本发明涉及涂料制作
技术领域：
，尤其涉及一种覆膜沙壳型涂料及其制备方法。
背景技术：
：覆膜砂是砂粒表面在造型前即覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂，现有技术中有冷法和热法两种覆膜工艺：冷法用乙醇将树脂溶解，并在混砂过程中加入乌洛托品，使二者包覆在砂粒表面，乙醇挥发，得覆膜砂；热法把砂预热到一定温度，加树脂使其熔融，搅拌使树脂包覆在砂粒表面，加乌洛托品水溶液及润滑剂，冷却、破碎、筛分得覆膜砂，用于铸钢件、铸铁件。现有技术中覆膜沙工艺是由骨料经过高温搅拌混制而成，再由铸造车间射芯机把覆膜沙经高气压后射入加温到一定温度的各种各样的铸件型腔中，经过一定周期的固化、结壳，然后经射芯气缸或油缸将铸件模具分离，把达到强度的模壳取出，再经过12小时自然固化达到一定强度，经熔炼车间浇注。但因铸造产品各式各样，铸件热节部位薄厚不同，经过现有技术中覆膜沙工艺做出的产品表面有许多不规则的麻坑、部分铸造件加工后产生许多皮下气孔，且现有技术中粘沙较为严重，进而可能造成铸造报废和反复焊补、打磨，造成生产成本增加，且现有技术中的涂料在制备完成8小时后就会产生沉淀，影响涂料的正常使用，降低了生产效率，且现有技术中溶液的溶剂采用乙醇，成本较高，进而一种覆膜沙壳型涂料及其制备方法尤为重要。技术实现要素：本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种覆膜沙壳型涂料及其制备方法。为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种覆膜沙壳型涂料，具体包括以下组成成分：水、硅溶胶、羧甲基纤维素钠、石英粉、膨润土。优选的，所述组成成分为以下重量份：水：12-13份；硅溶胶：2-3份；羧甲基纤维素钠：0.1-0.2份；石英粉：10-30份；膨润土：1.5-1.7份。一种覆膜沙壳型涂料的制备方法，具体包括以下步骤：p1、原料制备：制备硅溶胶原料、石英粉原料、膨润土原料、羧甲基纤维素钠原料；p2、称取基液：称取2-3kg水放入第一混料桶中；p3、称取2-3kg硅溶胶放入第二混料桶中，并加入5-15kg水，充分搅拌；p4、将第二混料桶中的硅溶胶混合液倒入第一混料桶中；p5、称取羧甲基纤维素钠0.1-0.2kg倒入第一混料桶中，且在倒入过程中使用搅拌棒不断搅拌；p6、静止1-3min，将第一混料桶中的混合溶液过筛网，将过滤后的混合液倒入第三混料桶中；p7、称取10-30kg石英粉倒入搅拌机内搅拌1-3min，再称取1.5-1.7kg膨润土倒入搅拌机内搅拌2-4min，最后将第三混料桶中的混合液倒入搅拌机内搅拌5-15min；p8、将搅拌后的混合料液倒入储料桶中；p9、称重、储存。优选的，步骤p1中制备硅溶胶原料具体包括以下步骤：q1、称取5-10kg水放入反应釜中，加入3-4kg丁胺，充分搅拌5-15min；q2、向反应釜中加入7-8kg正硅酸乙酯，搅拌1-2min，形成凝胶后停止搅拌；q3、使用捣杵捣碎反应釜中的凝胶，将反应釜放入常温水中冷却15-45min；q4、向反应釜中加入水，再次充分搅拌50-70min，直至生成溶胶。