專利名稱：一種水基鎂砂鑄造用涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鑄造涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水基鎂砂鑄造用涂料，本發(fā)明還涉及上述水基鎂砂鑄造用涂料的制備方法。
背景技術(shù)：
型砂鑄造用涂料正受到鑄造工作者越來越多的重視，其所用涂料有許多種，通常都是刷在鑄型表面，以提高鑄件表面光潔度和減少粘砂、夾砂等鑄造缺陷。在涂料中加入高熔點的耐火材料以隔離和減輕金屬液對型砂和芯砂的熱作用、機(jī)械作用及化學(xué)作用，可以獲得表面光潔的鑄件。目前，在國內(nèi)外，防止鑄造錳鋼件及其它高合金鑄鋼件粘砂的方法主要有兩種采用特種砂做面砂和在砂型表面涂刷水基鑄造耐火涂料。其中特種砂都有高的耐火度，熱穩(wěn)定性好，化學(xué)惰性好，不與鋼水起化學(xué)反應(yīng)，激冷能強(qiáng)等優(yōu)點，但也存在成本較高且使用起來不方便的缺陷；水基鑄造涂料因具有生產(chǎn)效率高、價格低廉和適用范圍廣的特點，在我國鑄造生產(chǎn)中已得到廣泛的應(yīng)用，然而水基鎂砂砂鑄造涂料在長期的存放和運輸過程中易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀和結(jié)塊，而且涂層刷痕嚴(yán)重，會影響鑄件的表面質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種水基鎂砂鑄造用涂料，不僅在長期存放和運輸過程中不易產(chǎn)生沉淀和結(jié)塊，而且減少了污染、降低了制造成本。本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述水基鎂砂鑄造用涂料的制備方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種水基鎂砂鑄造用涂料，按質(zhì)量百分比由以下原料組成耐火粉料60% 75%，粘結(jié)劑1% 8%，懸浮劑1% 6%，載體液20% 30%，表面活性劑
O.05°Γ0. 2%，以上組分的含量總和為100%。本發(fā)明的特點還在于，耐火粉料為鎂砂、鉻鐵礦砂、鉻剛玉砂的一種。懸浮劑是膨潤土。粘結(jié)劑為硅溶膠、酚醛樹脂、呋喃樹脂、聚乙烯醇水溶液、白乳膠、水溶性酚醛樹脂中的一種。載體液為乙醇、甲醇、異丙醇、正戊醇、正辛醇中的一種。表面活性劑為0Ρ-10、T-80、JFC中一種。本發(fā)明所采用的第二種技術(shù)方案是，水基鎂砂鑄造用涂料的制備方法，具體按照以下步驟實施步驟I、稱取制備水基續(xù)砂鑄造用涂料的原料按質(zhì)量百分比分別稱取耐火粉料60°/Γ75%，粘結(jié)劑1°/Γ8%，懸浮劑1%飛％，載體液20% 30%，表面活性劑O. 05°Γ0. 2%，以上組分的含量總和為100% ；
步驟2、制備水基鎂砂鑄造用涂料將步驟I中稱取的耐火粉料和粘結(jié)劑先加入輪碾機(jī)碾壓，再將懸浮劑，載體液，表面活性劑及水溶性樹脂依次加入輪碾機(jī)碾壓，最后將輪碾機(jī)中的涂料經(jīng)膠體磨后取出，即得到本發(fā)明的水基鎂砂鑄造用涂料。本發(fā)明第二種技術(shù)方案的特點還在于，步驟2具體按照以下步驟實施I)將步驟I中稱取的耐火粉料和懸浮劑混合后一起倒入輪碾機(jī)中，開啟輪碾機(jī)碾壓耐火粉料和懸浮劑混合物3mirTl5min,即得到混合物A ；2)向輪碾機(jī)中加入步驟I中稱取的粘結(jié)劑，使粘結(jié)劑與步驟I)中得到的混合物A混合，再由輪碾機(jī)碾壓3mirTl5min，即得到混合物B ；3)向輪碾機(jī)中加入步驟I中稱取的表面活性劑，使表面活性劑與步驟2)中得到的混合物B混合，再由輪碾機(jī)碾壓3mirTl5min，即得到混合物C ；4)向輪碾機(jī)中加入步驟I中稱取的載體液，使載體液與步驟3)中得到的混合物C混合，再由輪碾機(jī)碾壓3mirTl5min，即得到涂料；5)將經(jīng)步驟4)得到的涂料再次碾壓30mirTl80min，然后采用膠體磨進(jìn)行處理，最后出料，即得到本發(fā)明的水基鎂砂鑄造用涂料。