一種可膨脹石墨涂料及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可膨脹石墨涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：可膨脹石墨70-80、粉煤灰30-40、硼酸4-7、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.7-2.1、抗氧劑1098 0.04-0.09、玻璃纖維1-2、過硫酸銨2-3、鋰基膨潤土3-5、氰尿酸鋅2.1-3.5、茶樹枝14-19、松香0.3-0.7、乙醇60-75、助劑3-5；本發(fā)明制得的鑄造涂料具有成本低、耐磨性佳、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)；使用改性的松香作為粘結(jié)劑，大大提高了涂料的懸浮性，減少了在長途運(yùn)輸和存放過程中易分層的發(fā)生概率，確保了鑄件的表面質(zhì)量和尺寸精度要求，應(yīng)用前景廣闊。
【專利說明】 一種可膨脹石墨涂料及其制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄造涂料領(lǐng)域，具體涉及一種可膨脹石墨涂料及其制作方法。

【背景技術(shù)】
[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(xué)穩(wěn)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(zhì)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(jié)劑及特殊添加劑等組成。作用于鑄件時(shí)要求涂料有良好的工藝性能、工作性能、質(zhì)量穩(wěn)定性以及施涂重現(xiàn)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(chǎn)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(jīng)點(diǎn)燃既可固化，不需烘干，能縮短生產(chǎn)周期，簡化工藝，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。
[0003]然而現(xiàn)有技術(shù)中醇基鑄造涂料有諸多缺陷，比如:懸浮穩(wěn)定性較差、在長途運(yùn)輸和存放過程中易分層、耐高溫性能較差、硬度低、化學(xué)穩(wěn)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(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是提供一種可膨脹石墨涂料及其制作方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種可膨脹石墨涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:可膨脹石墨70-80、粉煤灰30-40、硼酸4-7、γ氨丙基三乙氧基硅烷0.7-2.1、抗氧劑10980.04-0.09、玻璃纖維1-2、過硫酸銨2-3、鋰基膨潤土 3-5、氰尿酸鋅2.1-3.5、茶樹枝14-19、松香0.3-0.7、乙醇 160-175、助劑 3-5。
[0007]所述的助劑由下列重量份原料制成:蝦殼8-13、珠光云母75-85、水滑石55_70、三聚磷酸鈉0.1-0.4、有機(jī)膨潤土 1-2、麝香草酚0.2-0.4、二甲基硅油2_4、丙二醇甲醚醋酸酯0.3-0.6、納米二氧化硅0.8-2.1、氧化鐵粉3-6、聚氧化乙烯2.3-3.1、紅糖1.2-3.5、適量水，其制備方法是:將蝦殼、珠光云母、水滑石放入煅燒爐中在540-670°C下煅燒2-3小時(shí)，取出，放入8-12%的鹽酸溶液中浸泡4-5小時(shí)，過濾取出，用清水反復(fù)洗滌，烘干粉碎，加入水中，同時(shí)，加入聚氧化乙烯、氧化鐵粉研磨，噴霧干燥制得干燥粉；將有機(jī)膨潤土、三聚磷酸鈉加入到丙二醇甲醚醋酸酯中高速攪拌10-20分鐘，依次加入二甲基硅油、納米二氧化硅高速攪拌20-30分鐘，直至細(xì)度達(dá)到50 μ m以下得到改性的有機(jī)膨潤土 ；將干燥粉、改性有機(jī)膨潤土、麝香草酚、紅糖加適量水研磨造粒，烘干即得。
