專(zhuān)利名稱(chēng)：一種醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄型涂料配方及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑄造造型用輔助材料，尤其是一種用于砂型鑄造 的醇基干粉鑄型涂料配方及其制備工藝。
背景技術(shù)：
鑄型涂料是解決鑄件表面粘砂，提高鑄件表面質(zhì)量最為有效的措 施。其中的醇基涂料由于具有點(diǎn)火干燥、強(qiáng)度好、效率高等特點(diǎn)在鑄 件生產(chǎn)廠得到廣泛使用。而目前商品化的鑄型涂料絕大多數(shù)是以漿狀 的形態(tài)供貨，醇基涂料的載液主要由乙醇、甲醇、異丙醇等組成，屬 易燃危險(xiǎn)品，這就不可避免地使涂料在包裝、運(yùn)輸、貯存等方面受到 諸多約束，尤其是運(yùn)輸周期長(zhǎng)、費(fèi)用高；此外由于醇基涂料的懸浮穩(wěn) 定性較差，涂料在長(zhǎng)途運(yùn)輸和存放過(guò)程中易分層，使其工藝性能下降， 嚴(yán)重的使涂料產(chǎn)生板結(jié)(死沉淀)現(xiàn)象而報(bào)廢。醇基干粉(粉狀)涂 料不含易燃溶劑，使用時(shí)只需在粉中加入醇類(lèi)溶劑攪拌均勻后即可； 而且用雙層編織袋包裝的干粉涂料可按普通貨物運(yùn)輸，運(yùn)輸周期短， 費(fèi)用也大大降低。
中國(guó)專(zhuān)利CN86105456A公開(kāi)了一種鋰基膨潤(rùn)土鋯英粉粉狀鑄型
5涂料，將鋰基膨潤(rùn)土、鋯英粉、樹(shù)脂和鈦白粉等原料通過(guò)混合碾磨制 成粉狀涂料，使用時(shí)直接加入乙醇稀釋成漿狀涂料，但由于懸浮劑鋰 基膨潤(rùn)土未經(jīng)引發(fā)溶脹，混制的漿狀涂料懸浮性差，致使其現(xiàn)場(chǎng)可使
用性非常差。中國(guó)專(zhuān)利CN1022173C公開(kāi)了一種醇基涂料干粉制備方 法，將懸浮劑鋰土進(jìn)行變性處理，再與耐火粉料、粘結(jié)劑及其他助劑 混碾成醇基干粉涂料，其制備工藝要求很高，控制稍有不當(dāng)，即會(huì)影 響涂料的性能，而且該工藝僅適用于制備石英粉、石墨粉等中低密度 耐火粉料的涂料，對(duì)于鑄型涂料中常用的鋯英粉、鉻鐵礦粉、剛玉粉 等較高密度耐火粉料的干粉涂料，仍不能保證其具有較好的懸浮穩(wěn)定 性及其他工藝性能。中國(guó)專(zhuān)利CN100377811C公開(kāi)了一種醇基凹凸棒 鑄造涂料粉劑的生產(chǎn)方法，以鈉化改性的凹凸棒石黏土作為懸浮劑， 所制涂料粉劑在乙醇中可以達(dá)到較高的懸浮率，但該涂料粉劑中改性 凹凸棒石黏土所占百分比為55% 85%，耐火粉料(高鋁礬土+石墨) 僅為10% 45%，懸浮劑的用量大大高于耐火粉料，雖然使得到的漿 狀涂料有好的懸浮穩(wěn)定性，但是以降低涂料的耐火度作為代價(jià)，因此， 限制了涂料的使用范圍，不能用于鑄鋼件以及大型鑄鐵件的生產(chǎn)。中 國(guó)專(zhuān)利CN101319104A公開(kāi)了一種醇基干粉涂料的復(fù)合懸浮劑及其制 備方法及制備的涂料，在有機(jī)黏土中添加活性成分，再與由粘結(jié)組分 組成的成膜復(fù)合劑與耐火基料混合成干粉涂料，適用于鋯英粉、石墨 粉等各種密度的耐火粉料，可達(dá)到較理想的懸浮效果。但由于耐火粉 料為無(wú)機(jī)材料，懸浮劑有機(jī)黏土與成膜復(fù)合劑均為有機(jī)材料，通過(guò)混 合制成的干粉涂料易形成偏析(尤其是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)途運(yùn)輸和長(zhǎng)期存放后)，從而導(dǎo)致干粉涂料組成不均勻，使混制的漿狀涂料性能波動(dòng)，使用時(shí) 難以控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題而提供一種可用于鑄鋼、 鑄鐵及非鐵合金砂型鑄造的醇基干粉鑄型涂料工藝，其組成均勻無(wú)偏 析，加醇后得到的漿狀涂料具有優(yōu)良的懸浮穩(wěn)定性，且涂料的其他工 藝及工作性能均能滿(mǎn)足使用要求。