耐火粉料為鎂砂、鉻鐵礦砂、鉻剛玉砂的一種，懸浮劑是膨潤土，粘結(jié)劑為硅溶膠、酚醛樹脂、呋喃樹脂、聚乙烯醇水溶液、白乳膠、水溶性酚醛樹脂中的一種，載體液為乙醇、甲醇、異丙醇、正戊醇、正辛醇中的一種，表面活性劑為水0P-10、T-80、JFC中一種。本發(fā)明的有益效果是，(I)本發(fā)明的水基鎂砂鑄造用涂料的制備方法簡單，采用水代替有機(jī)溶劑，大大降低了有機(jī)溶劑用量，降低了生產(chǎn)成本的同時節(jié)約資源，還減少污染；(2)本發(fā)明的水基鎂砂鑄造用涂料具有懸浮率高、涂刷性好、表面光潔度高、不易結(jié)塊、流動性好、抗粘砂性強(qiáng)和穩(wěn)定性好的特點，本發(fā)明重點解決了普通鎂砂鑄造涂料在長期的存放和運輸過程中易產(chǎn)生沉淀和結(jié)塊的問題；( 3 )本發(fā)明方法制備出的水基鎂砂鑄造用涂料使用方便，在鑄造生產(chǎn)現(xiàn)場，只需將水基續(xù)砂鑄造粉料或骨料加水按照技術(shù)要求配制成水基續(xù)砂鑄造涂料；(4)本發(fā)明的水基鎂砂鑄造用涂料的防粘砂性能和成本均優(yōu)于市面上的傳統(tǒng)涂料的醇基砂型鑄造涂料。
具體實施例方式下面用具體實施方式
對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明的水基鎂砂鑄造用涂料，按質(zhì)量百分比由以下原料組成耐火粉料60% 75%，粘結(jié)劑1% 8%，懸浮劑1% 6%，載體液20% 30%，表面活性劑
O.05°Γ0. 2%，以上組分的含量總和為100% ；一、各原料在中本發(fā)明的水基續(xù)砂鑄造用涂料中功能耐火粉料本發(fā)明中選擇鎂砂、鉻鐵礦砂、鉻剛玉砂中的一種,是本發(fā)明的涂料中的最主要組分，是經(jīng)涂敷在砂型腔和砂芯表面形成耐火薄層的材料，其作用是在鑄件和鑄型中間起到阻擋隔離作用，避免鑄件產(chǎn)生表面粗糙、機(jī)械粘砂、化學(xué)粘砂等鑄造缺陷。
懸浮劑本發(fā)明中選擇膨潤土，主要作用是稠化載體液體，促使涂料中耐火粉料在載體液體中保持懸浮，防止沉淀、分層和防止載體液體過分滲入造型材料而加入的物質(zhì)。粘結(jié)劑本發(fā)明中選擇硅溶膠、酚醛樹脂、呋喃樹脂、聚乙烯醇水溶液、白乳膠、水溶性酚醛樹脂中的一種，主要作用是使涂料中的耐火粉料彼此粘結(jié)在一起，并使涂料能牢固粘附在型、芯的表面。載體液本發(fā)明中選擇乙醇、甲醇、異丙醇、正戊醇、正辛醇中的一種，主要作用是使耐火粉料分散或懸浮在載體液體內(nèi)，使涂料保持一定粘度和密度，便于噴涂、浸徐、流涂或刷涂到型、芯工作表面；而在涂料使用時選用水作為載體液。表面活性劑本發(fā)明中選擇0P-10、T_80、JFC中一種，主要作用是降低涂料的表面張力，改善涂料對鑄型和型芯的浸潤性、滲入性能和涂刷性能。二、本發(fā)明水基鎂砂鑄造用涂料的制備方法和使用方法本發(fā)明的水基鎂砂鑄造用涂料的制備方法，具體按照以下步驟實施步驟I、稱取制備水基續(xù)砂鑄造用涂料的原料按質(zhì)量百分比分別稱取耐火粉料60°/Γ75%，粘結(jié)劑1°/Γ8%，懸浮劑1%飛％，載體液20% 30%，表面活性劑O. 05°Γ0. 