的，所述钠基膨润土为200目。
本发明的有益效果：
（1）本发明通过依次设置的双层涂料降低模具的热损耗，提高模的使用寿命，提高玻璃成型的质量。
（2）所述表层涂料用于实现提高模具表明的耐热抗氧化，所述底层涂料用于实现一定程度的隔热，一方面阻隔模具表面的热损耗，另一方面也是降低玻璃模型的导热速率，降低玻璃开裂的缺陷。所述表层涂料与底层涂料协同互补的提高了模具表面的耐热、抗疲劳性能，同时降低了玻璃冷却速度，提高玻璃表面的致密度，提高了玻璃成型的质量。
（3）所述表层涂料与底层涂料分别为混合耐火骨料，单一耐火骨料由于熔点高，烧结温度高，在浇注高温下烧结能力差，而混合耐火骨料组成的复合骨料熔点较低，且开始烧结的温度较低，在熔体浇注温度下烧结能力提高，进而提高涂层的高温性能和隔热性能。
具体实施方式
实施例1：
一种玻璃模具用耐高温抗疲劳涂料，包括表层涂料、底层涂料，所述表层涂料包括石墨粉、碳化钛、有机硅树脂，所述底层涂料包括硅藻土、锆英粉。所述表层涂料按照质量份计算包括80份石墨粉、17份碳化钛、10份有机硅树脂、2.5份钠基膨润土、0.2份CMC钠盐、0.02正丁醇。所述表层涂料包括40份硅藻土、60份锆英粉、3份钠基膨润土、0.3份CMC钠盐、磷酸铝、六偏磷酸铝、正丁醇。
为了防止耐火骨料中掺杂低熔点的杂质，因此在使用之前需要对耐火骨料硅藻土、碳化钛、锆英粉进行处理，在高温炉中焙烧去杂质。
采用碾压法制备涂料，先配膏后稀释，在对粉料进行碾压的过程中，可以使粉料混合均匀，能够粉碎耐火粉料，在粉碎的同时会产生新生表面，所述新生表面具有较大的活性，能够较好的润湿、吸附粘合剂、悬浮剂等组分。将耐火骨料、粘结剂、悬浮剂放入碾轮式混砂机中干混15min，之后加入悬浮剂、粘结剂溶液、水进行湿混，碾压3小时成膏状物质后，加入剩余的水、正丁醇搅拌后备用。
所述表层涂料用于实现提高模具表明的耐热抗氧化，所述底层涂料用于实现隔热，阻隔模具表面的热损耗，另一方面降低玻璃模型的冷却速率，降低玻璃开裂的缺陷。所述表层涂料与底层涂料协同互补的提高了模具表面的耐热、抗疲劳性能，同时降低了玻璃冷却速度，提高玻璃表面的致密度，提高了玻璃成型的质量。
实施例2：
一种玻璃模具用耐高温抗疲劳涂料，包括表层涂料、底层涂料，所述表层涂料包括石墨粉、碳化钛、有机硅树脂，所述底层涂料包括硅藻土、锆英粉。所述表层涂料按照质量份计算包括80份石墨粉、20份碳化钛、12份有机硅树脂、2.5份钠基膨润土、0.2份CMC钠盐、0.02正丁醇。所述表层涂料包括35份硅藻土、65份锆英粉、3份钠基膨润土、0.3份CMC钠盐、磷酸铝、六偏磷酸铝、正丁醇。
为了防止耐火骨料中掺杂低熔点的杂质，因此在使用之前需要对耐火骨料硅藻土、碳化钛、锆英粉进行处理，在高温炉中焙烧去杂质。
采用碾压法制备涂料，先配膏后稀释，在对粉料进行碾压的过程中，可以使粉料混合均匀，能够粉碎耐火粉料，在粉碎的同时会产生新生表面，所述新生表面具有较大的活性，能够较好的润湿、吸附粘合剂、悬浮剂等组分。将耐火骨料、粘结剂、悬浮剂放入碾轮式混砂机中干混15min，之后加入悬浮剂、粘结剂溶液、水进行湿混，碾压3小时成膏状物质后，加入剩余的水、正丁醇搅拌后备用。
实施例3：
一种玻璃模具用耐高温抗疲劳涂料，包括表层涂料、底层涂料，所述表层涂料包括石墨粉、碳化钛、有机硅树脂，所述底层涂料包括硅藻土、锆英粉。所述表层涂料按照质量份计算包括80份石墨粉、12份碳化钛、12份有机硅树脂、2.5份钠基膨润土、0.2份CMC钠盐、0.02正丁醇。所述表层涂料包括33份硅藻土、67份锆英粉、3份钠基膨润土、0.3份CMC钠盐、磷酸铝、六偏磷酸铝、正丁醇。
为了防止耐火骨料中掺杂低熔点的杂质，因此在使用之前需要对耐火骨料硅藻土、碳化钛、锆英粉进行处理，在高温炉中焙烧去杂质。
采用碾压法制备涂料，先配膏后稀释，在对粉料进行碾压的过程中，可以使粉料混合均匀，能够粉碎耐火粉料，在粉碎的同时会产生新生表面，所述新生表面具有较大的活性，能够较好的润湿、吸附粘合剂、悬浮剂等组分。将耐火骨料、粘结剂、悬浮剂放入碾轮式混砂机中干混15min，之后加入悬浮剂、粘结剂溶液、水进行湿混，碾压3小时成膏状物质后，加入剩余的水、正丁醇搅拌后备用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种玻璃模具用耐高温抗疲劳涂料，其特征在于，包括表层涂料、底层涂料，所述表层涂料包括石墨粉、碳化钛、有机硅树脂，所述底层涂料包括硅藻土、锆英粉；所述表层涂料中石墨粉：碳化钛的质量比为70：15-25；所述底层涂料中硅藻土：锆英粉质量比为1：1.5-2。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃模具用耐高温抗疲劳涂料，其特征在于，所述表层涂料中石墨粉：碳化钛：有机硅树脂的质量比为70：15-25：2-13。
3.根据权利要求2所述的一种玻璃模具用耐高温抗疲劳涂料，其特征在于，所述表层涂料中按照质量分计算包括80份石墨粉，17份碳化钛，10份有机硅树脂；所述底层涂料中硅藻土：锆英粉质量比为1：1.5。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种玻璃模具用耐高温抗疲劳涂料，其特征在于，所述底层涂料还包括钠基膨润土、CMC钠盐、磷酸铝、正丁醇。
5.根据权利要求4所述的一种玻璃模具用耐高温抗疲劳涂料，其特征在于，所述钠基膨润土与CMC钠盐的质量比为10-15：1。
6.根据权利要求5所述的一种玻璃模具用耐高温抗疲劳涂料，其特征在于，所述底层涂料中按照质量份计算包括40份硅藻土、60份锆英粉、3份钠基膨润土、0.3份CMC钠盐、20份磷酸铝、0.02份正丁醇。
7.根据权利要求4所述的一种玻璃模具用耐高温抗疲劳涂料，其特征在于，所述钠基膨润土为200目。
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