CN113680959A - 一种新型铸造醇基涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型铸造醇基涂料及其制备方法，包括：骨料、溶剂、分散悬浮剂和粘结剂，所述骨料包含有石墨粉、石英粉和氧化铝；溶剂为甲醇；分散悬浮剂为聚乙烯醇缩丁醛，粘结剂为酚醛树脂；所述铸造醇基涂料包括以下重量份：氧化铝30‑40%、石英粉：1‑1.5%、石墨粉5‑8%、甲醇37‑48%、聚乙烯醇缩丁醛0.01‑0.03%、酚醛树脂1.0‑1.5%。本发明提供的新型铸造醇基涂料及其制备方法，大大节约了成本，锆英粉每公斤8块左右不等，在不改变涂料性能且保证质量前提下，用耐火度但与等于锆英粉的耐火材料代替，效果显著。

Description

一种新型铸造醇基涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涉及铸造用涂料，尤其涉及一种新型铸造醇基涂料及其制备方法。

背景技术

近年来，由于我国经济突飞猛进的发展，铸件产量以及质量和对外出口数量也在逐年增加，因此对涂料技术要求越来越高。与水基涂料相比，醇基涂料只需自行点燃或者挥发自干，具有干燥速度快、生产效率高、节约能源和生产周期短的优势，因此在我国得到了广泛的应用。我国铸造用涂料年产量再50-55万吨，而醇基涂料产量就占涂料总产量的60-70%。

一般涂料由耐火骨料、粘结剂、悬浮剂、助剂、载液组成。其中悬浮剂可谓是涂料最主要的组成部分，它不仅可以有效的保证涂料的均匀性，充分发挥涂料的渗透性、涂挂性、流平性，而且还有利于施涂、贮存和运输。所以，国内对涂料悬浮性的研究业日益重视，特别是醇基涂料的悬浮性。

一般涂料由耐火骨料、粘结剂、悬浮剂、助剂、载液组成。其中悬浮剂可谓是涂料最主要的组成部分，它不仅可以有效的保证涂料的均匀性，充分发挥涂料的渗透性、涂挂性、流平性，而且还有利于施涂、贮存和运输。所以，国内对涂料悬浮性的研究业日益重视，特别是醇基涂料的悬浮性。在我国已公开的一种名为“锂基膨润土锆英粉粉状铸型涂料”（申请号86105456），其质量技术指标性能差，表现为悬浮性差，易沉底和板结，涂刷困难。一种名为“大型铸件用锆英粉涂料及其制备方法”（申请号200610022334.4）的专利，虽然在技术指标性能上有所提高，但是原材料组成复杂，需要添加锆英粉、锂基膨润土、去离子水、改性硅酸铝镁、粘土、水溶性聚酯树脂，松香、工业酒精、草木灰、异丙醇、季铵盐。季铵盐需要经过有毒的二甲苯引发，二甲苯长期反复接触会对神经系统、造血系统造成损害。并且价格昂贵。还有一种名为“一种简易醇基铸造涂料及其制造方法（申请号201210446443.4），虽然在技术指标性能上以及原材料组成上有所改进，但是其用料成本过高，好的醇基涂料不仅仅用料讲究，并且成本适当。锆英粉完全可以用耐火性能良好的氧化铝代替（耐火度1800摄氏度），与此同时加入耐火度超过2000摄氏度的鳞状石墨。氧化铝和鳞片石墨两种材料的价格同比低于锆英粉17%，大大价格低了生产成本。

过去，人们常用钠基膨润土作为涂料悬浮剂使用。作为传统的悬浮剂，它在醇基溶液中溶胀性不好，分散效果差，逐渐淡出人们视野。取而代之的季铵盐处理的有机膨润土，但是它却需要有毒的二甲苯引发，且价格昂贵，发气量大，影响涂料成品质量，且不符合国家提倡绿色环保规定。锂基膨润土采用锂盐和钙基膨润土进行阳离子交换制得，但在醇基溶液中稳定性较差，由于胶粒易脱水而使涂料失去选副作用，只是涂料中骨料下沉结块，形成“死沉淀”，特别在长期贮存和长途运输中，尤为严重。

