CN112404341B - 一种利于脱模的型砂表面喷涂剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利于脱模的型砂表面喷涂剂及其制备方法，涉及型砂表面喷涂剂领域；为了提升耐高温效果；该喷涂剂其成分按重量份计，包括聚乙烯蜡12～18份、聚氧乙烯脂肪酸酯6～10份、硅油3～8份、硼砂2～5份、煅烧高岭土10～12份、钛白粉4～8份、氮化硅粉6～12份；该制备方法包括如下步骤：取煅烧高岭土、钛白粉、氮化硅粉、硼砂以及蓝晶石粉原料，加工成0.025mm～0.05mm的粉状物料，并过270目筛。本发明制得的型砂表面喷涂剂耐热性能优良，且成分不易被破坏，保障了铸造及脱模过程的可靠性；此外，还具有脱模效率高、用量少、乳液稳定性好、在模具上无残留的优点。
Description
技术领域
本发明涉及型砂表面喷涂剂技术领域，尤其涉及一种利于脱模的型砂表面喷涂剂及其制备方法。
背景技术
型砂作为铸造用具，一般由铸造用原砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成；型砂按所用粘结剂不同，可分为粘土砂、水玻璃砂、水泥砂、树脂砂等。以粘土砂、水玻璃砂及树脂砂用的最多；而在铸造过程中，为了使得产品顺利脱模，且尽可能的避免损伤型砂，一般运用到铸造脱模剂，铸造脱模剂是一种介于模具和成品之间的功能性物质，是用在两个彼此易于粘着的物体表面的一个界面涂层，它可使物体表面易于脱离、光滑及洁净；在型砂表面喷涂有助于使产品脱模流畅，且对型砂起到一定的保护作用。
目前，一些铸造脱模剂虽具有保护砂型、帮助脱模的效果，能够满足一定的铸造需求，但是，其耐高温性能还不够理想，从而导致在铸造过程中，成分遭到破坏，进而影响到脱模，甚至对型砂造成损伤。
经检索，中国专利申请号为CN201811107631.8的专利，公开了一种铍铝合金精密铸造脱模剂及其制备方法，其组分及重量百分比为：去离子水70～80，硅酸钠4.7～6.0，氧化铝10.0～13.0，氧化硅2.0～3.5，磷酸二氢钠0.8～1.3，磷酸一氢钠0.4～0.7，氯化钙1.5～2.5，氧化石墨烯0.8～1.2，四硼酸钠1.0～1.8，上述专利中的铸造脱模剂，虽能够满足一定的铸造需求，但是，其耐高温性能还不够理想，从而导致在铸造过程中，成分遭到破坏，进而影响到脱模，甚至对型砂造成损伤。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种利于脱模的型砂表面喷涂剂及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种利于脱模的型砂表面喷涂剂，其成分按重量份计，包括聚乙烯蜡12～18份、聚氧乙烯脂肪酸酯6～10份、硅油3～8份、硼砂2～5份、煅烧高岭土10～12份、钛白粉4～8份、氮化硅粉6～12份、羧甲基纤维素钠0.2～0.4份、润湿剂0.5～2份、水30～55份。
优选地：所述润湿剂具体包括有机硅润湿剂和壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种，当同时采用有机硅润湿剂和壬基酚聚氧乙烯醚时，其成分具体为有机硅润湿剂0.3～1.2份、壬基酚聚氧乙烯醚0.2～0.8份。
优选地：将所述型砂表面喷涂剂的成分进一步限定为：聚乙烯蜡14～16份，聚氧乙烯脂肪酸酯8～9份、硅油4～7份、硼砂3～4份、煅烧高岭土10～11份、钛白粉6～7份、氮化硅粉8～10份、羧甲基纤维素钠0.3～0.35份、润湿剂1～1.5份、水40～50份。
