本發明涉及鑄造用快干劑設計技術領域,具體涉及一種高效精密鑄造制殼涂料用快干劑。
背景技術:
在精密鑄造制殼涂料技術領域中快干劑將直接影響型殼及鑄件的質量、生產周期和成本,技術人員為尋求適合自己的快干劑,進行了大量的研究和實驗,大多數人以醇基硅酸乙酯粘結劑發展為水基硅溶膠粘結劑,大大降低了對環境的污染,然而,現有技術中的快干劑尚且無法滿足人們生產的需要,還存在很多的不足,比如現有技術中的快干劑因干燥速度慢、穩定性低、鑄件廢品率高等優缺點,嚴重影響了生產周期延長、增加了生產成本,有待進一步的改進。
硅溶膠中含有60%的自由水,快干劑的加入必然使其保存期大大縮短,為此必須進行“改性”處理使其使用壽命延長至半年以上因而導致成本劇增,快干劑是在涂料配制后的現場“現配現用”加入到硅溶膠涂料中,正常生產時每1-3天就須補充新配涂料,一周后已可全部更新,不存在涂料“老化”或快干劑降解失效問題。(np快干劑保質期長達2年),實踐證實:若將快干粉劑不溶于水而將其與耐火材料混合再直接加到硅溶膠涂料中,短時間內涂料就膠凝“老化”,由此可見,快干劑的加入方法會直接影響到硅溶膠(涂料)使用壽命及成本,必須特別注意,這正是多年來快干硅溶膠(劑)未能廣泛應用的主要原因之一。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足而提供一種使用方便、防老化、干燥速度塊的一種高效精密鑄造制殼涂料用快干劑。
本發明為解決上述問題所采用的技術方案為:
本發明提供一種高效精密鑄造制殼涂料用快干劑,由由重量百分比為0.05~2.00%的絮凝劑和98~99.95%的溶劑組成。
進一步地,所述絮凝劑為聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉中的一種或2種的組合。
進一步地,所述溶劑為蒸餾水或去離子水。
更進一步地,由重量百分比為0.05%的聚丙烯酰胺和99.95%的去離子水組成。
更進一步地,由重量百分比為1%的聚丙烯酰胺、1%的聚丙烯酸鈉和98%的去離子水組成。
更進一步地,由重量百分比為2%的聚丙烯酰胺和98%的去離子水溶液組成。
本發明提供一種高效精密鑄造制殼涂料用快干劑,由于其獨特的配方達到硅溶膠型殼(涂料)的快速干燥,提高濕強度,防止開裂,改善透氣性、脫殼性和涂料的工藝性能等目的,但因加入的時機不同,其效果則大相徑庭,有機高聚物最大的缺點是其水溶性液的保存期很短(1-7天),逾期就會降解,絮凝失效,尤其是在剪切應力下更易“老化”,其水溶液濃度越低則粘度越小,易分散均勻
本發明所提供的一種高效精密鑄造制殼涂料用快干劑的作用原理如下:
本申請中的快干劑的作用原理:即在普通硅溶膠(涂料)加入有高分子聚合物(以水溶液方式加入),利用其具有的各種特性達到硅溶膠型殼(涂料)的快速干燥,提高濕強度,防止開裂,改善透氣性、脫殼性和涂料的工藝性能等目的,但因加入的時機不同,其效果則大相徑庭,有機高聚物最大的缺點是其水溶性液的保存期很短(1-7天),逾期就會降解,絮凝失效,尤其是在剪切應力下更易“老化”,其水溶液濃度越低則粘度越小,易分散均勻,np快干劑一般應配成濃度較低的水溶液,再加入到(硅溶膠)涂料中。