[0008]所述的一種可膨脹石墨涂料的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
[0009](I)將茶樹枝烘干后放入炭化爐中在454_555°C下煅燒處理3-4小時(shí)，取出，放入10-12%的鹽酸溶液中浸泡3-6小時(shí)，過濾取出，用清水反復(fù)洗滌，烘干粉碎；
[0010](2)將上述步驟制得的產(chǎn)物與粉煤灰、1/4重量的乙醇一起攪拌成漿并加熱至140-160°C，加入γ氨丙基三乙氧基硅烷、氰尿酸鋅保持溫度攪拌1-2小時(shí)，冷卻至50-60°C加入過硫酸銨研磨30-40分鐘，噴霧干燥制得干燥粉；
[0011](3)將鋰基膨潤土與1/5重量的乙醇攪拌均勻，靜置10-12小時(shí)，然后加入硼酸、松香加熱至70-80°C攪拌30-40分鐘；
[0012](4)將可膨脹石墨粉碎投入反應(yīng)釜中，加入玻璃纖維和剩余量的乙醇攪拌研磨10-15分鐘，再加入步驟(2)、(3)產(chǎn)物、抗氧劑1098、助劑，同時(shí)將反應(yīng)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(xì)度達(dá)到50 μ m以下即可。
[0013]本發(fā)明有以下有益效果:
[0014]本發(fā)明制得的鑄造涂料具有成本低、耐磨性佳、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)；使用改性的松香作為粘結(jié)劑，大大提高了涂料的懸浮性，減少了在長途運(yùn)輸和存放過程中易分層的發(fā)生概率，確保了鑄件的表面質(zhì)量和尺寸精度要求，應(yīng)用前景廣闊。

【具體實(shí)施方式】
[0015]所述的一種可膨脹石墨涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:可膨脹石墨78、粉煤灰34、硼酸4、γ氨丙基三乙氧基硅烷0.7、抗氧劑10980.04、玻璃纖維1、過硫酸銨2、鋰基膨潤土 3、氰尿酸鋅2.1、茶樹枝14、松香0.3、乙醇160、助劑5。
[0016]所述的助劑由下列重量份原料制成:蝦殼11、珠光云母75、水滑石55、三聚磷酸鈉0.1、有機(jī)膨潤土 1、麝香草酚0.2、二甲基硅油2、丙二醇甲醚醋酸酯0.36、納米二氧化硅0.8、氧化鐵粉4、聚氧化乙烯2.3、紅糖1.5、適量水，其制備方法是:將蝦殼、珠光云母、水滑石放入煅燒爐中在540-670°C下煅燒2-3小時(shí)，取出，放入8-12%的鹽酸溶液中浸泡4_5小時(shí)，過濾取出，用清水反復(fù)洗滌，烘干粉碎，加入水中，同時(shí)，加入聚氧化乙烯、氧化鐵粉研磨，噴霧干燥制得干燥粉；將有機(jī)膨潤土、三聚磷酸鈉加入到丙二醇甲醚醋酸酯中高速攪拌10-20分鐘，依次加入二甲基硅油、納米二氧化硅高速攪拌20-30分鐘，直至細(xì)度達(dá)到50 μ m以下得到改性的有機(jī)膨潤土；將干燥粉、改性有機(jī)膨潤土、麝香草酚、紅糖加適量水研磨造粒，烘干即得。
[0017]制作方法包括以下步驟:
[0018](I)將茶樹枝烘干后放入炭化爐中在454_555°C下煅燒處理3-4小時(shí)，取出，放入10-12%的鹽酸溶液中浸泡3-6小時(shí)，過濾取出，用清水反復(fù)洗滌，烘干粉碎；
[0019](2)將上述步驟制得的產(chǎn)物與粉煤灰、1/4重量的乙醇一起攪拌成漿并加熱至140-160°C，加入γ氨丙基三乙氧基硅烷、氰尿酸鋅保持溫度攪拌1-2小時(shí)，冷卻至50-60°C加入過硫酸銨研磨30-40分鐘，噴霧干燥制得干燥粉；
[0020](3)將鋰基膨潤土與1/5重量的乙醇攪拌均勻，靜置10-12小時(shí)，然后加入硼酸、松香加熱至70-80°C攪拌30-40分鐘；