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，而提出的一种新型铸造醇基涂料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种新型铸造醇基涂料，其特征在于，包括：骨料、溶剂、分散悬浮剂和粘结剂，所述骨料包含有石墨粉、石英粉和氧化铝；溶剂为甲醇；分散悬浮剂为聚乙烯醇缩丁醛，粘结剂为酚醛树脂；所述铸造醇基涂料包括以下重量份：氧化铝30-40%、石英粉：1-1.5%、石墨粉5-8%、甲醇37-48%、聚乙烯醇缩丁醛0.01-0.03%、酚醛树脂1.0-1.5%。

优选的，所述铸造醇基涂料中还添加有改性锂基膨润土，所述改性锂基膨润土为0.1-0.5%。

优选的，所述石墨粉包含有石墨。

优选的，一种铸造醇基涂料制备方法，包括以下制备步骤：S1：制备干粉；S2：制备醇基涂料；S3：添加悬浮剂。

优选的，在制备干粉时，包含以下步骤：

（1）称取耐火骨料氧化铝30-40%，石英粉1-1.5%，鳞状石墨5-8%，放入混料机内，并进行搅拌，搅拌时间为5-8分钟，并向干粉中添加37-48%的酒精；

（2）添加改性膨润土0.1-0.5%至混料机中，对原料进行搅拌至均匀浓度，添加改性膨润土的方式设置为用真空设备抽入，搅拌时间为4-7分钟；

（3）添加0.01-0.03%聚乙烯醇缩丁醛、1-1.5%酚醛树脂至混料机中，且与原料进行搅拌，继续用真空设备抽入步骤（1）中进行搅拌10-13分钟。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

（1）该新型铸造醇基涂料及其制备方法，大大节约了成本，锆英粉每公斤8块左右不等，本发明在不改变涂料性能且保证质量前提下，用耐火度但与等于锆英粉的耐火材料代替，效果显著，省略了悬浮剂的引发过程，缩短涂料生产时间，提高了工作效率，悬浮剂为有基膨润土时，其引发过程必须用甲苯或者二甲苯，本发明不需要此过程引发，避免了二甲苯对人身伤害。

（2）该新型铸造醇基涂料及其制备方法，具有良好的悬浮性，24小时后悬浮性仍能达到99%，本产品悬浮性指标也大大高于国家机械行业标准JBT9226-2008（砂型铸造用涂料）的相应指标。

（3）该新型铸造醇基涂料及其制备方法，具备良好的增稠效果，久置后的涂料（24h），沿着量杯顺时针搅拌2圈后，分别倒入烧杯，发现传统工艺的量杯底部仍有大量沉淀物出现，而本发明量杯底部基本无杂质。

附图说明

图1是本发明提出的一种新型铸造醇基涂料制备方法流程步骤图。

图2是本发明提出的一种新型铸造醇基涂料制备方法步骤S1的流程步骤图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1-2，本发明提供的一种实施例：一种新型铸造醇基涂料，包括：骨料、溶剂、分散悬浮剂和粘结剂，所述骨料包含有石墨粉、石英粉和氧化铝；溶剂为甲醇；分散悬浮剂为聚乙烯醇缩丁醛，粘结剂为酚醛树脂；所述铸造醇基涂料包括以下重量份：氧化铝30-40%、石英粉：1-1.5%、石墨粉5-8%、甲醇37-48%、聚乙烯醇缩丁醛0.01-0.03%、酚醛树脂1.0-1.5%。所述铸造醇基涂料中还添加有改性锂基膨润土，所述改性锂基膨润土为0.1-0.5%。所述石墨粉包含有石墨。

