专利名称：一种二元铸造涂料悬浮剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及耐火涂料领域，具体涉及一种铸造涂料悬浮剂。
背景技术：
随着我国铸造树脂砂和有机脂水玻璃砂的推广，醇基铸造涂料需求量越来越大。 对醇基铸造涂料悬浮剂性能要求也越来越高。醇基铸造涂料常用的悬浮剂有有机膨润土、钠 基膨润土、锂基膨润土、凹凸棒土、聚乙烯醇縮丁醛、SN悬浮剂等。 一般情况下，钠基膨润土、 凹凸棒土、 SN悬浮剂，悬浮性能较差。聚乙烯醇縮丁醛发气量较大；加入量大时，涂料容易产 生气泡。广泛使用有机膨润土和锂基膨润土，悬浮性能较理想，但其价格昂贵。有机膨润土使 用前必须使用二甲苯引发；二甲苯有毒，对车间环境污染严重，对工人身体健康造成极大危害。 锂基膨润土使用前必须用水引发；含水乙醇不容易燃烧，水分蒸发涂层容易产生气泡、裂纹、 剥皮等现象。
中国专利授权公告号CN 1038817C，授权公告日为1998年6月24日，名称为"一种用于 铸造涂料的复合分散悬浮剂"，公开了"一种用于铸造涂料的复合分散悬浮剂，当用于以水 或有机溶剂的涂料，它分别由7 5 8 5%累托石、3 5%磷酸三钠、8 12%三聚磷酸钠、4 10%羧甲基纤维素钠或65 78%累托石、10 18%磷酸三钠、2 5%三聚磷酸钠、2 8%聚乙 烯醇縮丁醛、2 5%聚乙二醇、1 4%硬脂酸钙组成。采用本发明作分散悬浮剂生产的涂料的 悬浮性和抗裂性好，耐火度高，触变性和涂刷性优良，长时间放置不易沉淀、不结块、不板结、 易搅拌，再分散性好，而且制造成本低"。
上述发明中使用累托石作为悬浮剂的主要原料，根据检索了解到其效果比较好，但是生产 成本仍然较高，不利于进行全面推广使用。
中国专利申请公告号CN 1923402A，公告日为2007年3月7日，名称为"醇基凹凸棒悬 浮剂的生产方法"，公开了 "一种醇基凹凸棒悬浮剂的生产方"。醇基凹凸棒悬浮剂的配料，按 重量百分比包括下列组分凹凸棒石粘土65 85%、膨润土5 25%、氧化镁1 5%、硅酸钠 1 8%、聚乙二醇0.05 5%。在制作醇基铸造涂料时不需要用水引发，具有悬浮率高、涂刷性能好、不沉淀、不结块、流动性好和抗粘砂性强的特点。
上述发明中使用凹凸棒土和膨润土作为悬浮剂的主要原料，根据检索了解到其效果比较好， 但是耐火度偏低，使用该悬浮剂有较大的局限性。
目前，水基铸造涂料多使用膨润土加羧甲基纤维素钠作悬浮剂，悬浮率虽可满足工艺要求， 但存在耐火度低、涂层易开裂、发气量高等缺点。
中国专利申请公告号CN 1923403 A，公告日为2007年3月7日，名称为"水基凹凸棒悬 浮剂的生产方法"公开了一种水基凹凸棒悬浮剂的生产方法。水基凹凸棒悬浮剂的配料，按重 量百分比包括下列组分凹凸棒石粘土65 85%、膨润土5 25%、氧化镁1 5%、硅酸钠l 8%和羧甲基纤维素钠0.05 5%。水基凹凸棒悬浮剂生产工艺简单，成本十分低廉，用于制作 水基铸造涂料后，具有悬浮率高、触变性稳定、涂刷性能好、不沉淀、不结块和流动性好的特 点。
上述发明中使用凹凸棒石粘土和膨润土作为悬浮剂的主要原料，根据检索了解到其效果比 较好，但是耐火度偏低，使用该悬浮剂有一定的局限性
发明内容
本发明的目的是弥补现有技术的不足之处，提供一种绿色环保、悬浮性好、耐 火度高、适用性广和制造成本较低的一种二元铸造涂料悬浮剂；特别适用于铸造树脂砂和有机 脂水玻璃砂的醇基铸造涂料悬浮剂。