[0021](4)將可膨脹石墨粉碎投入反應(yīng)釜中，加入玻璃纖維和剩余量的乙醇攪拌研磨10-15分鐘，再加入步驟(2)、(3)產(chǎn)物、抗氧劑1098、助劑，同時(shí)將反應(yīng)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(xì)度達(dá)到50 μ m以下即可。
[0022]通過上述實(shí)施例加工得到的鑄造涂料的技術(shù)指標(biāo)如下:
[0023](I)涂層耐磨性:0.35 ；
[0024](2)放置24小時(shí)涂料懸浮率:98.4% ;
[0025](3)涂料密度:I.41 g/cm3 ;
[0026](4)經(jīng)過1200°C焙燒后涂料涂層的強(qiáng)度:560g/mm ；
[0027](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(quán)利要求】
1.一種可膨脹石墨涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:可膨脹石墨70-80、粉煤灰30-40、硼酸4-7、γ -氨丙基三乙氧基硅烷0.7-2.1、抗氧劑10980.04-0.09、玻璃纖維1-2、過硫酸銨2-3、鋰基膨潤土 3-5、氰尿酸鋅2.1-3.5、茶樹枝14-19、松香0.3-0.7、乙醇160-175、助劑3-5 ;所述的助劑由下列重量份原料制成:好殼8-13、珠光云母75-85、水滑石55-70、三聚磷酸鈉0.1-0.4、有機(jī)膨潤土 1-2、麝香草酚0.2-0.4、二甲基硅油2_4、丙二醇甲醚醋酸酯0.3-0.6、納米二氧化硅0.8-2.1、氧化鐵粉3-6、聚氧化乙烯2.3-3.1、紅糖1.2-3.5、適量水，其制備方法是:將蝦殼、珠光云母、水滑石放入煅燒爐中在540-670°C下煅燒2-3小時(shí)，取出，放入8-12%的鹽酸溶液中浸泡4-5小時(shí)，過濾取出，用清水反復(fù)洗滌，烘干粉碎，加入水中，同時(shí)，加入聚氧化乙烯、氧化鐵粉研磨，噴霧干燥制得干燥粉；將有機(jī)膨潤土、三聚磷酸鈉加入到丙二醇甲醚醋酸酯中高速攪拌10-20分鐘，依次加入二甲基硅油、納米二氧化硅高速攪拌20-30分鐘，直至細(xì)度達(dá)到50 μπι以下得到改性的有機(jī)膨潤土 ；將干燥粉、改性有機(jī)膨潤土、麝香草酚、紅糖加適量水研磨造粒，烘干即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可膨脹石墨涂料的制作方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將茶樹枝烘干后放入炭化爐中在454-555°C下煅燒處理3_4小時(shí)，取出，放入10-12%的鹽酸溶液中浸泡3-6小時(shí)，過濾取出，用清水反復(fù)洗滌，烘干粉碎； (2)將上述步驟制得的產(chǎn)物與粉煤灰、1/4重量的乙醇一起攪拌成漿并加熱至140-160 °C，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷、氰尿酸鋅保持溫度攪拌1-2小時(shí)，冷卻至50-60°C加入過硫酸銨研磨30-40分鐘，噴霧干燥制得干燥粉； (3)將鋰基膨潤土與1/5重量的乙醇攪拌均勻，靜置10-12小時(shí)，然后加入硼酸、松香加熱至70-80 °C攪拌30-40分鐘； (4)將可膨脹石墨粉碎投入反應(yīng)釜中，加入玻璃纖維和剩余量的乙醇攪拌研磨10-15分鐘，再加入步驟(2)、(3)產(chǎn)物、抗氧劑1098、助劑，同時(shí)將反應(yīng)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(xì)度達(dá)到50 μπι以下即可。
【文檔編號】B22C3/00GK104475665SQ201410523386
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月8日
【發(fā)明者】姚佐勝, 孫曉慶, 杜松松, 謝文, 周志祥 申請人:銅陵瑞萊科技有限公司