硅溶膠中含有60%的自由水,快干劑的加入必然使其保存期大大縮短,為此必須進行“改性”處理使其使用壽命延長至半年以上因而導致成本劇增,快干劑是在涂料配制后的現場“現配現用”加入到硅溶膠涂料中,正常生產時每1-3天就須補充新配涂料,一周后已可全部更新,不存在涂料“老化”或快干劑降解失效問題。(np快干劑保質期長達2年),實踐證實:若將快干粉劑不溶于水而將其與耐火材料混合再直接加到硅溶膠涂料中,短時間內涂料就膠凝“老化”,由此可見,快干劑的加入方法會直接影響到硅溶膠(涂料)使用壽命及成本,必須特別注意,這正是多年來快干硅溶膠(劑)未能廣泛應用的主要原因之一。
本發明所提供的一種高效精密鑄造制殼涂料用快干劑具有以下多種特性:絮凝性、粘合性、增稠性、降阻性、分散性,它還具有提高膠體穩定性,改善型殼透氣性、透氣性的作用,具體有以下內容:
絮凝性:能使硅溶膠的膠粒絮凝生大顆粒,同時將其中的自由水分(約占總水分60%)被排擠到膠團表面,在風干時易于揮發,實現“快速干燥”
粘合性:快干劑水溶液本身是一種具有優良彈性的“軟性”膠體,它在硅溶膠(是一種“剛性”膠體)失水膠凝,產生收縮應力時能達到吸收、緩解應力(有退讓性)防止型殼產生裂紋的作用。具有物理“綁”的作用,可提高型殼濕強度(30-40%)。還能降低硅溶膠的臨界膠凝點(由70%將到40%)。在較多含水量時就已膠凝可進行下一層涂掛,縮短了層間的干燥時間。
增稠性:它對硅溶膠還有提高涂掛性、覆蓋性,增加涂層厚度的功能。如石英(精制石英粉或熔融石英粉)—表面層硅溶膠涂料與蠟膜表面潤濕性極差,而且在鋯英粉涂料中熔融石英粉加入量最多不能超過5~10%(質量分數),加入np后其加入量可達50-70%,
降阻性:它能使流體(涂料)的流動性提高50-80%。有利于型殼(鑄件)質量的穩定和提高,防止了因涂料堆積而產生的鑄件“穿鋼”缺陷產生(涂層局部未干透而在脫蠟或高溫焙燒時該處開裂)
分散性:能使涂料中耐火材料分散性改善,細粉(d<5-10μm)含量增高。涂料的涂掛性、涂層厚度增加、致密度提高,分散性改善,
穩定性:快干劑能提高硅溶膠涂料的穩定性(由原3天提高到7天)。其本身是“絡合劑”中的一種,與水中或耐火粉料中的金屬離子(na,ca,mg,fe等)發生“螯合”作用,又稱“螯合劑”,金屬封鎖劑或“水質軟化”劑。能減少上述金屬氧化物對涂料的有害影響,提高涂料的“穩定性”,延長了使用壽命。
多孔性:有機高分子聚合物(np)在300℃以上就會揮發。型殼高溫焙燒后它就已燃燒殆盡不留殘渣、余灰。氣化分解后留下多量微孔,能提高型殼透氣性20%,脫殼性10%,降低了鑄件廢品,提高了后處理生產效率。
本發明的有益效果在于:
本發明提供的一種高效精密鑄造制殼涂料用快干劑與傳統快干劑相比具有快速干燥、提高模殼濕強度、防止開裂、改善透氣性、脫殼性等優點,同時本申請所公開的快干劑具有極佳的絮凝性、粘合性、增稠性、降阻性、分散性。它還具有提高膠體穩定性,改善型殼透氣性、透氣性的作用,而且使用起來也極為的方便,有效提高了工作效率、縮短了生產周期、節約了生產成本,具有極大的經濟使用價值。
具體實施方式
下面結合具體實施例闡明本發明的實施方式,這些實施例的給出僅僅是為了說明的目的,并不能理解為對本發明的限定僅供參考和說明使用,不構成對本發明專利保護范圍的限制,因為在不脫離本發明的精神和范圍的基礎上,可以對本發明進行許多改變。
實施例1
本實施例提供一種高效精密鑄造制殼涂料用快干劑,由重量百分比為0.05%的聚丙烯酰胺和99.95%的去離子水組成。
