專利名稱：一種醇基干粉砂型鑄造涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種鑄造造型用輔助材料，具體涉及一種用于砂型鑄造的醇基干粉鑄型涂料。
背景技術(shù)：
在鑄造砂型(芯)工作表面上涂覆一層鑄造涂料，可以有效防止和減少逐漸表面粘砂，夾砂、砂眼等缺陷，降低鑄件表面粗糙度。鑄造涂料的質(zhì)量是影響鑄件是否粘砂、夾砂及鑄件表面光潔度、鑄件尺寸精度的最直接因素。鑄造涂料種類繁多，大體可以分為兩類水基涂料和醇基涂料。其中醇基涂料在涂覆后經(jīng)點燃既可固化，與各種自硬化砂工藝配合使用，可不需烘干，能縮短生產(chǎn)周期，簡化工藝，節(jié)約能源，減少烘干設(shè)備投資，是被鑄造界廣為使用的一種快干涂料，已廣泛應(yīng)用于鋼、鐵、有色鑄件的生產(chǎn)中。但醇基涂料的載體主要為甲醇、乙醇或異丙醇等組成，屬于易燃危險品，在包裝、運輸、貯存等方面受到諸多約束；
此外由于醇基涂料的懸浮穩(wěn)定性較差，涂料在長途運輸和存放過程中易分層，使其性能下降，嚴重的還可能使涂料出現(xiàn)板結(jié)而報廢。而采用醇基干粉涂料，由于不含易燃溶劑，使用時只需在干粉中加入醇類溶劑攪拌均勻后既可；干粉涂料包裝、貯存方便，運輸周期短，費用低。中國專利(申請?zhí)?6105456)公開了一種鋰基膨潤土鋯英粉粉狀鑄型涂料，將鋰基膨潤土、鋯石英粉、樹脂和鈦白粉等原料通過混合碾磨制成粉狀涂料，使用時直接加入乙醇稀釋成漿狀涂料，但由于鋰基膨潤土未經(jīng)引發(fā)溶脹，涂料的懸浮性差。中國專利(申請?zhí)?00910189788. 4)公開了一種醇基納米復(fù)合及表面改性干粉鑄型涂料的制備方法，通過采用納米層狀粘土與納米SiO2組成復(fù)合懸浮劑，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，控制稍有不當即會影響涂料的性能。中國專利(公開號CN100377811C)公開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粘土作為懸浮劑，所制涂料粉劑在乙醇中可以達到較高的懸浮率，但該涂料粉劑中改性凹凸棒粘土所占百分比為55 85%，耐火粉料僅為1(Γ45%，懸浮劑的用量大大高于耐火粉料，雖然得到的涂料有較好的懸浮穩(wěn)定性，但是以降低涂料的耐火度作為代價的。因此限制了涂料的使用范圍，不能用于鑄鋼件及大型鑄鐵件的生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，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，該涂料組分均勻，具有較好的高溫抗粘砂性，且該涂料加醇后得到的漿狀涂料具有優(yōu)良的懸浮穩(wěn)定性。為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種醇基干粉砂型鑄造涂料，該涂料包括以下重量百分含量的組分鋁礬土 60-75%，無定形石墨2-10%，片狀石墨3-15%，鐵紅2_10%，凹凸棒土 1-5%，鈉基膨潤土 O. 5-1. 5%，聚乙烯醇縮丁醛1-5%，表面活性劑O. 1-0. 5%，分散劑O. 1-0. 5%。
作為優(yōu)選，上述干粉涂料的配比為鋁礬土 65-75%，無定形石墨3-8%，片狀石墨6-12%，鐵紅3-8%，凹凸棒土 2-5%，鈉基膨潤土 O. 8-1. 2%，聚乙烯醇縮丁醛2_3%，表面活性劑O. 2-0. 4%,分散劑 O. 2-0. 4%ο其中，鋁礬土、凹凸棒土、鈉基膨潤土、定形石墨片狀石墨和鐵紅的粒度為20(Γ300目。表面活性劑選用聚氧乙烯型非離子表面活性劑，優(yōu)選烷基酚聚氧乙烯醚。分散劑選用聚羧酸鹽分散劑，優(yōu)選脂肪族二羧酸。