本發(fā)明目的是通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的-
涂料配方
一種醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄型涂料，包括有:表面改性 劑、懸浮劑、粘結(jié)劑及耐火粉料；其中表面改性劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為耐 火粉料的0.6% 4.2%，懸浮劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為耐火粉料的4.0% 8. 0%，粘結(jié)劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為耐火粉料的4. 0% 6. 2%。
上述的配方還可以為表面改性劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為耐火粉料的 1. 0% 3. 0%，懸浮劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為耐火粉料的6. 0% 8. 0%，粘結(jié)劑 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為耐火粉料的4. 0% 5. 0%。
其中，各組分成分中耐火粉料為鋯英粉、鉻鐵礦粉、剛玉粉、 鋯剛玉粉、鎂砂粉、鎂橄欖石粉、藍(lán)晶石粉、硅線石粉、莫來(lái)石粉、 鋁礬土粉、石英粉、滑石粉、石墨粉、葉蠟石粉、高嶺土、云母粉、硅藻土粉、碳酸鈣中的至少一種。耐火粉料粒度為100 320目。
所述表面改性劑由偶聯(lián)劑和高級(jí)脂肪酸及鹽組成，偶聯(lián)劑的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為耐火粉料的0.1% 1.2%,高級(jí)脂肪酸及鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為耐火 粉料的0. 5% 3. 0%;其中偶聯(lián)劑可以是硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑， 硅烷偶聯(lián)劑為Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅垸或Y-氨丙基三乙 氧基硅垸，鈦酸酯偶聯(lián)劑為異丙基三(十二烷基苯磺?；?鈦酸酯或 異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯；高級(jí)脂肪酸及鹽為硬脂酸、 硬脂酸鈣、硬脂酸鋅中的一種。
所述懸浮劑是納米層狀黏土和納米Si02的混合物，納米層狀黏 土 納米Si02 (質(zhì)量比)=2 3 : 1;其中納米層狀黏土由有機(jī)蒙脫
土和有機(jī)凹凸棒土組成，有機(jī)蒙脫土有機(jī)凹凸棒土 (質(zhì)量比)
=1 : 0. 5 2.1，其平均晶片厚度25 100nm;納米Si02粒徑為20 60nmQ
所述復(fù)合粘結(jié)劑可以是酚醛類(lèi)樹(shù)脂聚合物、松香及其衍生物、 乙烯基樹(shù)脂中的一種或幾種混合物，粘結(jié)劑粒度為120 300目；酚 醛類(lèi)樹(shù)脂聚合物與松香及其衍生物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為耐火粉料的 4. 0% 6. 0%，乙烯基樹(shù)脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為耐火粉料的0 0. 2%,;其中 酚醛類(lèi)樹(shù)脂聚合物為醇溶性酚醛樹(shù)脂或松香改性酚醛樹(shù)脂；松香及 其衍生物為脂松香、聚合松香或馬來(lái)松香中的一種；乙烯基樹(shù)脂為 聚乙烯醇縮丁醛。
制備工藝
8本發(fā)明的醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄型涂料的制備工藝
