一種火山碎屑巖醇基鑄造涂料及其制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種火山碎屑巖醇基鑄造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：螢石粉40-50、漂珠5-8、白剛玉50-60、有機膨潤土1-2、火山碎屑巖18-28、硅溶膠1.2-3.1、輕質碳酸鈣粉2-4、重質碳酸鈣粉0.5-0.8、磷酸三丁酯1.2-3.2、油菜渣14-17、酚醛樹脂2-4、六亞甲基四胺3-5、乙醇45-60、助劑3-6；本發明制得的涂料成本低、工藝簡單，可以采用人工攪拌或者機械攪拌，適合于小規模或者大規模生產，易于推廣，制得的涂料具有強度高、耐高溫、透氣性佳的優點。
【專利說明】一種火山碎屑巖醇基鑄造涂料及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鑄造涂料領域，具體涉及一種火山碎屑巖醇基鑄造涂料及其制作方法。
【背景技術】
[0002]鑄造涂料是指用來涂敷在型腔或砂芯表面，以改變其表面耐火度、化學穩定性、抗金屬沖刷性、抗粘砂性等性能的鑄造輔助材料，它是由多種性質不同的材料組成的分散系，其組成主要包括耐火材料、懸浮劑、載體、粘結劑及特殊添加劑等組成。作用于鑄件時要求涂料有良好的工藝性能、工作性能、質量穩定性以及施涂重現性，一方面可以起到隔熱，均衡溫度，免除金屬液的沖擊腐蝕性的目的，另一方面可以防止鑄件產品因局部冷卻過快而造成的開裂、砂眼、白口鐵形成等缺陷。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點燃既可固化，不需烘干，能縮短生產周期，簡化工藝，減少烘干設備投資，是被鑄造界廣為使用的一種快干涂料，已廣泛應用于鋼、鐵、有色鑄件的生產中。
[0003]然而現有技術中醇基鑄造涂料有諸多缺陷，比如:懸浮穩定性較差、在長途運輸和存放過程中易分層、耐高溫性能較差、硬度低、化學穩定性差、抗金屬沖刷性能低、抗粘砂性弱等，使得醇基鑄造涂料功能單一，無法滿足大規模的工業化生產。
【發明內容】
[0004]本發明的目的就是提供一種火山碎屑巖醇基鑄造涂料及其制作方法，以克服現有技術的不足。
[0005]本發明的目的是這樣實現的:
一種火山碎屑巖醇基鑄造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:螢石粉40-50、漂珠5-8、白剛玉50-60、有機膨潤土 1_2、火山碎屑巖18-28、硅溶膠1.2-3.1、輕質碳酸鈣粉2-4、重質碳酸鈣粉0.5-0.8、磷酸三丁酯1.2-3.2、油菜渣14-17、酚醛樹脂2_4、六亞甲基四胺3-5、乙醇45-60、助劑3-6。
[0006]所述的助劑由下列重量份原料制成:貝殼20-25、海泡石35-45、鋯英石55_75、硅烷偶聯劑KH-5701.4-4.6、二甲基硅油0.4-0.7、二茂鐵1.2-3.2、氧化鐵粉2_5、煤焦油
3-5、木質素磺酸鈣0.3-0.6、納米碳化硅粉0.1-0.3、碳酸鈣2.3-4.7、聚乙烯醇5_7、適量水，其制備方法是將貝殼、海泡石、鋯英石放入煅燒爐中在550-680°C下煅燒2-3小時，取出，放入8-12%的鹽酸溶液中浸泡4-5小時，過濾取出，用清水反復洗滌，烘干粉碎，加水攪拌成漿，同時，加入氧化鐵粉、木質素磺酸鈣研磨，噴霧干燥制得干燥粉；將二甲基硅油、二茂鐵加入到硅烷偶聯劑KH-570中攪拌至溶解，加入納米碳化硅粉、煤焦油、碳酸鈣繼續攪拌10-20分鐘，制得漿體；將上述制得的干燥粉和漿體混合攪拌20-40分鐘，再加入其他剩余成分加水研磨造粒，烘干即得。