优选地：所述润湿剂具体包括有机硅润湿剂和壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种，当同时采用有机硅润湿剂和壬基酚聚氧乙烯醚时，其成分具体为有机硅润湿剂0.5～0.8份、壬基酚聚氧乙烯醚0.5～0.7份。
优选地：将所述型砂表面喷涂剂的成分替换为：聚乙烯蜡15份，聚氧乙烯脂肪酸酯8.5份、硅油5.5份、硼砂3份、煅烧高岭土10份、钛白粉6份、氮化硅粉9份、蓝晶石粉6份，羧甲基纤维素钠0.3份、润湿剂1.5份、去离子水45份。
优选地：所述润湿剂具体包括有机硅润湿剂和壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种，当同时采用有机硅润湿剂和壬基酚聚氧乙烯醚时，其成分具体为有机硅润湿剂0.8份、壬基酚聚氧乙烯醚0.7份。
一种利于脱模的型砂表面喷涂剂的制备方法，包括如下步骤：
S1：取煅烧高岭土、钛白粉、氮化硅粉、硼砂以及蓝晶石粉原料，加工成0.03mm～0.06mm的粉状物料，并过240目筛；
S2：将得到的粉末物料高温煅烧，温度控制在700～780℃，时间控制在25～40min，保温1～1.5h；
S3：煅烧后的物料匀速冷却至室温后置于超细研磨机中研磨至0.02～0.025mm，并过500目筛；
S4：将聚乙烯蜡、聚氧乙烯脂肪酸酯、硅油、羧甲基纤维素钠加入反应釜中搅拌混合并加热；
S5：加热完毕后保温30～45min，向反应釜中加入其余原料，再次混合；
S6：搅拌完毕后静置，经超声波发生器消泡处理；
S7：消泡完毕自然冷却后，灌装入库。
优选地：所述S4步骤中，搅拌速度控制在1500～1800r/min，搅拌时间控制在15～20min，加热温度控制在130～140℃。
优选地：所述S5步骤中，搅拌速度控制在1800～2400r/min，搅拌时间控制在12～15min，温度控制在100～110℃。
优选地：将所述制备方法替换为以下步骤：
S1：取煅烧高岭土、钛白粉、氮化硅粉、硼砂以及蓝晶石粉原料，加工成0.025mm～0.05mm的粉状物料，并过270目筛；
S2：将得到的粉末物料高温煅烧，温度控制在720～760℃，时间控制在30～35min，保温1h；
S3：煅烧后的物料匀速冷却至室温后置于超细研磨机中研磨至0.018～0.023mm，并过600目筛；
S4：将聚乙烯蜡、聚氧乙烯脂肪酸酯、硅油、羧甲基纤维素钠加入反应釜中搅拌混合并加热；
S5：加热完毕后保温30～35min，向反应釜中加入其余原料，再次混合；
S6：搅拌完毕后静置，经超声波发生器消泡处理；
S7：消泡完毕自然冷却后，灌装入库。
本发明的有益效果为：
1.本发明制得的型砂表面喷涂剂耐热性能优良，且成分不易被破坏，保障了铸造及脱模过程的可靠性；此外，还具有脱模效率高、用量少、乳液稳定性好、在模具上无残留的优点。
2.本发明通过添加有机硅润湿剂和壬基酚聚氧乙烯醚作为润湿剂，能够强烈降低动态和静态表面张力，提高对基材润湿性，防止缩孔、针眼、鱼眼、火山口的产生，保障了铸造质量，提升了脱模效果。
3.本发明通过添加蓝晶石，利用蓝晶石在高温下分解产生空隙，从而利用空隙增强耐热性能，提升对型砂的保护效果；此外，蓝晶石产生空隙的同时发生体积膨胀，而高岭土在高温环境下发生体积的收缩，二者互补，能够保障内部空间的稳定性，提升了可靠性。
附图说明
图1为本发明提出的一种利于脱模的型砂表面喷涂剂的制备方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1：
一种利于脱模的型砂表面喷涂剂，其成分按重量份计，包括聚乙烯蜡12～18份、聚氧乙烯脂肪酸酯6～10份、硅油3～8份、硼砂2～5份、煅烧高岭土10～12份、钛白粉4～8份、氮化硅粉6～12份、羧甲基纤维素钠0.2～0.4份、润湿剂0.5～2份、水30～55份。