為a、將偶聯(lián)劑加入耐火粉料中于捏合機(jī)內(nèi)混合0.5 lh，加入高 級(jí)脂肪酸及鹽混合分散4 6h，并放置24h; b、將改性后的耐火粉 料置于滾筒式混合機(jī)內(nèi)，加入納米復(fù)合懸浮劑混合2 4h; c、最后 加入復(fù)合粘結(jié)劑混合2 4h，得到干粉鑄型涂料成品。
使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄型涂料可根據(jù)刷涂、
浸涂、流涂、噴涂等不同施涂方式，用乙醇、甲醇或異丙醇按粉醇
(質(zhì)量比)=100 : 40 70攪拌稀釋成漿狀涂料，其懸浮性2h》98呢、 8h》92%、 24h》85%。涂料施涂后立即點(diǎn)燃干燥，不同耐火粉料制得 的干粉鑄型涂料可分別適用于鑄鋼、鑄鐵或非鐵合金的砂型鑄造工 藝。
本發(fā)明的醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄型涂料采用了納米層 狀黏土與納米Si02組成復(fù)合懸浮劑。納米層狀黏土系天然黏土經(jīng)剝片 分散、提純改型、超細(xì)分級(jí)、特殊有機(jī)復(fù)合而成，納米Si02是四氯化 硅在氧-氫焰中水解而成的Si02含量99.8%以上的超細(xì)粒子。納米微 粒尺寸小，表面能高，位于表面的原子占相當(dāng)大的比例。由于表面原 子數(shù)增多，原子配位不足；另外，由于表面能較高，使這些表面原子 具有高的活性，極不穩(wěn)定，很容易與其他原子結(jié)合。因此，兩種納米 材料組合后，表現(xiàn)出很好的高分散性、觸變性和吸附性，同時(shí)還具有高溫黏度穩(wěn)定性。該復(fù)合懸浮體系無(wú)須靠弓I發(fā)劑弓I發(fā)而直接用于干粉 鑄型涂料中，就能使加醇后得到的漿狀涂料具有良好的懸浮穩(wěn)定性。 同時(shí)在醇基干粉鑄型涂料中通過(guò)改性劑(偶聯(lián)劑與高級(jí)脂肪酸及鹽) 在無(wú)機(jī)耐火粉料表面進(jìn)行吸附、反應(yīng)、包覆來(lái)實(shí)現(xiàn)表面有機(jī)化改性。 偶聯(lián)劑是具有兩性結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，其分子的一部分基團(tuán)可與耐火粉料表 面的各種官能團(tuán)反應(yīng)形成化學(xué)鍵合，另一部分基團(tuán)可與有機(jī)物發(fā)生某 些化學(xué)反應(yīng)或物理纏繞，從而使無(wú)機(jī)耐火粉料與有機(jī)體系(粘結(jié)劑與
懸浮劑)的分子間產(chǎn)生使其牢固結(jié)合起來(lái)的"分子橋"；同樣高級(jí)脂 肪酸及鹽分子一端的長(zhǎng)鏈垸基與有機(jī)物有一定的相容性，分子另一端 的羧基可與耐火粉料表面發(fā)生物理、化學(xué)吸附作用，因此可改善耐火 粉料與有機(jī)體系的親和性，提高懸浮劑與粘結(jié)劑在耐火粉料中的分散 度；而且高級(jí)脂肪酸及鹽類(lèi)本身具有潤(rùn)滑作用，還可以減小混合后復(fù) 合體系內(nèi)的摩擦力，改善干粉鑄型涂料的流動(dòng)性能。通過(guò)混合使用兩 種表面改性劑，既抑制了耐火粉料顆粒相分離，又使其顆粒表面有機(jī) 化，具有與有機(jī)體系親和的界面。即使采用簡(jiǎn)單的機(jī)械混合，仍可使 有機(jī)懸浮劑與粘結(jié)劑在耐火粉料中較好地分散均勻，使制得的干粉涂 料混合體系不易發(fā)生偏析現(xiàn)象，從而使醇基干粉鑄型涂料的使用工藝 參數(shù)可控性好，所得漿狀涂料的工藝性能和工作性能均能滿(mǎn)足鑄件生 產(chǎn)廠的要求。
具體實(shí)施方式
:下面通過(guò)一些具體配方及制備工藝來(lái)進(jìn)一步闡釋本發(fā)明。 實(shí)施例1
涂料配比鋯英粉100kg， Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅垸
0.5kg，硬脂酸0.5kg，有機(jī)蒙脫土1.3kg,有機(jī)凹凸棒土1.4kg，納 米Si02l.3kg，酚醛樹(shù)脂4.0kg，聚乙烯醇縮丁醛0.2kg。
