专利名称：一种醇基干粉砂型铸造涂料的制作方法
技术领域：
本发明一种铸造造型用辅助材料，具体涉及一种用于砂型铸造的醇基干粉铸型涂料。
背景技术：
在铸造砂型(芯)工作表面上涂覆一层铸造涂料，可以有效防止和减少逐渐表面粘砂，夹砂、砂眼等缺陷，降低铸件表面粗糙度。铸造涂料的质量是影响铸件是否粘砂、夹砂及铸件表面光洁度、铸件尺寸精度的最直接因素。铸造涂料种类繁多，大体可以分为两类水基涂料和醇基涂料。其中醇基涂料在涂覆后经点燃既可固化，与各种自硬化砂工艺配合使用，可不需烘干，能缩短生产周期，简化工艺，节约能源，减少烘干设备投资，是被铸造界广为使用的一种快干涂料，已广泛应用于钢、铁、有色铸件的生产中。但醇基涂料的载体主要为甲醇、乙醇或异丙醇等组成，属于易燃危险品，在包装、运输、贮存等方面受到诸多约束；
此外由于醇基涂料的悬浮稳定性较差，涂料在长途运输和存放过程中易分层，使其性能下降，严重的还可能使涂料出现板结而报废。而采用醇基干粉涂料，由于不含易燃溶剂，使用时只需在干粉中加入醇类溶剂搅拌均匀后既可；干粉涂料包装、贮存方便，运输周期短，费用低。中国专利(申请号86105456)公开了一种锂基膨润土锆英粉粉状铸型涂料，将锂基膨润土、锆石英粉、树脂和钛白粉等原料通过混合碾磨制成粉状涂料，使用时直接加入乙醇稀释成浆状涂料，但由于锂基膨润土未经引发溶胀，涂料的悬浮性差。中国专利(申请号200910189788. 4)公开了一种醇基纳米复合及表面改性干粉铸型涂料的制备方法，通过采用纳米层状粘土与纳米SiO2组成复合悬浮剂，再与耐火粉料、粘结剂及其他助剂混碾成醇基干粉涂料，其制备工艺要求很高，控制稍有不当即会影响涂料的性能。中国专利(公开号CN100377811C)公开了一种醇基凹凸棒铸造涂料粉剂的生产方法，以钠化改性的凹凸棒石粘土作为悬浮剂，所制涂料粉剂在乙醇中可以达到较高的悬浮率，但该涂料粉剂中改性凹凸棒粘土所占百分比为55 85%，耐火粉料仅为1(Γ45%，悬浮剂的用量大大高于耐火粉料，虽然得到的涂料有较好的悬浮稳定性，但是以降低涂料的耐火度作为代价的。因此限制了涂料的使用范围，不能用于铸钢件及大型铸铁件的生产。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种可用于铸钢、铸铁及非铁合金砂型铸造的醇基干粉铸型涂料，该涂料组分均匀，具有较好的高温抗粘砂性，且该涂料加醇后得到的浆状涂料具有优良的悬浮稳定性。为了达到上述目的，本发明提供了一种醇基干粉砂型铸造涂料，该涂料包括以下重量百分含量的组分铝矾土 60-75%，无定形石墨2-10%，片状石墨3-15%，铁红2_10%，凹凸棒土 1-5%，钠基膨润土 O. 5-1. 5%，聚乙烯醇缩丁醛1-5%，表面活性剂O. 1-0. 5%，分散剂O. 1-0. 5%。
作为优选，上述干粉涂料的配比为铝矾土 65-75%，无定形石墨3-8%，片状石墨6-12%，铁红3-8%，凹凸棒土 2-5%，钠基膨润土 O. 8-1. 2%，聚乙烯醇缩丁醛2_3%，表面活性剂O. 2-0. 4%,分散剂 O. 2-0. 4%ο其中，铝矾土、凹凸棒土、钠基膨润土、定形石墨片状石墨和铁红的粒度为20(Γ300目。表面活性剂选用聚氧乙烯型非离子表面活性剂，优选烷基酚聚氧乙烯醚。分散剂选用聚羧酸盐分散剂，优选脂肪族二羧酸。