本发明涉及的二元铸造涂料悬浮剂特征是以SN悬浮剂、凹凸棒土为主要原料，按一定比例 相混合，加少量季铵盐阳离子表面活性剂分散和润湿。
SN悬浮剂不仅可作为水基涂料的悬浮剂也可作为醇基涂料的悬浮剂。该悬浮剂耐火度高、 发气量低、对酸碱度适应性强。无论涂料的PH值如何变化，该悬浮剂都能起到良好的悬浮作用。
凹凸棒土呈纤维状或针状形态，在水或其它强极性溶液中易于分散，形成一种杂乱的纤维 格状体系的悬浮液，流变性极好。其流体特征体现了非牛顿流体的性质。干燥后收縮率较小， 粘结性、悬浮性和增稠性好于其它粘土，但其耐火度低一些。
季铵盐阳离子表面活性剂，能够吸附在表面或者界面上并且降低表面张力，在溶液中形成胶团，表现出润湿、加溶、乳化、分散等特性。季铵盐阳离子表面活性剂还可对凹凸棒土改性。 SN悬浮剂由多种无机物配制而成，凹凸棒土是一种主要含水化铝、镁硅酸盐的粘土矿物， 两者都为无机物。两者复合为无机/无机复合，复合后进行离子交换，粘土颗粒层间域被羟基铝 等镶嵌柱撑，使粘土层间距增大，并与粘土结构中的硅氧四面体、铝氧八面体的顶端氧或活性 羟基交联，另外阳离子表面活性剂也可以促进粘土层间的分散、溶胀和扩大层间距，使金属多 价离子更易嵌入层间，于是就形成了具有特殊悬浮性能的复合粘土。阳离子表面活性剂渗透入 粘土层间起柱撑作用，使无机成分的粘土矿物有机化，即形成了有机粘土，再者就是阳离子表 面活性剂改变了粘土颗粒的表面性质，使颗粒间的相互作用增强，从而提高分散体系的稳定性。 本发明通过下述技术方案予以实现
1. 二元涂料悬浮剂的配料，按重量百分比包括下列组分
本发明悬浮剂由SN悬浮剂、凹凸棒土、季铵盐阳离子表面活性剂按一定比例混制而成。三
种物料的比例为SN悬浮剂凹凸棒土 季铵盐阳离子表面活性剂(3 5) : (1 3) : (0.2
0.8)。
2. 混制方法按上述比例加入数倍量的溶剂、水(水基涂料)或醇类溶剂(醇基涂料)，先 将SN悬浮剂和凹凸棒土与溶剂搅拌或研磨混合后，再继续搅拌或研磨过程中加入季铵盐阳离子
表面活性剂，使其溶解和分散，并加入正辛醇消泡。分散均匀后静置数小时进行离子交换、交 联和匀质处理，可制成涂料悬浮剂。
3. 水基涂料悬浮剂的加入量一般为耐火粉料的3 6%。醇基涂料中悬浮剂的加入量为耐 火粉料的4 7%。
4. 较长时间存放混制，涂料密度应大于1. 85克/毫升。
本发明的显著优点是较之已有技术而言，采用本发明的悬浮剂充分利用SN悬浮剂和凹 凸棒土各自优点，两者的性能得到了互补，使复合剂悬浮剂有更好的悬浮率、耐火性和稳定性。 适应性强，对涂料的PH值不敏感，水基涂料、醇基涂料均可达到理想悬浮效果。成本低，尤其 是替代有机膨润土用于醇基涂料时经济性更加明显，可降低成本75% 80%以上。无毒无污染，无须用二甲苯引发。可直接使用，不须用水引发预先处理，操作简便，生产效率高。
具体实施方式
下面将结合实施例进一步说明本发明的实质。 实施例1 醇基锆英粉涂料悬浮剂
混制比例，SN悬浮剂、凹凸棒土、十八烷基三甲基氯化铵为5:1:0.25。 按上述比例加入数倍量的醇类溶剂搅拌或研磨，先将SN悬浮剂和凹凸棒土与醇类熔剂搅拌或研 磨混合后，再继续搅拌或研磨过程中加入季铵盐阳离子表面活性剂，使其溶解和分散，并加入 正辛醇消泡。分散均匀后静置数小时即可。悬浮剂的加入量为耐火粉料的6X。24h悬浮率>95%。 实施例2 醇基铝矾土涂料悬浮剂