优选的，一种铸造醇基涂料制备方法，包括以下制备步骤：S1：制备干粉；S2：制备醇基涂料；S3：添加悬浮剂。

优选的，在制备干粉时，包含以下步骤：

（1）称取耐火骨料氧化铝30-40%，石英粉1-1.5%，鳞状石墨5-8%，放入混料机内，并进行搅拌，搅拌时间为5-8分钟，并向干粉中添加37-48%的酒精；

（2）添加改性膨润土0.1-0.5%至混料机中，对原料进行搅拌至均匀浓度，添加改性膨润土的方式设置为用真空设备抽入，搅拌时间为4-7分钟；

（3）添加0.01-0.03%聚乙烯醇缩丁醛、1-1.5%酚醛树脂至混料机中，且与原料进行搅拌，继续用真空设备抽入步骤（1）中进行搅拌10-13分钟。

本发明的工作原理及使用流程：该涂料由以下框架结构组成：骨料：石墨粉，石英粉、氧化铝；溶剂：工业甲醇；分散悬浮剂：PVB；粘结剂：酚醛树脂。各组比例：氧化铝30-40%,石英粉：1-1.5%，改性锂基膨润土：0.1-0.5%，聚乙烯醇缩丁醛PVB：0.01-0.03%，鳞状石墨5-8%，酚醛树脂：1.-1.5%，工业甲醇37-48%。必须按照以下步骤依次配制：制备干粉：1.称取耐火骨料氧化铝30-40%，石英粉1-1.5%，鳞状石墨5-8%，放入混料机内搅拌5-8分钟。2.添加改性膨润土0.1-0.5%用真空设备抽入混料机中，和步骤1中骨料一起搅拌4-7分钟。3.添加0.01-0.03%PVB,1-1.5%酚醛树脂继续用真空设备抽入步骤1中一起搅拌10-13分钟。醇基涂料制备：向干粉钟添加37-48%工业酒精在高速分散机内搅拌至均匀浓度即可。本发明省去了引发悬浮剂过程。本发明节约了成本，锆英粉每公斤8块，次发明用每公斤1块多天然石墨和每公斤1块多氧化铝代替，大大节约了生产成本，且效果明显，质量稳定。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新型铸造醇基涂料，其特征在于，包括：骨料、溶剂、分散悬浮剂和粘结剂，所述骨料包含有石墨粉、石英粉和氧化铝；溶剂为甲醇；分散悬浮剂为聚乙烯醇缩丁醛，粘结剂为酚醛树脂；所述铸造醇基涂料包括以下重量份：氧化铝30-40%、石英粉：1-1.5%、石墨粉5-8%、甲醇37-48%、聚乙烯醇缩丁醛0.01-0.03%、酚醛树脂1.0-1.5%。

2.根据权利要求1所述的一种新型铸造醇基涂料，其特征在于，所述铸造醇基涂料中还添加有改性锂基膨润土，所述改性锂基膨润土0.1-0.5%。

3.根据权利要求1所述的一种新型铸造醇基涂料，其特征在于，所述石墨粉包含有石墨。

4.一种铸造醇基涂料制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：S1：制备干粉；S2：制备醇基涂料；S3：添加悬浮剂。

5.根据权利要求4所述的一种铸造醇基涂料制备方法，其特征在于，在制备干粉时，包含以下步骤：

（1）称取耐火骨料氧化铝30-40%，石英粉1-1.5%，鳞状石墨5-8%，放入混料机内，并进行搅拌，搅拌时间为5-8分钟，并向干粉中添加37-48%的酒精；

（2）添加改性膨润土0.1-0.5%至混料机中，对原料进行搅拌至均匀浓度，添加改性膨润土的方式设置为用真空设备抽入，搅拌时间为4-7分钟；

（3）添加0.01-0.03%聚乙烯醇缩丁醛、1-1.5%酚醛树脂至混料机中，且与原料进行搅拌，继续用真空设备抽入步骤（1）中进行搅拌10-13分钟。

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