CN113333666A - 一种耐磨铸造涂料组合物及其制备方法 - Google Patents

一种耐磨铸造涂料组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐磨铸造涂料组合物及其制备方法，所述耐磨铸造涂料组合物包括白云石粉、氧化镍粉、水性丙烯酸树脂、铁合金粉、水、MnO2改性的ZnO基复合体粉体、Al2(C2O4)3改性膨润土复合材料和Sr5(PO4)3F粉。解决了现有的铸造涂其耐磨性不够高的问题。

Description

一种耐磨铸造涂料组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及铸造涂料领域，具体地，涉及一种耐磨铸造涂料组合物及其制备方法。
背景技术
不锈钢铸件的应用越来越广泛，不锈钢铸件的质量与其铸造过程中的涂料密切相关，铸造涂料决定了不锈钢表面的质量；例如专利号为CN201710509353.8的中国专利就提供一种实型铸造涂料及其制备方法，涉及铸造领域，实型铸造涂料包括以下重量份的原料：石英粉、橄榄石粉、刚玉粉、钠基膨润土、木质素磺酸、糊精粉、羧甲基纤维素钠、苯甲酸钠、空心玻璃微珠、硫酸铝、聚乙烯醇、硅溶胶、氧化铁粉、正辛醇、石墨粉、锆英粉、凹凸棒土、减水剂和水；其制得的涂料具有高附着性、优良的透气性和快干性，但是其耐磨性不够高。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐磨铸造涂料组合物及其制备方法，解决了现有的铸造涂其耐磨性不够高的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种耐磨铸造涂料组合物，所述耐磨铸造涂料组合物包括白云石粉、氧化镍粉、水性丙烯酸树脂、铁合金粉、水、MnO2改性的ZnO基复合体粉体、Al2(C2O4)3改性膨润土复合材料和Sr5(PO4)3F粉。
优选地，耐磨铸造涂料组合物包括以下重量百分比原料：白云石粉11-14％、氧化镍粉1.2-2％、水性丙烯酸树脂11-15％、铁合金粉13-16％、水15-18％、MnO2改性的ZnO基复合体粉体11-16％、Al2(C2O4)3改性膨润土复合材料9-12％和余量的Sr5(PO4)3F粉。
优选地，MnO2改性的ZnO基复合体粉体的制备方法包括：
1)将MnSO4·H2O、(NH4)2SO4、(NH4)2S2O8和水混合，加热反应后得到MnO2；
2)将ZnSO4水溶液、NaOH和MnO2混合，煅烧后得到MnO2改性的ZnO基复合体粉体。
优选地，加热反应的条件包括：置于130-150℃下保温9-11h。
优选地，煅烧的条件包括温度为400-500℃，时间为2-4h。
优选地，Al2(C2O4)3改性膨润土复合材料的制备方法包括：将Al2(C2O4)3、膨润土、水和白云石粉经加热保温、过滤、干燥后得到Al2(C2O4)3改性膨润土复合材料。
优选地，加热保温的条件包括：在85-115℃下保温13-15h。
优选地，干燥的条件包括：温度为95-105℃，时间为1.5-2h。
优选地，白云石粉、氧化镍粉、铁合金粉、MnO2改性的ZnO基复合体粉体、Al2(C2O4)3改性膨润土复合材料和Sr5(PO4)3F粉的平均粒径为200-325目。
本发明还提供了一种耐磨铸造涂料组合物的制备方法，所述制备方法包括将白云石粉、氧化镍粉、水性丙烯酸树脂、铁合金粉、水、MnO2改性的ZnO基复合体粉体、Al2(C2O4)3改性膨润土复合材料和Sr5(PO4)3F粉进行配料混合得到。
本发明提供的耐磨铸造涂料组合物，其中，白云石、氧化镍粉、铁合金、MnO2改性的ZnO基复合体、Sr5(PO4)3F具有本体强度。粘结剂以Al2(C2O4)3改性膨润土复合材料为主，同时配以水性丙烯酸树脂，改善流平性及提高粘接强度。悬浮剂以MnO2改性的ZnO基复合体为主，Sr5(PO4)3F为辅。白云石、氧化镍及铁合金的加入，防止结块，分散性好，提高与铸件本体的剥离性。上述原料的协同配合能够有效增加铸造涂料的耐磨性能。
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。
实施例1
将白云石粉11％、氧化镍粉1.2％、水性丙烯酸树脂11％、铁合金粉13％、水15％、MnO2改性的ZnO基复合体粉体11％、Al2(C2O4)3改性膨润土复合材料9％和余量的Sr5(PO4)3F粉进行配料混合得到；其中，MnO2改性ZnO基复合体粉体的制备方法包括：分别称取3.5gMnSO4·H2O、2.6g(NH4)2SO4、9.5g(NH4)2S2O8，溶于400mL去离子水中，搅拌至溶液中无沉淀和无杂质存在后转移至1000mL反应釜中。将反应釜放置于140℃环境下保温10h，然后自然冷却至室温，最后将反应釜中所获得的沉淀物进行过滤和多次清洗后干燥得到MnO2。取锌盐ZnSO4，配制成含ZnSO4为55g/L的水溶液，然后加入ZnSO4摩尔量的2倍的NaOH，搅拌溶液3分钟后，加入MnO2粉体，MnO2的加入量是ZnSO4重量的7％。然后继续搅拌0.8h，接着分别用蒸馏水和无水乙醇将沉淀物洗涤3次。先放入干燥箱中干燥0.8h，然后在450℃下煅烧3h，得到MnO2改性的ZnO基复合粉体。Al2(C2O4)3改性膨润土复合材料的制备方法包括：按Al2(C2O4)3、膨润土为1.5：100的比例配料。将膨润土磨碎至100目，与Al2(C2O4)3混合，再按一定的固液重量比为3.5：6加入水。搅拌均匀后，再加入Al2(C2O4)3、膨润土混合料重量的2.5％的白云石粉。然后搅拌时间28min。在100℃保温14h后，过滤、干燥(100℃，1.8h)，得到Al2(C2O4)3改性膨润土复合材料。
实施例2
按照实施例1的方法进行，不同的是，将白云石粉13％、氧化镍粉1.7％、水性丙烯酸树脂13％、铁合金粉14％、水17％、MnO2改性的ZnO基复合体粉体13％、Al2(C2O4)3改性膨润土复合材料11％和余量的Sr5(PO4)3F粉进行配料混合得到。
实施例3
按照实施例1的方法进行，不同的是，将白云石粉14％、氧化镍粉2％、水性丙烯酸树脂15％、铁合金粉16％、水18％、MnO2改性的ZnO基复合体粉体16％、Al2(C2O4)3改性膨润土复合材料12％和余量的Sr5(PO4)3F粉进行配料混合得到。
对比例1
按照实施例1的方法进行，不同的是，将白云石粉10％、氧化镍粉1％、水性丙烯酸树脂10％、铁合金粉11％、水14％、MnO2改性的ZnO基复合体粉体10％、Al2(C2O4)3改性膨润土复合材料8％和余量的Sr5(PO4)3F粉进行配料混合得到。
对比例2
按照实施例1的方法进行，不同的是，将白云石粉15％、氧化镍粉2.2％、水性丙烯酸树脂16％、铁合金粉17％、水19％、MnO2改性的ZnO基复合体粉体17％、Al2(C2O4)3改性膨润土复合材料13％和余量的Sr5(PO4)3F粉进行配料混合得到。
对比例3
专利号为CN201710509353.8的技术方案。
对实施例1-3以及对比例1-3制得的铸造涂料进行耐磨性能测试，测试结果如下：
编号 耐磨性(g)
实施例1 0.065
实施例2 0.063
实施例3 0.064
对比例1 0.071
对比例2 0.073
对比例3 0.078-0.083
通过上述测试结果可知，在本发明的范围内制得的铸造涂料相对于对比例具备优良的耐磨性能。
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 (10)