本發(fā)明醇基干粉砂型鑄造涂料的制備工藝為按上述組分分別稱取各種原料，放入碾磨機中混合碾磨60-120分鐘。具體使用時，根據(jù)刷涂、浸涂、流涂或噴涂等不同的施涂方式，用乙醇、甲醇或異丙醇與粉料混合，攪拌稀釋成漿狀涂料，其波美度為45-65。得到的涂料懸浮性2h ^ 98%，8h ^ 93%，24h ^ 87%。涂料施涂后立即點燃干燥，制得的干粉鑄型涂料可適用于鑄鋼、鑄鐵或非鐵合金的砂型鑄造工藝。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點
I、本發(fā)明干粉涂料采用20(Γ300目的鋁礬土、無定形石墨、片狀石墨和鐵紅為耐火基料，這些組分的復(fù)配使得該涂料具有很好的高溫強度及穩(wěn)定性，發(fā)氣量小。同時配合表面活性劑的使用，大幅度提高了涂料的滲透能力，促使涂料能夠滲進砂型，填補砂粒間的間隙，有效防止機械粘砂。2、凹凸棒土具有特殊纖維狀晶體形態(tài)的層鏈狀結(jié)構(gòu)，有良好的解離特性；鈉基膨潤土在溶液中形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使耐火材料顆粒不易下沉；利用凹凸棒土、鈉基膨潤土以及分散劑復(fù)配作為懸浮劑，使制備的漿狀涂料具有良好的懸浮性，使用過程中不沉淀，提高了涂料的穩(wěn)定性和涂刷性。3、利用聚乙烯醇縮丁醛，保證了使用時制備的漿狀涂料在常溫下有很好的涂掛性；在較長時間高溫也能使涂料中的基料緊密的結(jié)合在一起，保證涂料在砂型表面的涂層強度，有效地防止鋼水直接與砂型接觸造成粘砂，從而保證鑄件的表面質(zhì)量。4、本發(fā)明干粉涂料的制備工藝簡單，使用方便，具有較好的高溫抗粘砂性。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明醇基干粉砂型鑄造涂料進行詳細說明。實施例I
稱取招帆土 75千克,無定形石墨5千克,片狀石墨8千克,鐵紅3千克，凹凸棒土 5千克，鈉基膨潤土 O. 9千克，聚乙烯醇縮丁醛2. 5千克，烷基酚聚氧乙烯醚O. 3千克，脂肪族二羧酸O. 3千克。其中招帆土、凹凸棒土、鈉基膨潤土、無定形石墨、片狀石墨和鐵紅的粒度為200^300目。將上述各組分放入碾磨機中混合碾磨120分鐘，即得產(chǎn)品。實施例2
稱取招帆土 65千克,無定形石墨8千克,片狀石墨12千克,鐵紅8千克，凹凸棒土 3. 6千克，鈉基膨潤土 I. O千克，聚乙烯醇縮丁醛2千克，烷基酚聚氧乙烯醚O. 2千克，脂肪族二羧酸O. 2千克,其中招帆土、凹凸棒土、鈉基膨潤土、無定形石墨、片狀石墨和鐵紅的粒度為200^300目。將上述各組分放入碾磨機中混合碾磨60分鐘，即得產(chǎn)品。
實施例3
稱取招帆土 70千克,無定形石墨8千克，片狀石墨10千克,鐵紅3千克，凹凸棒土 4千克，鈉基膨潤土 I. 2千克，聚乙烯醇縮丁醛3千克，烷基酚聚氧乙烯醚O. 4千克，聚丙烯酸O. 4千克。其中鋁礬土、凹凸棒土、鈉基膨潤土、無定形石墨、片狀石墨和鐵紅的粒度為200^300目。將上述各組分放入碾磨機中混合碾磨90分鐘，即得產(chǎn)品。實施例4
稱取招帆土 75千克,無定形石墨2千克,片狀石墨6千克,鐵紅9千克，凹凸棒土 3千克，鈉基膨潤土 I. 2千克，聚乙烯醇縮丁醛3千克，脂肪胺聚氧乙烯醚O. 4千克，脂肪族二羧酸O. 4千克。其中鋁礬土、凹凸棒土、鈉基膨潤土、無定形石墨、片狀石墨和鐵紅的粒度為200^300目。將上述各組分放入碾磨機中混合碾磨75分鐘，即得產(chǎn)品。
實施例5