优选的，步骤p1中制备石英粉原料具体包括以下步骤：r1、取2-4kg矿化剂混入10-30kg石英砂中；r2、将混合料放入球磨机中粉碎后过筛网；r3、将粉碎后的混合料放入煅烧机中煅烧，取出煅烧后的混合料，进行淬冷；r4、将淬冷后的混合料放入球磨机中粉碎后过筛网；r5、得到石英粉原料。优选的，步骤p1中制备膨润土原料具体包括以下步骤：s1、取1.5-1.7kg钙基膨润土原矿石放入研磨机中研磨；s2、取出研磨后的钙基膨润土粉末，加入粉状钠化改性剂，充分搅拌混合；s3、向混合料中加入水，并不断搅拌，且在加水过程中控制改性温度为30-120℃，改性时间为30-300min；s4、将混合料放入烘干机中烘干得到钠基膨润土。优选的，步骤p1中制备羧甲基纤维素钠原料具体包括以下步骤：t1、取粉碎后的纤维素粉末0.1-0.2kg放入反应皿中，加入催化剂，充分混匀；t2、加热反应皿至25-45℃，向反应皿中滴入氢氧化钠溶液；t3、加热反应皿至50-70℃，向反应皿中加入一氯乙酸钠，反应1-5h；t4、待反应皿冷却至室温，加入醇溶液浸泡8-16h；t5、向反应皿中加入ph调节剂，调节混合液的ph至6-8；t6、过滤得到羧甲基纤维素钠。优选的，步骤r2中筛网目数为100-200目，步骤r4中筛网目数为300-350目。优选的，步骤s4中烘干机内温度为50-200℃，烘干时间为0.5-5h。优选的，步骤t1中催化剂为四甲基硫酸氢铵、四丙基碘化铵、十四烷基氯化吡啶、甲氧甲酰基乙基三苯基溴化膦、四丁基氟化铵、四丁基氯化铵、聚乙二醇、三苯基甲基碘化膦中的一种或几种。与现有技术相比，本发明提供了一种覆膜沙壳型涂料及其制备方法，具备以下有益效果：1、该覆膜沙壳型涂料，在制备硅溶胶原料时，称取5-10kg水放入反应釜中，加入3-4kg丁胺，充分搅拌5-15min，向反应釜中加入7-8kg正硅酸乙酯，搅拌1-2min，形成凝胶后停止搅拌，使用捣杵捣碎反应釜中的凝胶，将反应釜放入常温水中冷却15-45min，向反应釜中加入水，再次充分搅拌50-70min，直至生成溶胶；在制备石英粉原料时，取2-4kg矿化剂混入10-30kg石英砂中，将混合料放入球磨机中粉碎后过筛网，将粉碎后的混合料放入煅烧机中煅烧，取出煅烧后的混合料，进行淬冷，将淬冷后的混合料放入球磨机中粉碎后过筛网，得到石英粉原料；在制备膨润土原料时，取1.5-1.7kg钙基膨润土原矿石放入研磨机中研磨，取出研磨后的钙基膨润土粉末，加入粉状钠化改性剂，充分搅拌混合，向混合料中加入水，并不断搅拌，且在加水过程中控制改性温度为30-120℃，改性时间为30-300min，将混合料放入烘干机中烘干得到钠基膨润土；在制备羧甲基纤维素钠时，取粉碎后的纤维素粉末0.1-0.2kg放入反应皿中，加入催化剂，充分混匀，加热反应皿至25-45℃，向反应皿中滴入氢氧化钠溶液，加热反应皿至50-70℃，向反应皿中加入一氯乙酸钠，反应1-5h，待反应皿冷却至室温，加入醇溶液浸泡8-16h，向反应皿中加入ph调节剂，调节混合液的ph至6-8，过滤得到羧甲基纤维素钠；在制备涂料时，称取2-3kg水放入第一混料桶中，称取2-3kg硅溶胶放入第二混料桶中，并加入5-15kg水，充分搅拌，将第二混料桶中的硅溶胶混合液倒入第一混料桶中，称取羧甲基纤维素钠0.1-0.2kg倒入第一混料桶中，且在倒入过程中使用搅拌棒不断搅拌，静止1-3min，将第一混料桶中的混合溶液过筛网，将过滤后的混合液倒入第三混料桶中，称取10-30kg石英粉倒入搅拌机内搅拌1-3min，再称取1.5-1.7kg膨润土倒入搅拌机内搅拌2-4min，最后将第三混料桶中的混合液倒入搅拌机内搅拌5-15min，将搅拌后的混合料液倒入储料桶中，称重、储存。