制備工藝:將y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入鋯英粉中， 于捏合機(jī)內(nèi)混合0.5h,加入硬脂酸混合分散4h，并放置24h;將改
性后的耐火粉料置于滾筒式混合機(jī)內(nèi)，加入有機(jī)蒙脫土、有機(jī)凹凸棒 土和納米Si02混合4h，最后加入酚醛樹(shù)脂和聚乙烯醇縮丁醛混合4h， 得到干粉鑄型涂料成品。
實(shí)施例2
涂料配比鋯英粉70kg,莫來(lái)石粉30kg, Y-氨丙基三乙氧基硅 烷0. 6kg，硬脂酸鈣1. Okg，有機(jī)蒙脫土 1. 7kg，有機(jī)凹凸棒土 1. 7kg， 納米Si(U.6kg，松香改性酚醛樹(shù)脂5. Okg,聚乙烯醇縮丁醛O. lkg。
制備工藝:將Y -氨丙基三乙氧基硅烷加入鋯英粉和莫來(lái)石粉中， 于捏合機(jī)內(nèi)混合0.5h，加入硬脂酸鈣混合分散5h，并放置24h;將
改性后的耐火粉料置于滾筒式混合機(jī)內(nèi)，加入有機(jī)蒙脫土、有機(jī)凹凸 棒土和納米Si(V混合4h，最后加入松香改性酚醛樹(shù)脂和聚乙烯醇縮 丁醛混合3h，得到干粉鑄型涂料成品。實(shí)施例3
涂料配比藍(lán)晶石粉60kg，鋁礬土粉40kg， Y-縮水甘油醚氧丙 基三甲氧基硅烷0.7kg，硬脂酸鋅1.5kg，有機(jī)蒙脫土2.0kg，有機(jī) 凹凸棒土2.0kg，納米SiO22.0kg，酚醛樹(shù)脂6.0kg。
制備工藝將Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅垸加入藍(lán)晶石粉 和鋁礬土粉中，于捏合機(jī)內(nèi)混合0.5h，加入硬脂酸鋅混合分散6h， 并放置24h;將改性后的耐火粉料置于滾筒式混合機(jī)內(nèi)，加入有機(jī)蒙 脫土、有機(jī)凹凸棒土和納米Si02混合4h，最后加入酚醛樹(shù)脂混合2h， 得到干粉鑄型涂料成品。
實(shí)施例4
涂料配比鉻鐵礦粉100kg，異丙基三(十二垸基苯磺?；?鈦 酸酯0, lkg，硬脂酸鈣2. Okg，有機(jī)蒙脫土 2. 3kg，有機(jī)凹凸棒土 2. 4kg, 納米Si022. 3kg，脂松香6.0kg,聚乙烯醇縮丁醛0.2kg。
制備工藝將異丙基三(十二烷基苯磺?；?鈦酸酯加入鉻鐵礦 粉中，于捏合機(jī)內(nèi)混合0. 5h，加入硬脂酸鈣混合分散4h,并放置24h; 將改性后的耐火粉料置于滾筒式混合機(jī)內(nèi)，加入有機(jī)蒙脫土、有機(jī)凹 凸棒土和納米Si(V混合4h，最后加入脂松香和聚乙烯醇縮丁醛混合 4h，得到干粉鑄型涂料成品。
實(shí)施例5
涂料配比剛玉粉60kg,硅線石粉40kg， Y-氨丙基三乙氧基硅
12垸0.8kg，硬脂酸2.5kg，有機(jī)蒙脫土 2.7kg，有機(jī)凹凸棒土2.7kg， 納米Si022 . 6kg，聚合松香5.0kg，聚乙烯醇縮丁醛O. lkg。
制備工藝:將Y -氨丙基三乙氧基硅烷加入剛玉粉和硅線石粉中， 于捏合機(jī)內(nèi)混合0. 5h，加入硬脂酸混合分散5h,并放置24h;將改
性后的耐火粉料置于滾筒式混合機(jī)內(nèi)，加入有機(jī)蒙脫土、有機(jī)凹凸棒 土和納米Si(V混合4h，最后加入聚合松香和聚乙烯醇縮丁醛混合3h， 得到干粉鑄型涂料成品。
實(shí)施例6
涂料配比鋯剛玉粉100kg， Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅 烷1. 2kg,硬脂酸鈣3. Okg，有機(jī)蒙脫土 2. Okg，有機(jī)凹凸棒土 1. Okg, 納米Si02l.0kg，馬來(lái)松香4.0kg。
制備工藝將Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入鋯剛玉粉 中，于捏合機(jī)內(nèi)混合0.5h，加入硬脂酸鈣混合分散6h,并放置24h;
將改性后的耐火粉料置于滾筒式混合機(jī)內(nèi)，加入有機(jī)蒙脫土、有機(jī)凹 凸棒土和納米Si02混合4h，最后加入馬來(lái)松香混合2h,得到干粉鑄 型涂料成品。