稱取招帆土 70千克,無定形石墨8千克,片狀石墨12千克,鐵紅4. 6千克，凹凸棒土 2千克，鈉基膨潤土 O. 8千克，聚乙烯醇縮丁醛2千克，烷基酚聚氧乙烯醚O. 3千克，脂肪族二羧酸O. 3千克。其中招帆土、凹凸棒土、鈉基膨潤土、無定形石墨、片狀石墨和鐵紅的粒度為200^300目。將上述各組分放入碾磨機中混合碾磨105分鐘，即得產(chǎn)品。實施例6
稱取招帆土 60千克,無定形石墨10千克,片狀石墨15千克,鐵紅2. 5千克，凹凸棒土5千克，鈉基膨潤土 I. 5千克，聚乙烯醇縮丁醛5千克，烷基酚聚氧乙烯醚O. 5千克，脂肪族二羧酸O. 5千克。其中招帆土、凹凸棒土、鈉基膨潤土、無定形石墨、片狀石墨和鐵紅的粒度為20(Γ300目。將上述各組分放入碾磨機中混合碾磨60分鐘，即得產(chǎn)品。實施例7
稱取招帆土 75千克,無定形石墨9. 3千克,片狀石墨3千克,鐵紅10千克，凹凸棒土
I千克，鈉基膨潤土 O. 5千克，聚乙烯醇縮丁醛I千克，脂肪胺聚氧乙烯醚O. I千克，聚丙烯酸O. I千克。其中招帆土、凹凸棒土、鈉基膨潤土、無定形石墨、片狀石墨和鐵紅的粒度為200^300目。將上述各組分放入碾磨機中混合碾磨120分鐘，即得產(chǎn)品。效果實施例
將上述實施例制備的干粉涂料，加入乙醇，攪拌稀釋成漿狀涂料，其波美度為45。得到的涂料懸浮性2h ^ 98%，8h ^ 93%，24h ^ 87%。制成的漿狀涂料在施涂后立即點燃干燥。制得的干粉鑄型涂料可適用于鑄鋼、鑄鐵或非鐵合金的砂型鑄造工藝。
權(quán)利要求
1.一種醇基干粉砂型鑄造涂料，其特征在于，包括以下重量百分含量的組分鋁礬土 60-75%，無定形石墨2-10%，片狀石墨3-15%，鐵紅2_10%，凹凸棒土 1_5%，鈉基膨潤土O.5-1. 5%，聚乙烯醇縮丁醛1-5%，表面活性劑O. 1-0. 5%，分散劑O. 1-0. 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的醇基干粉砂型鑄造涂料，其特征在于，包括以下重量百分含量的組分鋁礬土 65-75%，無定形石墨3-8%，片狀石墨6-12%，鐵紅3_8%，凹凸棒土 2_5%，鈉基膨潤土 O. 8-1. 2%，聚乙烯醇縮丁醛2-3%，表面活性劑O. 2-0. 4%，分散劑O. 2-0. 4%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的醇基干粉砂型鑄造涂料，其特征在于，所述鋁礬土、無定形石墨、片狀石墨、鐵紅、凹凸棒土和鈉基膨潤土的粒度為20(Γ300目。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的醇基干粉砂型鑄造涂料，其特征在于，所述表面活性劑為聚氧乙烯型非離子表面活性劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的醇基干粉砂型鑄造涂料，其特征在于，所述分散劑為聚羧酸鹽分散劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種醇基干粉砂型鑄造涂料，該涂料包括以下重量百分含量的組分鋁礬土60-75%，無定形石墨2-10%，片狀石墨3-15%，鐵紅2-10%，凹凸棒土1-5%，鈉基膨潤土0.5-1.5%，聚乙烯醇縮丁醛1-5%，表面活性劑0.1-0.5%，分散劑0.1-0.5%。本發(fā)明干粉涂料的制備工藝簡單，使用方便，具有較好的高溫抗粘砂性。
文檔編號B22C3/00GK102873266SQ20121039932
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者劉斌, 姚義俊, 沈國柱, 蘇義, 盛群, 樓之棟 申請人:南京信息工程大學(xué)