本发明醇基干粉砂型铸造涂料的制备工艺为按上述组分分别称取各种原料，放入碾磨机中混合碾磨60-120分钟。具体使用时，根据刷涂、浸涂、流涂或喷涂等不同的施涂方式，用乙醇、甲醇或异丙醇与粉料混合，搅拌稀释成浆状涂料，其波美度为45-65。得到的涂料悬浮性2h ^ 98%，8h ^ 93%，24h ^ 87%。涂料施涂后立即点燃干燥，制得的干粉铸型涂料可适用于铸钢、铸铁或非铁合金的砂型铸造工艺。本发明相比现有技术具有以下优点
I、本发明干粉涂料采用20(Γ300目的铝矾土、无定形石墨、片状石墨和铁红为耐火基料，这些组分的复配使得该涂料具有很好的高温强度及稳定性，发气量小。同时配合表面活性剂的使用，大幅度提高了涂料的渗透能力，促使涂料能够渗进砂型，填补砂粒间的间隙，有效防止机械粘砂。2、凹凸棒土具有特殊纤维状晶体形态的层链状结构，有良好的解离特性；钠基膨润土在溶液中形成空间网状结构，使耐火材料颗粒不易下沉；利用凹凸棒土、钠基膨润土以及分散剂复配作为悬浮剂，使制备的浆状涂料具有良好的悬浮性，使用过程中不沉淀，提高了涂料的稳定性和涂刷性。3、利用聚乙烯醇缩丁醛，保证了使用时制备的浆状涂料在常温下有很好的涂挂性；在较长时间高温也能使涂料中的基料紧密的结合在一起，保证涂料在砂型表面的涂层强度，有效地防止钢水直接与砂型接触造成粘砂，从而保证铸件的表面质量。4、本发明干粉涂料的制备工艺简单，使用方便，具有较好的高温抗粘砂性。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明醇基干粉砂型铸造涂料进行详细说明。实施例I
称取招帆土 75千克,无定形石墨5千克,片状石墨8千克,铁红3千克，凹凸棒土 5千克，钠基膨润土 O. 9千克，聚乙烯醇缩丁醛2. 5千克，烷基酚聚氧乙烯醚O. 3千克，脂肪族二羧酸O. 3千克。其中招帆土、凹凸棒土、钠基膨润土、无定形石墨、片状石墨和铁红的粒度为200^300目。将上述各组分放入碾磨机中混合碾磨120分钟，即得产品。实施例2
称取招帆土 65千克,无定形石墨8千克,片状石墨12千克,铁红8千克，凹凸棒土 3. 6千克，钠基膨润土 I. O千克，聚乙烯醇缩丁醛2千克，烷基酚聚氧乙烯醚O. 2千克，脂肪族二羧酸O. 2千克,其中招帆土、凹凸棒土、钠基膨润土、无定形石墨、片状石墨和铁红的粒度为200^300目。将上述各组分放入碾磨机中混合碾磨60分钟，即得产品。
实施例3
称取招帆土 70千克,无定形石墨8千克，片状石墨10千克,铁红3千克，凹凸棒土 4千克，钠基膨润土 I. 2千克，聚乙烯醇缩丁醛3千克，烷基酚聚氧乙烯醚O. 4千克，聚丙烯酸O. 4千克。其中铝矾土、凹凸棒土、钠基膨润土、无定形石墨、片状石墨和铁红的粒度为200^300目。将上述各组分放入碾磨机中混合碾磨90分钟，即得产品。实施例4
称取招帆土 75千克,无定形石墨2千克,片状石墨6千克,铁红9千克，凹凸棒土 3千克，钠基膨润土 I. 2千克，聚乙烯醇缩丁醛3千克，脂肪胺聚氧乙烯醚O. 4千克，脂肪族二羧酸O. 4千克。其中铝矾土、凹凸棒土、钠基膨润土、无定形石墨、片状石墨和铁红的粒度为200^300目。将上述各组分放入碾磨机中混合碾磨75分钟，即得产品。
实施例5