實(shí)施例7
涂料配比鎂砂粉100kg，異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸 酯0. lkg，硬脂酸鋅0. 5kg，有機(jī)蒙脫土 2. 5kg，有機(jī)凹凸棒土 1. 2kg， 納米Si02l.3kg，松香改性酚醛樹(shù)脂2. 8kg,聚合松香1.2kg，聚乙醇縮丁醛0. 2kg。
制備工藝將異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯加入鎂砂粉 中，于捏合機(jī)內(nèi)混合0.5h，加入硬脂酸鋅混合分散4h，并放置24h;
將改性后的耐火粉料置于滾筒式混合機(jī)內(nèi)，加入有機(jī)蒙脫土、有機(jī)凹
凸棒土和納米Si(V混合4h，最后加入松香改性酚醛樹(shù)脂、聚合松香 和聚乙烯醇縮丁醛混合4h，得到干粉鑄型涂料成品。
實(shí)施例8
涂料配比鎂橄欖石粉80kg，鋁礬土粉20kg，異丙基三(十二 垸基苯磺?；?鈦酸酯0.3kg，硬脂酸鈣LOkg，有機(jī)蒙脫土3.0kg， 有機(jī)凹凸棒土 1. 5kg，納米Si(U. 5kg,酚醛樹(shù)脂2. 8kg，脂松香1. 2kg， 聚乙烯醇縮丁醛0. lkg。
制備工藝將異丙基三(十二垸基苯磺酰基)鈦酸酯加入鎂橄欖 石粉和鋁礬土粉中，于捏合機(jī)內(nèi)混合0.5h，加入硬脂酸鈣混合分散 5h，并放置24h;將改性后的耐火粉料置于滾筒式混合機(jī)內(nèi)，加入有 機(jī)蒙脫土、有機(jī)凹凸棒土和納米Si02混合4h，最后加入酚醛樹(shù)脂、 脂松香和聚乙烯醇縮丁醛混合3h，得到干粉鑄型涂料成品。
實(shí)施例9
涂料配比石英粉30kg，鋁礬土粉70kg， Y-氨丙基三乙氧基硅 烷1.0kg，硬脂酸2.0kg，有機(jī)蒙脫土3.5kg，有機(jī)凹凸棒土1.7kg， 納米SiOJ.8kg,松香改性酚醛樹(shù)脂2. 8kg，馬來(lái)松香1.2kg。制備工藝:將Y-氨丙基三乙氧基硅垸加入石英粉和鋁礬土粉中， 于捏合機(jī)內(nèi)混合lh，加入硬脂酸混合分散6h，并放置24h;將改性 后的耐火粉料置于滾筒式混合機(jī)內(nèi)，加入有機(jī)蒙脫土、有機(jī)凹凸棒土
和納米Si(V混合2h,最后加入松香改性酚醛樹(shù)脂和馬來(lái)松香混合2h，
得到干粉鑄型涂料成品。
實(shí)施例10
涂料配比滑石粉90kg，高嶺土10kg，異丙基三(二辛基磷酸
酰氧基)鈦酸酯0. 2kg，硬脂酸鈣2. 5kg，有機(jī)蒙脫土 4. Okg,有機(jī) 凹凸棒土2.0kg，納米Si。22.0kg，酚醛樹(shù)脂2.5kg，馬來(lái)松香2.5kg， 聚乙烯醇縮丁醛0.2kg。
制備工藝將異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯加入滑石粉 和高嶺土中，于捏合機(jī)內(nèi)混合lh，加入硬脂酸鈣混合分散4h，并放 置24h;將改性后的耐火粉料置于滾筒式混合機(jī)內(nèi)，加入有機(jī)蒙脫土、 有機(jī)凹凸棒土和納米Si(V混合2h，最后加入酚醛樹(shù)脂、馬來(lái)松香和 聚乙烯醇縮丁醛混合4h，得到干粉鑄型涂料成品。
實(shí)施例11
涂料配比石墨粉75kg，石英粉25kg，異丙基三(十二垸基苯 磺?；?鈦酸酯0.2kg，硬脂酸鋅3.0kg，有機(jī)蒙脫土 l.Okg,有機(jī) 凹凸棒土2.0kg，納米Si02l.0kg，松香改性酚醛樹(shù)脂2. 5kg，聚合松 香2.5kg，聚乙烯醇縮丁醛0.1kg。制備工藝將異丙基三(十二烷基苯磺酰基)鈦酸酯加入石墨粉 和石英粉中，于捏合機(jī)內(nèi)混合lh，加入硬脂酸鋅混合分散5h，并放 置24h;將改性后的耐火粉料置于滾筒式混合機(jī)內(nèi)，加入有機(jī)蒙脫土、
有機(jī)凹凸棒土和納米Si02混合2h,最后加入松香改性酚醛樹(shù)脂、聚 合松香和聚乙烯醇縮丁醛混合3h,得到干粉鑄型涂料成品。
實(shí)施例12