其中，所述润湿剂具体包括有机硅润湿剂和壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种，当同时采用有机硅润湿剂和壬基酚聚氧乙烯醚时，其成分具体为有机硅润湿剂0.3～1.2份、壬基酚聚氧乙烯醚0.2～0.8份。
将所述型砂表面喷涂剂的成分进一步限定为：聚乙烯蜡14～16份，聚氧乙烯脂肪酸酯8～9份、硅油4～7份、硼砂3～4份、煅烧高岭土10～11份、钛白粉6～7份、氮化硅粉8～10份、羧甲基纤维素钠0.3～0.35份、润湿剂1～1.5份、水40～50份。
通过添加有机硅润湿剂和壬基酚聚氧乙烯醚作为润湿剂，能够强烈降低动态和静态表面张力，提高对基材润湿性，防止缩孔、针眼、鱼眼、火山口的产生，保障了铸造质量，提升了脱模效果。
其中，所述润湿剂具体包括有机硅润湿剂和壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种，当同时采用有机硅润湿剂和壬基酚聚氧乙烯醚时，其成分具体为有机硅润湿剂0.5～0.8份、壬基酚聚氧乙烯醚0.5～0.7份。
将所述型砂表面喷涂剂的成分替换为：聚乙烯蜡14～16份，聚氧乙烯脂肪酸酯8～9份、硅油4～6份、硼砂3份、煅烧高岭土10份、钛白粉6份、氮化硅粉8～9.5份、蓝晶石粉5～7份，羧甲基纤维素钠0.3份、润湿剂1～1.5份、去离子水40～50份。
将所述型砂表面喷涂剂的成分进一步限定为：聚乙烯蜡15份，聚氧乙烯脂肪酸酯8.5份、硅油5.5份、硼砂3份、煅烧高岭土10份、钛白粉6份、氮化硅粉9份、蓝晶石粉6份，羧甲基纤维素钠0.3份、润湿剂1.5份、去离子水45份。
其中，所述润湿剂具体包括有机硅润湿剂和壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种，当同时采用有机硅润湿剂和壬基酚聚氧乙烯醚时，其成分具体为有机硅润湿剂0.8份、壬基酚聚氧乙烯醚0.7份。
通过添加蓝晶石，利用蓝晶石在高温下分解产生空隙，从而利用空隙增强耐热性能，提升对型砂的保护效果；此外，蓝晶石产生空隙的同时发生体积膨胀，而高岭土在高温环境下发生体积的收缩，二者互补，能够保障内部空间的稳定性，提升了可靠性。
实施例2：
一种利于脱模的型砂表面喷涂剂的制备方法，依次包括下列步骤：
S1：取煅烧高岭土、钛白粉、氮化硅粉、硼砂以及蓝晶石粉原料，加工成0.03mm～0.06mm的粉状物料，并过240目筛；
S2：将得到的粉末物料高温煅烧，温度控制在700～780℃，时间控制在25～40min，保温1～1.5h；
S3：煅烧后的物料匀速冷却至室温后置于超细研磨机中研磨至0.02～0.025mm，并过500目筛；
S4：将聚乙烯蜡、聚氧乙烯脂肪酸酯、硅油、羧甲基纤维素钠加入反应釜中搅拌混合并加热；
S5：加热完毕后保温30～45min，向反应釜中加入其余原料，再次混合；
S6：搅拌完毕后静置，经超声波发生器消泡处理；
S7：消泡完毕自然冷却后，灌装入库。
所述S4步骤中，搅拌速度控制在1400～1900r/min，搅拌时间控制在10～20min，加热温度控制在120～140℃。
所述S5步骤中，搅拌速度控制在1700～2500r/min，搅拌时间控制在10～15min，温度控制在100～115℃。
将所述制备方法替换为以下步骤：
S1：取煅烧高岭土、钛白粉、氮化硅粉、硼砂以及蓝晶石粉原料，加工成0.025mm～0.05mm的粉状物料，并过270目筛；
S2：将得到的粉末物料高温煅烧，温度控制在720～760℃，时间控制在30～35min，保温1h；