2%，以上組分的含量總和為100% ；步驟2、制備水基鎂砂鑄造用涂料將步驟I中稱取的耐火粉料和粘結(jié)劑先加入輪碾機(jī)碾壓，再將懸浮劑，載體液，表面活性劑及水溶性樹脂依次加入輪碾機(jī)碾壓，最后將輪碾機(jī)中的涂料經(jīng)膠體磨后取出，即得到本發(fā)明的水基鎂砂鑄造用涂料I)將步驟I中稱取的耐火粉料和懸浮劑混合后一起倒入輪碾機(jī)中，開啟輪碾機(jī)碾壓耐火粉料和懸浮劑混合物3mirTl5min,即得到混合物A ；2)向輪碾機(jī)中加入步驟I中稱取的粘結(jié)劑，使粘結(jié)劑與步驟I)中得到的混合物A混合，再由輪碾機(jī)碾壓3mirTl5min，即得到混合物B ；3)向輪碾機(jī)中加入步驟I中稱取的表面活性劑，使表面活性劑與步驟2)中得到的混合物B混合，再由輪碾機(jī)碾壓3mirTl5min，即得到混合物C ；4)向輪碾機(jī)中加入步驟I中稱取的載體液，使載體液與步驟3)中得到的混合物C混合，再由輪碾機(jī)碾壓3mirTl5min，即得到涂料；5)將經(jīng)步驟4)得到的涂料再次碾壓30mirTl80min，然后采用膠體磨進(jìn)行處理，最后出料，即得到本發(fā)明的水基鎂砂鑄造用涂料。本發(fā)明的水基鎂砂鑄造用涂料的用法首先采用少量有機(jī)溶劑將本發(fā)明的水基鎂砂鑄造用涂料調(diào)制成膏狀，在使用前根據(jù)需要用水稀釋并攪拌后再涂覆到鑄型上。實施例I按質(zhì)量百分比分別稱取鎂砂粉60%，硅溶膠4. 95%，膨潤土 5%，乙醇30%，表面活性劑O. 05%,以上組分的含量總和為100% ；先將稱取的鎂砂粉和膨潤土一起倒入輪碾機(jī)中碾壓3min，再向輪碾機(jī)中加入硅溶膠碾壓3min,然后向輪碾機(jī)中加入表面活性劑碾壓3min,最后加入載體液再次碾壓3min,即可得到涂料粉末；將得到的涂料粉末再次碾壓30min，之后再經(jīng)膠體磨，最后出料，即得到本發(fā)明的水基鎂砂鑄造用涂料。
實施例2按質(zhì)量百分比分別稱取鎂砂粉70%，硅溶膠3%，膨潤土 4. 9%，乙醇22%，表面活性劑
O.1%，以上組分的含量總和為100% ；先將稱取的鎂砂粉和膨潤土一起倒入輪碾機(jī)中碾壓9min，再向輪碾機(jī)中加入粘結(jié)劑碾壓9min,之后向輪碾機(jī)中加入表面活性劑碾壓9min,最后加入載體液再次碾壓9min,即可得到涂料粉末；將得到的涂料粉末再次碾壓60min，之后再經(jīng)膠體磨，最后出料，即得到本發(fā)明的水基鎂砂鑄造用涂料。實施例3按質(zhì)量百分比分別稱取鎂砂粉75%，硅溶膠1%，膨潤土 3. 8%，乙醇20%，表面活性劑
O.2%，以上組分的含量總和為100% ；先將稱取的鎂砂粉和膨潤土一起倒入輪碾機(jī)中碾壓15min，再向輪碾機(jī)中加入粘結(jié)劑碾壓15min，之后向輪碾機(jī)中加入表面活性劑碾壓15min，最后加入載體液再次碾壓15min，即可得到涂料粉末；將得到的涂料粉末再次碾壓180min，之后再經(jīng)膠體磨，最后出料，即得到本發(fā)明的水基鎂砂鑄造用涂料。
權(quán)利要求
1.一種水基鎂砂鑄造用涂料，其特征在于，按質(zhì)量百分比由以下原料的有效組分組成耐火粉料60°/Γ75%，粘結(jié)劑1°/Γ8%，懸浮劑1%飛％，載體液20°/Γ30%，表面活性劑O.05°Γ0. 2%，以上組分的含量總和為100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水基鎂砂鑄造用涂料，其特征在于，所述耐火粉料為鎂砂、鉻鐵礦砂、鉻剛玉砂的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水基鎂砂鑄造用涂料，其特征在于，所述懸浮劑是膨潤土。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水基鎂砂鑄造用涂料，其特征在于，所述粘結(jié)劑為硅溶膠、酚醛樹脂、呋喃樹脂、聚乙烯醇水溶液、白乳膠、水溶性酚醛樹脂中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水基鎂砂鑄造用涂料，其特征在于，所述載體液為乙醇、甲醇、異丙醇、正戊醇、正辛醇中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水基鎂砂鑄造用涂料，其特征在于，所述表面活性劑為0P-10、T-80、JFC 中一種。