涂料配比石英粉10kg,葉蠟石粉80kg，云母粉10kg, Y-縮 水甘油醚氧丙基三甲氧基硅垸1. lkg,硬脂酸鈣0.5kg，有機(jī)蒙脫土 1.2kg，有機(jī)凹凸棒土2.5kg，納米Si(M.3kg，酚醛樹(shù)脂2.5kg，脂 松香2. 5kg。
制備工藝將Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入石英粉、 葉蠟石粉和云母粉中，于捏合機(jī)內(nèi)混合lh，加入硬脂酸鈣混合分散 6h，并放置24h;將改性后的耐火粉料置于滾筒式混合機(jī)內(nèi)，加入有 機(jī)蒙脫土、有機(jī)凹凸棒土和納米Si(V混合2h，最后加入酚醛樹(shù)脂和 脂松香混合2h，得到千粉鑄型涂料成品。
實(shí)施例13
涂料配比滑石粉30kg，石墨粉10kg，硅藻土粉60kg, Y-氨 丙基三乙氧基硅烷1.2kg，硬脂酸l.Okg，有機(jī)蒙脫土 1.5kg，有機(jī) 凹凸棒土3.0kg,納米Si02l.5kg，松香改性酚醛樹(shù)脂1. 8kg，脂松香 4.2kg，聚乙烯醇縮丁醛0.2kg。制備工藝將Y-氨丙基三乙氧基硅垸加入滑石粉、石墨粉和硅 藻土粉中，于捏合機(jī)內(nèi)混合lh,加入硬脂酸混合分散4h，并放置24h; 將改性后的耐火粉料置于滾筒式混合機(jī)內(nèi)，加入有機(jī)蒙脫土、有機(jī)凹 凸棒土和納米Si(V混合2h，最后加入松香改性酚醛樹(shù)脂、脂松香和
聚乙烯醇縮丁醛混合4h，得到干粉鑄型涂料成品。 實(shí)施例14
涂料配比石墨粉100kg， Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅院 0.9kg，硬脂酸鈣1.5kg，有機(jī)蒙脫土1.7kg，有機(jī)凹凸棒土3.5kg， 納米Si02l.8kg，酚醛樹(shù)脂1.8kg,馬來(lái)松香4.2kg，聚乙烯醇縮丁醛
0. lkgo
制備工藝:將Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入石墨粉中， 于捏合機(jī)內(nèi)混合lh,加入硬脂酸鈣混合分散5h，并放置24h;將改
性后的耐火粉料置于滾筒式混合機(jī)內(nèi)，加入有機(jī)蒙脫土、有機(jī)凹凸棒
土和納米Si(V混合2h，最后加入酚醛樹(shù)脂、馬來(lái)松香和聚乙烯醇縮 丁醛混合3h,得到干粉鑄型涂料成品。
實(shí)施例15
涂料配比鎂橄欖石粉30kg，碳酸鈣70kg，異丙基三(二辛基 磷酸酰氧基)鈦酸酯0.3kg，硬脂酸鋅2.0kg，有機(jī)蒙脫土2.0kg， 有機(jī)凹凸棒土4.0kg,納米Si022.0kg，松香改性酚醛樹(shù)脂1. 8kg，聚 合松香4. 2kg。制備工藝將異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯加入鎂橄欖 石粉和碳酸鈣中，于捏合機(jī)內(nèi)混合lh,加入硬脂酸鋅混合分散6h， 并放置24h;將改性后的耐火粉料置于滾筒式混合機(jī)內(nèi)，加入有機(jī)蒙
脫土、有機(jī)凹凸棒土和納米Si(V混合2h，最后加入松香改性酚醛樹(shù) 脂和聚合松香混合2h,得到干粉鑄型涂料成品。
上述實(shí)施例可以進(jìn)行多種組合，只要是在本發(fā)明的上述范圍內(nèi)， 都可以制備出醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄型涂料。
醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄型涂料可根據(jù)刷涂、浸涂、流涂、 噴涂等不同施涂方式，用乙醇、甲醇或異丙醇按粉醇(質(zhì)量比) =100 : 40 70攪拌稀釋成漿狀涂料，其懸浮性2h>98%、 8h》92%、 24h》85%。涂料施涂后立即點(diǎn)燃干燥，不同耐火粉料制得的干粉鑄型 涂料可分別適用于鑄鋼、鑄鐵或非鐵合金的砂型鑄造工藝。