S3：煅烧后的物料匀速冷却至室温后置于超细研磨机中研磨至0.018～0.023mm，并过600目筛；
S4：将聚乙烯蜡、聚氧乙烯脂肪酸酯、硅油、羧甲基纤维素钠加入反应釜中搅拌混合并加热；
S5：加热完毕后保温30～35min，向反应釜中加入其余原料，再次混合；
S6：搅拌完毕后静置，经超声波发生器消泡处理；
S7：消泡完毕自然冷却后，灌装入库。
所述S4步骤中，搅拌速度控制在1500～1800r/min，搅拌时间控制在15～20min，加热温度控制在130～140℃。
所述S5步骤中，搅拌速度控制在1800～2400r/min，搅拌时间控制在12～15min，温度控制在100～110℃。
本方法制得的型砂表面喷涂剂耐热性能优良，且成分不易被破坏，保障了铸造及脱模过程的可靠性；此外，还具有脱模效率高、用量少、乳液稳定性好、在模具上无残留的优点。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种利于脱模的型砂表面喷涂剂，其特征在于，其成分按重量份计，包括聚乙烯蜡15份，聚氧乙烯脂肪酸酯8.5份、硅油5.5份、硼砂3份、煅烧高岭土10份、钛白粉6份、氮化硅粉9份、蓝晶石粉6份，羧甲基纤维素钠0.3份、润湿剂1.5份、去离子水45份，所述润湿剂具体包括有机硅润湿剂和壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种，当同时采用有机硅润湿剂和壬基酚聚氧乙烯醚时，其成分具体为有机硅润湿剂0.8份、壬基酚聚氧乙烯醚0.7份。
2.一种根据权利要求1所述的利于脱模的型砂表面喷涂剂的制备方法，其特征在于，依次包括下列步骤：
S1：取煅烧高岭土、钛白粉、氮化硅粉、硼砂以及蓝晶石粉原料，加工成0.03mm～0.06mm的粉状物料，并过240目筛；
S2：将得到的粉末物料高温煅烧，温度控制在700～780℃，时间控制在25～40min，保温1～1.5h；
S3：煅烧后的物料匀速冷却至室温后置于超细研磨机中研磨至0.02～0.025mm，并过500目筛；
S4：将聚乙烯蜡、聚氧乙烯脂肪酸酯、硅油、羧甲基纤维素钠加入反应釜中搅拌混合并加热；
S5：加热完毕后保温30～45min，向反应釜中加入其余原料，再次混合；
S6：搅拌完毕后静置，经超声波发生器消泡处理；
S7：消泡完毕自然冷却后，灌装入库。
3.根据权利要求2所述的一种利于脱模的型砂表面喷涂剂的制备方法，其特征在于，所述S4步骤中，搅拌速度控制在1500～1800r/min，搅拌时间控制在15～20min，加热温度控制在130～140℃。
4.根据权利要求3所述的一种利于脱模的型砂表面喷涂剂的制备方法，其特征在于，所述S5步骤中，搅拌速度控制在1800～2400r/min，搅拌时间控制在12～15min，温度控制在100～110℃。
5.根据权利要求4所述的一种利于脱模的型砂表面喷涂剂的制备方法，其特征在于，将所述制备方法替换为以下步骤：
S1：取煅烧高岭土、钛白粉、氮化硅粉、硼砂以及蓝晶石粉原料，加工成0.025mm～0.05mm的粉状物料，并过270目筛；
S2：将得到的粉末物料高温煅烧，温度控制在720～760℃，时间控制在30～35min，保温1h；
S3：煅烧后的物料匀速冷却至室温后置于超细研磨机中研磨至0.02～0.023mm，并过600目筛；
S4：将聚乙烯蜡、聚氧乙烯脂肪酸酯、硅油、羧甲基纤维素钠加入反应釜中搅拌混合并加热；
S5：加热完毕后保温30～35min，向反应釜中加入其余原料，再次混合；
S6：搅拌完毕后静置，经超声波发生器消泡处理；
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