1.一种耐磨铸造涂料组合物，其特征在于，所述耐磨铸造涂料组合物包括白云石粉、氧化镍粉、水性丙烯酸树脂、铁合金粉、水、MnO2改性的ZnO基复合体粉体、Al2(C2O4)3改性膨润土复合材料和Sr5(PO4)3F粉。
2.根据权利要求1所述的耐磨铸造涂料组合物，其中，耐磨铸造涂料组合物包括以下重量百分比原料：白云石粉11-14％、氧化镍粉1.2-2％、水性丙烯酸树脂11-15％、铁合金粉13-16％、水15-18％、MnO2改性的ZnO基复合体粉体11-16％、Al2(C2O4)3改性膨润土复合材料9-12％和余量的Sr5(PO4)3F粉。
3.根据权利要求1所述的耐磨铸造涂料组合物，其中，MnO2改性的ZnO基复合体粉体的制备方法包括：
1)将MnSO4·H2O、(NH4)2SO4、(NH4)2S2O8和水混合，加热反应后得到MnO2；
2)将ZnSO4水溶液、NaOH和MnO2混合，煅烧后得到MnO2改性的ZnO基复合体粉体。
4.根据权利要求3所述的耐磨铸造涂料组合物，其中，加热反应的条件包括：置于130-150℃下保温9-11h。
5.根据权利要求3所述的耐磨铸造涂料组合物，其中，煅烧的条件包括温度为400-500℃，时间为2-4h。
6.根据权利要求1所述的耐磨铸造涂料组合物，其中，Al2(C2O4)3改性膨润土复合材料的制备方法包括：将Al2(C2O4)3、膨润土、水和白云石粉经加热保温、过滤、干燥后得到Al2(C2O4)3改性膨润土复合材料。
7.根据权利要求6所述的耐磨铸造涂料组合物，其中，加热保温的条件包括：在85-115℃下保温13-15h。
8.根据权利要求6所述的耐磨铸造涂料组合物，其中，干燥的条件包括：温度为95-105℃，时间为1.5-2h。
9.根据权利要求1所述的耐磨铸造涂料组合物，其中，白云石粉、氧化镍粉、铁合金粉、MnO2改性的ZnO基复合体粉体、Al2(C2O4)3改性膨润土复合材料和Sr5(PO4)3F粉的平均粒径为200-325目。
10.一种耐磨铸造涂料组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括将白云石粉、氧化镍粉、水性丙烯酸树脂、铁合金粉、水、MnO2改性的ZnO基复合体粉体、Al2(C2O4)3改性膨润土复合材料和Sr5(PO4)3F粉进行配料混合得到。
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