使用過程中將該快干劑加入到硅溶膠中即可,使用效果如下:
(1)縮短生產周期1/2以上;
(2)層間干燥總時間(六層型殼)由原來≥63小時縮短為17小時,制殼周期(至脫蠟前)由原來3-6天縮短為1-3天;
(3)減少了型殼干燥間面積1/3以上;
(4)節約了型殼干燥能耗50%以上;
(5)降低了每噸鑄件的硅溶膠成本35元(剔除快干劑成本后)
(6)改善了涂料的工藝性能及型殼的透氣性(20%),脫殼性(10%),提高了鑄件表面質量及后處理生產效率。
(7)解決了因表面型殼開裂易產生鑄件表面“飛翅”,“脈紋”缺陷的難題,型殼濕強度提高30-40%,在業內,打破了面層殼干燥禁(風)、高濕(度)的禁錮,實現了快速干燥。
實施例2
本實施例提供一種高效精密鑄造制殼涂料用快干劑,由重量百分比為1%的聚丙烯酰胺、1%的聚丙烯酸鈉和98%的去離子水組成。
使用過程中將該快干劑加入到硅溶膠中即可,使用效果如下:
(1)縮短生產周期1/3以上;
(2)層間干燥總時間(六層型殼)由原來≥63小時縮短為20小時,制殼周期(至脫蠟前)由原來3-6天縮短為1-5天;
(3)減少了型殼干燥間面積1/3以上;
(4)節約了型殼干燥能耗40%以上;
(5)降低了每噸鑄件的硅溶膠成本20元(剔除快干劑成本后)
(6)改善了涂料的工藝性能及型殼的透氣性(20%),脫殼性(10%),提高了鑄件表面質量及后處理生產效率。
(7)解決了因表面型殼開裂易產生鑄件表面“飛翅”,“脈紋”缺陷的難題,型殼濕強度提高30-40%,在業內,打破了面層殼干燥禁(風)、高濕(度)的禁錮,實現了快速干燥。
實施例3
本實施例提供一種高效精密鑄造制殼涂料用快干劑,由重量百分比為2%的聚丙烯酰胺和98%的去離子水溶液組成。
使用過程中將該快干劑加入到硅溶膠中即可,使用效果如下:
(1)縮短生產周期1/5以上;
(2)層間干燥總時間(六層型殼)由原來≥63小時縮短為15小時,制殼周期(至脫蠟前)由原來3-6天縮短為7天;
(3)減少了型殼干燥間面積1/3以上;
(4)節約了型殼干燥能耗25%以上;
(5)降低了每噸鑄件的硅溶膠成本20元(剔除快干劑成本后)
(6)改善了涂料的工藝性能及型殼的透氣性(15%),脫殼性(10%),提高了鑄件表面質量及后處理生產效率。
(7)解決了因表面型殼開裂易產生鑄件表面“飛翅”,“脈紋”缺陷的難題,型殼濕強度提高30-40%,在業內,打破了面層殼干燥禁(風)、高濕(度)的禁錮,實現了快速干燥。
經過上述實施例發現,實施例1具有較好的干燥性能,本發明提供的一種高效精密鑄造制殼涂料用快干劑與傳統快干劑相比具有快速干燥、提高模殼濕強度、防止開裂、改善透氣性、脫殼性等優點,同時本申請所公開的快干劑具有極佳的絮凝性、粘合性、增稠性、降阻性、分散性。它還具有提高膠體穩定性,改善型殼透氣性、透氣性的作用。而且使用起來也極為的方便,有效提高了工作效率、縮短了生產周期、節約了生產成本,具有極大的經濟使用價值。
上述實施例為本發明較佳的實施方式,但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制,其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化,均應為等效的置換方式,都包含在本發明的保護范圍之內。