以上是對(duì)本發(fā)明所提供的一種醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄 型涂料配方及其制備工藝進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例 對(duì)本發(fā)明的配方及其制備工藝進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例只是用于幫助 理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員， 依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。 綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
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權(quán)利要求
1、一種醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄型涂料，其特征在于所述醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄型涂料包括有表面改性劑、懸浮劑、粘結(jié)劑及耐火粉料；表面改性劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為耐火粉料的0.6％～4.2％，懸浮劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為耐火粉料的4.0％～8.0％，粘結(jié)劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為耐火粉料的4.0％～6.2％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄型涂 料，其特征在于所述醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄型涂料 配方還可以為表面改性劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為耐火粉料的1.0% 3.0%，懸浮劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為耐火粉料的6.0% 8.0%，粘結(jié)劑 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為耐火粉料的4. 0% 5. 0%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄型涂 料，其特征在于所述耐火粉料為鋯英粉、絡(luò)鐵礦粉、剛玉粉、 鋯剛玉粉、鎂砂粉、鎂橄欖石粉、藍(lán)晶石粉、硅線石粉、莫 來(lái)石粉、鋁礬土粉、石英粉、滑石粉、石墨粉、葉蠟石粉、 高嶺土、云母粉、硅藻土粉、碳酸鈣中的至少一種。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄型涂 料,其特征在于所述耐火粉料粒度為100 320目。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄型涂 料，其特征在于所述表面改性劑由偶聯(lián)劑和高級(jí)脂肪酸及鹽 組成，偶聯(lián)劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為耐火粉料的0.1% 1.2%,高級(jí)脂 肪酸及鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為耐火粉料的0.5% 3.0%;其中偶聯(lián)劑可以是硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑，硅垸偶聯(lián)劑為Y-縮水甘 油醚氧丙基三甲氧基硅烷或Y-氨丙基三乙氧基硅烷，鈦酸酯 偶聯(lián)劑為異丙基三(十二垸基苯磺?；?鈦酸酯或異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯；高級(jí)脂肪酸及鹽為硬脂酸、 硬脂酸轉(zhuǎn)、硬脂酸鋅中的一種。