一种高炉矿渣醇基铸造涂料及其制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高炉矿渣醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：焦宝石30-40、铬铁矿40-50、粘土砂2-4、高炉矿渣15-20、水玻璃砂4-8、TRFR高阻燃高增粘树脂1-2、硅烷偶联剂0.2-0.5、聚乙烯醇纤维0.3-0.6、碳酸钠0.4-0.7、板栗壳9-12、乙烯基硅油1-3、酚醛树脂2-6、六亚甲基四胺3-4、乙醇40-55、助剂3-6；本发明生产成本低，将高炉矿渣添加到原料中，不仅解决了废弃物的排放难题还提高了涂料的悬浮性能，实现了高炉矿渣的综合利用，因此具有很强的市场竞争能力和推广应用价值。
【专利说明】一种高炉矿渣醇基铸造涂料及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铸造涂料领域，具体涉及一种高炉矿渣醇基铸造涂料及其制作方法。【背景技术】
[0002]铸造涂料是指用来涂敷在型腔或砂芯表面，以改变其表面耐火度、化学稳定性、抗金属冲刷性、抗粘砂性等性能的铸造辅助材料，它是由多种性质不同的材料组成的分散系，其组成主要包括耐火材料、悬浮剂、载体、粘结剂及特殊添加剂等组成。作用于铸件时要求涂料有良好的工艺性能、工作性能、质量稳定性以及施涂重现性，一方面可以起到隔热，均衡温度，免除金属液的冲击腐蚀性的目的，另一方面可以防止铸件产品因局部冷却过快而造成的开裂、砂眼、白口铁形成等缺陷。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，不需烘干，能缩短生产周期，简化工艺，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。
[0003]然而现有技术中醇基铸造涂料有诸多缺陷，比如:悬浮稳定性较差、在长途运输和存放过程中易分层、耐高温性能较差、硬度低、化学稳定性差、抗金属冲刷性能低、抗粘砂性弱等，使得醇基铸造涂料功能单一，无法满足大规模的工业化生产。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是提供一种高炉矿渣醇基铸造涂料及其制作方法，以克服现有技术的不足。
[0005]本发明的目的是这样实现的:
一种高炉矿渣醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:焦宝石30-40、铬铁矿40-50、粘土砂2-4、高炉矿渣15-20、水玻璃砂4_8、TRFR高阻燃高增粘树脂1_2、硅烷偶联剂0.2-0.5、聚乙烯醇纤维0.3-0.6、碳酸钠0.4-0.7、板栗壳9_12、乙烯基硅油1_3、酚醛树脂2-6、六亚甲基四胺3-4、乙醇40-55、助剂3_6。
[0006]所述的助剂由下列重量份原料制成:猪骨25-30、累托石35-45、偏高岭土 65_95、硅灰30-45、硅烷偶联剂KH-5702-6、硅溶胶0.4-0.8、纳米碳化硅粉1_3、纳米四氧化三铁
1.2-3.4、当归粉0.6-1.2、羧甲基淀粉钠0.4-0.9、羧甲基纤维素4_7、适量水，其制备方法是将猪骨、累托石、偏高岭土放入煅烧炉中在560-680°C下煅烧2-3小时，取出，放入8-12%的盐酸溶液中浸泡4-5小时，过滤取出，用清水反复洗涤，烘干粉碎，加水搅拌成浆，同时，加入纳米碳化硅粉、硅溶胶、羧甲基淀粉钠研磨，喷雾干燥制得干燥粉；取硅灰、当归粉加入硅烷偶联剂KH-570搅拌制成浆，加纳米四氧化三铁研磨20-30分钟，制得改性的硅灰；将上述制得的干燥粉、改性硅灰及其他剩余成分加水研磨造粒，烘干即得。