7.水基鎂砂鑄造用涂料的制備方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施步驟I、稱取制備水基鎂砂鑄造用涂料的原料按質(zhì)量百分比分別稱取耐火粉料60°/Γ75%，粘結(jié)劑1°/Γ8%，懸浮劑1%飛％，載體液20% 30%，表面活性劑O. 05°Γ0. 2%，以上組分的含量總和為100% ；步驟2、制備水基鎂砂鑄造用涂料將步驟I中稱取的耐火粉料和粘結(jié)劑先加入輪碾機(jī)碾壓，再將懸浮劑，載體液，表面活性劑及水溶性樹脂依次加入輪碾機(jī)碾壓，最后將輪碾機(jī)中的涂料經(jīng)膠體磨后取出，即得到本發(fā)明的水基鎂砂鑄造用涂料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水基鎂砂鑄造用涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟2具體按照以下步驟實施1)將步驟I中稱取的耐火粉料和懸浮劑混合后一起倒入輪碾機(jī)中，開啟輪碾機(jī)碾壓耐火粉料和懸浮劑混合物3mirTl5min,即得到混合物A ；2)向輪碾機(jī)中加入步驟I中稱取的粘結(jié)劑，使粘結(jié)劑與步驟I)中得到的混合物A混合，再由輪碾機(jī)碾壓3mirTl5min，即得到混合物B ；3)向輪碾機(jī)中加入步驟I中稱取的表面活性劑，使表面活性劑與步驟2)中得到的混合物B混合，再由輪碾機(jī)碾壓3mirTl5min，即得到混合物C ；4)向輪碾機(jī)中加入步驟I中稱取的載體液，使載體液與步驟3)中得到的混合物C混合，再由輪碾機(jī)碾壓3mirTl5min，即得到涂料；5)將經(jīng)步驟4)得到的涂料再次碾壓30mirTl80min，然后采用膠體磨進(jìn)行處理，最后出料，即得到本發(fā)明的水基鎂砂鑄造用涂料。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水基鎂砂鑄造用涂料的制備方法，其特征在于，所述耐火粉料為鎂砂、鉻鐵礦砂、鉻剛玉砂的一種，懸浮劑是膨潤土，粘結(jié)劑為硅溶膠、酚醛樹脂、呋喃樹脂、聚乙烯醇水溶液、白乳膠、水溶性酚醛樹脂中的一種，載體液為乙醇、甲醇、異丙醇、正戊醇、正辛醇中的一種，表面活性劑為水0P-10、T-80、JFC中一種。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種水基鎂砂鑄造用涂料及其制備方法，按質(zhì)量百分比由以下原料的有效組分組成耐火粉料60%~75%，粘結(jié)劑1%~8%，懸浮劑1%~6%，載體液20%~30%，表面活性劑0.05%~0.2%，以上組分的含量總和為100%；本發(fā)明還公開了上述水基鎂砂鑄造用涂料的制備方法，將稱取的耐火粉料和粘結(jié)劑先加入輪碾機(jī)碾壓，再將懸浮劑，載體液，表面活性劑依次加入輪碾機(jī)碾壓，最后將輪碾機(jī)中的涂料經(jīng)膠體磨后取出，即得到本發(fā)明的水基鎂砂鑄造用涂料。本發(fā)明以鎂砂等為耐火材料，用醇類作為溶劑，配置成粉料或膏狀。該涂料懸浮率高、涂刷性好、表面光潔度高、不易沉淀、不易結(jié)塊、流動性好、穩(wěn)定性好。
文檔編號B22C3/00GK102941312SQ201210480520
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者屈銀虎, 劉新峰, 王鳳, 梁濤 申請人:西安工程大學(xué)