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄型涂 料，其特征在于所述懸浮劑是納米層狀黏土和納米Si02的混合物，質(zhì)量比納米層狀黏土 納米Si02=2 3 : i;其中納米層狀黏土由有機(jī)蒙脫土和有機(jī)凹凸棒土組成，質(zhì)量比有機(jī)蒙脫土 有機(jī)凹凸棒土-i :o.5 2. i，其平均晶片厚度25 lOOnm;納米Si02粒徑為20 60nm。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄型涂 料，其特征在于所述復(fù)合粘結(jié)劑可以是酚醛類(lèi)樹(shù)脂聚合物、松 香及其衍生物、乙烯基樹(shù)脂中的一種或幾種混合物，粘結(jié)劑 粒度為120 300目；酚醛類(lèi)樹(shù)脂聚合物與松香及其衍生物的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為耐火粉料的4.0% 6.0%,乙烯基樹(shù)脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為耐火粉料的0 0.2%，；其中酚醛類(lèi)樹(shù)脂聚合物為醇溶性酚 醛樹(shù)脂或松香改性酚醛樹(shù)脂；松香及其衍生物為脂松香、聚 合松香或馬來(lái)松香中的一種；乙烯基樹(shù)脂為聚乙烯醇縮丁醛。
8、 一種如權(quán)利要求1所述醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄型涂 料的制備工藝，其特征在于所述工藝包括以下步驟a、將偶 聯(lián)劑加入耐火粉料中于捏合機(jī)內(nèi)混合0. 5 lh，加入高級(jí)脂肪酸及鹽混合分散4 6h，并放置24h; b、將改性后的耐火粉 料置于滾筒式混合機(jī)內(nèi)，加入納米復(fù)合懸浮劑混合2 4h; c、 最后加入復(fù)合粘結(jié)劑混合2 4h，得到干粉鑄型涂料成品。
9、 一種如權(quán)利要求1所述醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄型涂 料的使用方法，其特征在于所述醇基納米復(fù)合及表面改性干 粉鑄型涂料可配合乙醇、甲醇或異丙醇至少一種，按質(zhì)量比 干粉涂料醇=100 : 40 70攪拌稀釋成漿狀涂料；將漿狀涂 料以刷涂、浸涂、流涂、噴涂中的一種方式施涂于砂型后立 即點(diǎn)燃干燥即可。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄型涂料 的使用方法，其特征在于所制漿狀涂料的2h懸浮性》98%、 8h懸浮性》9296、 24h懸浮性》85呢。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鑄造造型用輔助材料，尤其是一種用于砂型鑄造的醇基干粉鑄型涂料配方，包括有表面改性劑、懸浮劑、粘結(jié)劑及耐火粉料；其中表面改性劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為耐火粉料的0.6％～4.2％，懸浮劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為耐火粉料的4.0％～8.0％，粘結(jié)劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為耐火粉料的4.0％～6.2％。本發(fā)明的醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄型涂料通過(guò)采用了納米層狀黏土與納米SiO₂組成復(fù)合懸浮劑，使醇基干粉鑄型涂料的使用工藝參數(shù)可控性好，所得漿狀涂料的工藝性能和工作性能均能滿(mǎn)足鑄件生產(chǎn)廠的要求。
文檔編號(hào)B22C3/00GK101642796SQ200910189788
公開(kāi)日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者孫魯洪, 胡昊民 申請(qǐng)人:深圳市景鼎現(xiàn)代科技有限公司