[0007]所述的一种高炉矿渣醇基铸造涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤:
(I)将板栗壳放入炭化炉中在405-520°C下煅烧处理3-4小时，取出，放入10-12%的盐酸溶液中浸泡3-6小时，过滤取出，用清水反复洗涤，烘干粉碎，喷洒雾状乙烯基硅油搅拌混匀，制的改性板栗壳灰；
(2)将上述步骤制得的改性板栗壳灰与粘土砂、1/4重量的乙醇一起研磨并加热至140-160°C，加入TRFR高阻燃高增粘树脂、硅烷偶联剂、聚乙烯醇纤维保持温度搅拌1_2小时，冷却至50-60°C加入碳酸钠研磨30-40分钟；
(3)将高炉矿渣、铬铁矿放入煅烧炉中于530-680°C下煅烧2-4小时，取出冷却粉碎，加入1/5重量的乙醇搅拌均匀，静置10-12小时，然后加入水玻璃砂、酚醛树脂、六亚甲基四胺加热至70-80°C搅拌30-40分钟；
(4)将焦宝石投入反应釜中，加入剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤(2)、
(3)产物、助剂，同时将反应釜温度缓慢升至75-85°C，保持温度搅拌20-40分钟，研磨直至细度达到50 μ m以下即可。
[0008]本发明有以下有益效果:本发明制备的涂料性能优良，具有耐高温、透气性佳等优点；本发明生产成本低，将高炉矿渣添加到原料中，不仅解决了废弃物的排放难题还提高了涂料的悬浮性能，实现了高炉矿渣的综合利用，因此具有很强的市场竞争能力和推广应用价值。
【具体实施方式】
[0009]所述的一种高炉矿渣醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:焦宝石35、铬铁矿40、粘土砂2、高炉矿渣15、水玻璃砂4、TRFR高阻燃高增粘树脂2、硅烷偶联剂0.2、聚乙烯醇纤维0.3、碳酸钠0.4、板栗壳9、乙烯基硅油1、酚醛树脂2、六亚甲基四胺 3、乙醇46、助剂3。
[0010]所述的助剂由下列重量份原料制成:猪骨26、累托石38、偏高岭土 85、硅灰30、硅烷偶联剂KH-5702、硅溶胶0.4、纳米碳化硅粉1、纳米四氧化三铁1.2、当归粉0.6、羧甲基淀粉钠0.4、羧甲基纤维素4、适量水，其制备方法是将猪骨、累托石、偏高岭土放入煅烧炉中在560-680°C下煅烧2-3小时，取出，放入8-12%的盐酸溶液中浸泡4_5小时，过滤取出，用清水反复洗涤，烘干粉碎，加水搅拌成浆，同时，加入纳米碳化硅粉、硅溶胶、羧甲基淀粉钠研磨，喷雾干燥制得干燥粉；取硅灰、当归粉加入硅烷偶联剂KH-570搅拌制成浆，加纳米四氧化三铁研磨20-30分钟，制得改性的硅灰；将上述制得的干燥粉、改性硅灰及其他剩余成分加水研磨造粒，烘干即得。
[0011]制作方法包括以下步骤:
(1)将板栗壳放入炭化炉中在405-520°C下煅烧处理3-4小时，取出，放入10-12%的盐酸溶液中浸泡3-6小时，过滤取出，用清水反复洗涤，烘干粉碎，喷洒雾状乙烯基硅油搅拌混匀，制的改性板栗壳灰；
(2)将上述步骤制得的改性板栗壳灰与粘土砂、1/4重量的乙醇一起研磨并加热至140-160°C，加入TRFR高阻燃高增粘树脂、硅烷偶联剂、聚乙烯醇纤维保持温度搅拌1_2小时，冷却至50-60°C加入碳酸钠研磨30-40分钟；
(3)将高炉矿渣、铬铁矿放入煅烧炉中于530-680°C下煅烧2-4小时，取出冷却粉碎，加入1/5重量的乙醇搅拌均匀，静置10-12小时，然后加入水玻璃砂、酚醛树脂、六亚甲基四胺加热至70-80°C搅拌30-40分钟；