混制比例，SN悬浮剂、凹凸棒土、十二烷基三甲基氯化铵为3:2:0.4。 按上述比例加入数倍量醇类溶剂搅拌或研磨，先将SN悬浮剂和凹凸棒土与醇类熔剂搅拌或研磨 混合后，在继续搅拌或研磨过程中加入季铵盐阳离子表面活性剂，使其溶解和分散，并加入正 辛醇消泡。分散均匀后静置数小时即可。悬浮剂的加入量为耐火粉料的5%。 2牝悬浮率>95% 实施例3 水基锆英粉涂料悬浮剂
混制比例，SN悬浮剂、凹凸棒土、十二烷基三甲基氯化铵为6:1:0.3。 按上述比例加入数倍量的水搅拌或研磨，先将SN悬浮剂和凹凸棒土与水搅拌或研磨混合后，在 继续搅拌或研磨过程中加入季铵盐阳离子表面活性剂，使其溶解和分散，并加入正辛醇消泡。 分散均匀后静置数小时即可。悬浮剂的加入量为耐火粉料的6%。 2牝悬浮率>95%。 实施例4 水基铝矾土涂料悬浮剂
混制比例，SN悬浮剂、凹凸棒土、十八垸基三甲基氯化铵为1:1:0.25。 按上述比例加入数倍量的水搅拌或研磨，先将SN悬浮剂和凹凸棒土与水搅拌或研磨混合 后，在继续搅拌或研磨过程中加入季铵盐阳离子表面活性剂，使其溶解和分散，并加入正辛醇 消泡。分散均匀后静置数小时即可。悬浮剂的加入量为耐火粉料的4%。 24h悬浮率》95M。
权利要求
1. 一种二元铸造涂料悬浮剂，其特征在于是以SN悬浮剂、凹凸棒土为主要原料，按比例相混合，加少量季铵盐阳离子表面活性剂分散和润湿。
2、 根据权利要求1所述的二元铸造涂料悬浮剂，其特征在于所述的sn悬浮剂、凹凸棒土、季铵盐阳离子表面活性剂的比例为sn悬浮剂凹凸棒土 季铵盐阳离子表面活性剂为(3 5) : (1 3) : (0.2 0.8)。
3、 一种二元铸造涂料悬浮剂的制备方法，其特征在于按sn悬浮剂凹凸棒土 季铵盐阳离子表面活性剂为(3 5) : (1 3) : (0.2 0.8)的比例加入数倍量的溶剂、水(水 基涂料)或醇类溶剂(醇基涂料)搅拌或研磨，其步骤是先将sn悬浮剂和凹凸棒土与溶剂搅拌或研磨混合，然后在继续搅拌或研磨过程中加入季铵盐阳离子表面活性剂，使其溶解和分 散，并加入正辛醇消泡，分散均匀后静置数小时进行离子交换、交联和匀质处理，制成涂料 悬浮剂。
4、 如权利要求1所述的二元铸造涂料悬浮剂可用于醇基或水基铸造涂料，其特征在于水基涂料悬浮剂的加入量一般为耐火粉料的3 6%，醇基涂料中悬浮剂的加入量为耐火粉 料的4 7%。
全文摘要
本发明公开了一种二元铸造涂料悬浮剂，其特征在于，以SN悬浮剂、凹凸棒土为主要原料，按一定比例相混合，加少量季铵盐阳离子表面活性剂分散和润湿。采用本发明的悬浮剂发挥了SN悬浮剂和凹凸棒土各自优点，两者的性能得到了互补，使复合剂悬浮剂有更好的悬浮率、耐火性和稳定性。这种涂料悬浮剂适应性强，对涂料的pH值不敏感，水基涂料、醇基涂料均可达到理想悬浮效果。成本低，尤其是替代有机膨润土用于醇基涂料时经济性更加明显，可降低成本75％～80％以上。无毒、无污染，无须用二甲苯引发。可直接使用，不须用水引发预先处理，操作简便，生产效率高。由于生产成本低，性能优异，因此具有很强的市场竞争能力和推广应用价值。
文档编号B22C3/00GK101279355SQ20081005843
公开日2008年10月8日 申请日期2008年5月26日 优先权日2008年5月26日
发明者常殿存, 方 张, 张学峰, 张希俊, 莉 李 申请人:昆明理工大学