[0007]所述的一種火山碎屑巖醇基鑄造涂料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將油菜渣烘干后放入炭化爐中在450-550V下煅燒處理3-4小時，取出，放入10-12%的醋酸溶液中浸泡3-6小時，過濾取出，用清水反復洗滌，烘干粉碎，制得改性的油菜渣粉；
(2)將上述步驟制得的改性油菜渣粉與火山碎屑巖、1/4重量的乙醇一起攪拌成漿并加熱至140-160°C，加入保持溫度攪拌1-2小時，冷卻至50-60°C加入輕質碳酸鈣粉、重質碳酸鈣粉研磨30-40分鐘，噴霧干燥制得干燥粉；
(3)將有機膨潤土與1/5重量的乙醇攪拌均勻，靜置10-12小時，然后加入磷酸三丁酯、酚醛樹脂、六亞甲基四胺加熱至70-80°C攪拌30-40分鐘；
(4)將白剛玉粉碎投入反應釜中，加入螢石粉、漂珠和剩余量的乙醇攪拌研磨10-15分鐘，再加入步驟(2)、(3)產物、硅溶膠、助劑，同時將反應釜溫度緩慢升至75-85°C，保持溫度攪拌20-40分鐘，研磨直至細度達到50 μ m以下即可。
[0008]本發明有以下有益效果:本發明提供的火山碎屑巖醇基鑄造涂料成本低、工藝簡單，可以采用人工攪拌或者機械攪拌，適合于小規模或者大規模生產，易于推廣；涂料中耐火骨料主要為白剛玉和改性的火山碎屑巖，可以減少鑄件冷隔和縮松的缺陷，同時，由于涂料的載液為工業酒精，揮發極快，不易在薄壁型腔內形成氣體的聚集，大大減少了鑄件澆注過程中的吸氣量，從而減少了針孔的缺陷量，提高了鑄件的質量；利用本發明制得的涂料具有強度高、耐高溫、透氣性佳的優點。
【具體實施方式】
[0009]所述的一種火山碎屑巖醇基鑄造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:螢石粉44、漂珠7、白剛玉56、有機膨潤土 1、火山碎屑巖18、硅溶膠1.2、輕質碳酸鈣粉2、重質碳酸鈣粉0.5、磷酸三丁酯2.2、油菜渣14、酚醛樹脂2、六亞甲基四胺5、乙醇45、助劑3。
[0010]所述的助劑由下列重量份原料制成:貝殼23、海泡石39、鋯英石57、硅烷偶聯劑KH-5703.4、二甲基硅油0.4、二茂鐵3.2、氧化鐵粉2、煤焦油3、木質素磺酸鈣0.3、納米碳化硅粉0.3、碳酸鈣2.3、聚乙烯醇5、適量水，其制備方法是將貝殼、海泡石、鋯英石放入煅燒爐中在550-680°C下煅燒2-3小時，取出，放入8-12%的鹽酸溶液中浸泡4_5小時，過濾取出，用清水反復洗滌，烘干粉碎，加水攪拌成漿，同時，加入氧化鐵粉、木質素磺酸鈣研磨，噴霧干燥制得干燥粉；將二甲基硅油、二茂鐵加入到硅烷偶聯劑KH-570中攪拌至溶解，加入納米碳化硅粉、煤焦油、碳酸鈣繼續攪拌10-20分鐘，制得漿體；將上述制得的干燥粉和漿體混合攪拌20-40分鐘，再加入其他剩余成分加水研磨造粒，烘干即得。
[0011]制作方法包括以下步驟:
(1)將油菜渣烘干后放入炭化爐中在450-5500C下煅燒處理3-4小時，取出，放入10-12%的醋酸溶液中浸泡3-6小時，過濾取出，用清水反復洗滌，烘干粉碎，制得改性的油菜渣粉；
(2)將上述步驟制得的改性油菜渣粉與火山碎屑巖、1/4重量的乙醇一起攪拌成漿并加熱至140-160°C，加入保持溫度攪拌1-2小時，冷卻至50-60°C加入輕質碳酸鈣粉、重質碳酸鈣粉研磨30-40分鐘，噴霧干燥制得干燥粉；