(4)将焦宝石投入反应釜中，加入剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤(2)、(3)产物、助剂，同时将反应釜温度缓慢升至75-85°C，保持温度搅拌20-40分钟，研磨直至细度达到50 μ m以下即可。
[0012]通过上述实施例加工得到的铸造涂料的使用技术指标如下:
(1)涂层耐磨性:0.83 ；
(2)发气量:14.1 mL/g;
(3)放置24小时涂料悬浮率:98%；
(4)涂料密度:1.62g/cm3；
(5)涂层的常温强度高于700g/mm；
(6)经过1200°C焙 烧后涂料涂层的强度高于500g/mm；
(7)涂敷、烘干、冷却后涂层外观:无裂纹、无起泡和肉眼可见的针孔的均匀涂层。
【权利要求】
1.一种高炉矿渣醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:焦宝石30-40、铬铁矿40-50、粘土砂2-4、高炉矿渣15-20、水玻璃砂4_8、TRFR高阻燃高增粘树脂1-2、硅烷偶联剂0.2-0.5、聚乙烯醇纤维0.3-0.6、碳酸钠0.4-0.7、板栗壳9_12、乙烯基硅油1-3、酚醛树脂2-6、六亚甲基四胺3-4、乙醇40-55、助剂3_6 ;所述的助剂由下列重量份原料制成:猪骨25-30、累托石35-45、偏高岭土 65-95、硅灰30-45、硅烷偶联剂KH-5702-6、硅溶胶0.4-0.8、纳米碳化硅粉1-3、纳米四氧化三铁1.2-3.4、当归粉0.6-1.2、羧甲基淀粉钠0.4-0.9、羧甲基纤维素4-7、适量水，其制备方法是将猪骨、累托石、偏高岭土放入煅烧炉中在560-680°C下煅烧2-3小时，取出，放入8-12%的盐酸溶液中浸泡4_5小时，过滤取出，用清水反复洗涤，烘干粉碎，加水搅拌成浆，同时，加入纳米碳化硅粉、硅溶胶、羧甲基淀粉钠研磨，喷雾干燥制得干燥粉；取硅灰、当归粉加入硅烷偶联剂KH-570搅拌制成浆，加纳米四氧化三铁研磨20-30分钟，制得改性的硅灰；将上述制得的干燥粉、改性硅灰及其他剩余成分加水研磨造粒，烘干即得。
2.根据权利要求1所述的一种高炉矿渣醇基铸造涂料的制作方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将板栗壳放入炭化炉中在405-520°C下煅烧处理3-4小时，取出，放入10-12%的盐酸溶液中浸泡3-6小时，过滤取出，用清水反复洗涤，烘干粉碎，喷洒雾状乙烯基硅油搅拌混匀，制的改性板栗壳灰； (2)将上述步骤制得的改性板栗壳灰与粘土砂、1/4重量的乙醇一起研磨并加热至140-160°C，加入TRFR高阻燃高增粘树脂、硅烷偶联剂、聚乙烯醇纤维保持温度搅拌1_2小时，冷却至50-60°C加入碳酸钠研磨30-40分钟； (3)将高炉矿渣、铬铁矿放入煅烧炉中于530-680°C下煅烧2-4小时，取出冷却粉碎，加入1/5重量的乙醇搅拌均匀，静置10-12小时，然后加入水玻璃砂、酚醛树脂、六亚甲基四胺加热至70-80°C搅拌30-40分钟； (4)将焦宝石投入反应釜中，加入剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤(2)、(3)产物、助剂，同时将反应釜温度缓慢升至75-85°C，保持温度搅拌20-40分钟，研磨直至细度达到50 μ m以下即可。
【文档编号】B22C3/00GK104014728SQ201410194592
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2014年5月9日
【发明者】方学军 申请人:方学军