称取招帆土 70千克,无定形石墨8千克,片状石墨12千克,铁红4. 6千克，凹凸棒土 2千克，钠基膨润土 O. 8千克，聚乙烯醇缩丁醛2千克，烷基酚聚氧乙烯醚O. 3千克，脂肪族二羧酸O. 3千克。其中招帆土、凹凸棒土、钠基膨润土、无定形石墨、片状石墨和铁红的粒度为200^300目。将上述各组分放入碾磨机中混合碾磨105分钟，即得产品。实施例6
称取招帆土 60千克,无定形石墨10千克,片状石墨15千克,铁红2. 5千克，凹凸棒土5千克，钠基膨润土 I. 5千克，聚乙烯醇缩丁醛5千克，烷基酚聚氧乙烯醚O. 5千克，脂肪族二羧酸O. 5千克。其中招帆土、凹凸棒土、钠基膨润土、无定形石墨、片状石墨和铁红的粒度为20(Γ300目。将上述各组分放入碾磨机中混合碾磨60分钟，即得产品。实施例7
称取招帆土 75千克,无定形石墨9. 3千克,片状石墨3千克,铁红10千克，凹凸棒土
I千克，钠基膨润土 O. 5千克，聚乙烯醇缩丁醛I千克，脂肪胺聚氧乙烯醚O. I千克，聚丙烯酸O. I千克。其中招帆土、凹凸棒土、钠基膨润土、无定形石墨、片状石墨和铁红的粒度为200^300目。将上述各组分放入碾磨机中混合碾磨120分钟，即得产品。效果实施例
将上述实施例制备的干粉涂料，加入乙醇，搅拌稀释成浆状涂料，其波美度为45。得到的涂料悬浮性2h ^ 98%，8h ^ 93%，24h ^ 87%。制成的浆状涂料在施涂后立即点燃干燥。制得的干粉铸型涂料可适用于铸钢、铸铁或非铁合金的砂型铸造工艺。
权利要求
1.一种醇基干粉砂型铸造涂料，其特征在于，包括以下重量百分含量的组分铝矾土 60-75%，无定形石墨2-10%，片状石墨3-15%，铁红2_10%，凹凸棒土 1_5%，钠基膨润土O.5-1. 5%，聚乙烯醇缩丁醛1-5%，表面活性剂O. 1-0. 5%，分散剂O. 1-0. 5%。
2.根据权利要求I所述的醇基干粉砂型铸造涂料，其特征在于，包括以下重量百分含量的组分铝矾土 65-75%，无定形石墨3-8%，片状石墨6-12%，铁红3_8%，凹凸棒土 2_5%，钠基膨润土 O. 8-1. 2%，聚乙烯醇缩丁醛2-3%，表面活性剂O. 2-0. 4%，分散剂O. 2-0. 4%。
3.根据权利要求I或2所述的醇基干粉砂型铸造涂料，其特征在于，所述铝矾土、无定形石墨、片状石墨、铁红、凹凸棒土和钠基膨润土的粒度为20(Γ300目。
4.根据权利要求I或2所述的醇基干粉砂型铸造涂料，其特征在于，所述表面活性剂为聚氧乙烯型非离子表面活性剂。
5.根据权利要求I或2所述的醇基干粉砂型铸造涂料，其特征在于，所述分散剂为聚羧酸盐分散剂。
全文摘要
本发明公开了一种醇基干粉砂型铸造涂料，该涂料包括以下重量百分含量的组分铝矾土60-75%，无定形石墨2-10%，片状石墨3-15%，铁红2-10%，凹凸棒土1-5%，钠基膨润土0.5-1.5%，聚乙烯醇缩丁醛1-5%，表面活性剂0.1-0.5%，分散剂0.1-0.5%。本发明干粉涂料的制备工艺简单，使用方便，具有较好的高温抗粘砂性。
文档编号B22C3/00GK102873266SQ20121039932
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者刘斌, 姚义俊, 沈国柱, 苏义, 盛群, 楼之栋 申请人:南京信息工程大学