(3)將有機膨潤土與1/5重量的乙醇攪拌均勻，靜置10-12小時，然后加入磷酸三丁酯、酚醛樹脂、六亞甲基四胺加熱至70-80°C攪拌30-40分鐘； (4)將白剛玉粉碎投入反應釜中，加入螢石粉、漂珠和剩余量的乙醇攪拌研磨10-15分鐘，再加入步驟(2)、(3)產物、硅溶膠、助劑，同時將反應釜溫度緩慢升至75-85°C，保持溫度攪拌20-40分鐘，研磨直至細度達到50 μ m以下即可。
[0012]通過上述實施例加工得到的鑄造涂料的技術指標如下:
(1)涂層耐磨性:0.61 ；
(2)發氣量:13.2mL/g ；
(3)涂層的常溫強度:730g/mm；
(4)涂層的常溫透氣性:12.I cm2.(kpa.min)-l ；
(5)涂敷、烘干、冷卻后涂層外觀:無裂紋、無起泡和肉眼可見的針孔的均勻涂層。
【權利要求】
1.一種火山碎屑巖醇基鑄造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:螢石粉40-50、漂珠5-8、白剛玉50-60、有機膨潤土 1-2、火山碎屑巖18-28、硅溶膠1.2-3.1、輕質碳酸鈣粉2-4、重質碳酸鈣粉0.5-0.8、磷酸三丁酯1.2-3.2、油菜渣14-17、酚醛樹脂2_4、六亞甲基四胺3-5、乙醇45-60、助劑3-6 ;所述的助劑由下列重量份原料制成:貝殼20-25、海泡石35-45、鋯英石55-75、硅烷偶聯劑KH-5701.4-4.6、二甲基硅油0.4-0.7、二茂鐵1.2-3.2、氧化鐵粉2-5、煤焦油3-5、木質素磺酸鈣0.3-0.6、納米碳化硅粉0.1-0.3、碳酸鈣2.3-4.7、聚乙烯醇5-7、適量水，其制備方法是將貝殼、海泡石、鋯英石放入煅燒爐中在550-680°C下煅燒2-3小時，取出，放入8-12%的鹽酸溶液中浸泡4_5小時，過濾取出，用清水反復洗滌，烘干粉碎，加水攪拌成漿，同時，加入氧化鐵粉、木質素磺酸鈣研磨，噴霧干燥制得干燥粉；將二甲基硅油、二茂鐵加入到硅烷偶聯劑KH-570中攪拌至溶解，加入納米碳化硅粉、煤焦油、碳酸鈣繼續攪拌10-20分鐘，制得漿體；將上述制得的干燥粉和漿體混合攪拌20-40分鐘，再加入其他剩余成分加水研磨造粒，烘干即得。
2.根據權利要求1所述的一種火山碎屑巖醇基鑄造涂料的制作方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將油菜渣烘干后放入炭化爐中在450-5500C下煅燒處理3-4小時，取出，放入10-12%的醋酸溶液中浸泡3-6小時，過濾取出，用清水反復洗滌，烘干粉碎，制得改性的油菜渣粉； (2)將上述步驟制得的改性油菜渣粉與火山碎屑巖、1/4重量的乙醇一起攪拌成漿并加熱至140-160°C，加入保持溫度攪拌1-2小時，冷卻至50-60°C加入輕質碳酸鈣粉、重質碳酸鈣粉研磨30-40分鐘，噴霧干燥制得干燥粉； (3)將有機膨潤土與1/5重量的乙醇攪拌均勻，靜置10-12小時，然后加入磷酸三丁酯、酚醛樹脂、六亞甲基四胺加熱至70-80°C攪拌30-40分鐘； (4)將白剛玉粉碎投入反應釜中，加入螢石粉、漂珠和剩余量的乙醇攪拌研磨10-15分鐘，再加入步驟(2)、(3)產物、硅溶膠、助劑，同時將反應釜溫度緩慢升至75-85°C，保持溫度攪拌20-40分鐘，研磨直至細度達到50 μ m以下即可。
【文檔編號】B22C3/00GK104190860SQ201410292109
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月26日 優先權日:2014年6月26日
【發明者】黃浩 申請人:蕪湖市鴻坤汽車零部件有限公司