2、该覆膜沙壳型涂料，能够保证7天内不沉淀，悬浮性较高，且溶液中的溶剂采用水，降低了生产成本。3、该覆膜沙壳型涂料，经过搅拌后，用喷枪喷涂到高温成型的覆膜沙铸件型腔内，经过两分钟后铸件型腔达到高强度，再经过12小时自然固化，经过熔炼车间浇注后，铸件r弧过深的地方将不再产生不规则的麻坑和皮下气孔，且铸件不再出现粘沙的情况，减少了人力、物力消耗，降低了生产成本。具体实施方式下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。对比例1：一种覆膜沙壳型涂料的制备方法，在涂料制备时，采用骨料为原料制备而成，并采用常规的制备方法。实施例1：一种覆膜沙壳型涂料，具体包括以下组成成分：水、硅溶胶、羧甲基纤维素钠、石英粉、膨润土。组成成分为以下重量份：水：12.5kg；硅溶胶：2.5kg；羧甲基纤维素钠：0.1kg；石英粉：20kg；膨润土：1.6kg。一种覆膜沙壳型涂料的制备方法，具体包括以下步骤：p1、原料制备：制备硅溶胶原料、石英粉原料、膨润土原料、羧甲基纤维素钠原料；p2、称取基液：称取2.5kg水放入第一混料桶中；p3、称取2.5kg硅溶胶放入第二混料桶中，并加入10kg水，充分搅拌；p4、将第二混料桶中的硅溶胶混合液倒入第一混料桶中；p5、称取羧甲基纤维素钠0.1kg倒入第一混料桶中，且在倒入过程中使用搅拌棒不断搅拌；p6、静止2min，将第一混料桶中的混合溶液过筛网，将过滤后的混合液倒入第三混料桶中；p7、称取20kg石英粉倒入搅拌机内搅拌2min，再称取1.6kg膨润土倒入搅拌机内搅拌3min，最后将第三混料桶中的混合液倒入搅拌机内搅拌10min；p8、将搅拌后的混合料液倒入储料桶中；p9、称重、储存。步骤p1中制备硅溶胶原料具体包括以下步骤：q1、称取8kg水放入反应釜中，加入3kg丁胺，充分搅拌10min；q2、向反应釜中加入7kg正硅酸乙酯，搅拌1min，形成凝胶后停止搅拌；q3、使用捣杵捣碎反应釜中的凝胶，将反应釜放入常温水中冷却25min；q4、向反应釜中加入水，再次充分搅拌60min，直至生成溶胶。步骤p1中制备石英粉原料具体包括以下步骤：r1、取3kg矿化剂混入20kg石英砂中；r2、将混合料放入球磨机中粉碎后过筛网；r3、将粉碎后的混合料放入煅烧机中煅烧，取出煅烧后的混合料，进行淬冷；r4、将淬冷后的混合料放入球磨机中粉碎后过筛网；r5、得到石英粉原料。步骤p1中制备膨润土原料具体包括以下步骤：s1、取1.6kg钙基膨润土原矿石放入研磨机中研磨；s2、取出研磨后的钙基膨润土粉末，加入粉状钠化改性剂，充分搅拌混合；s3、向混合料中加入水，并不断搅拌，且在加水过程中控制改性温度为80℃，改性时间为180min；s4、将混合料放入烘干机中烘干得到钠基膨润土。步骤p1中制备羧甲基纤维素钠原料具体包括以下步骤：t1、取粉碎后的纤维素粉末0.1kg放入反应皿中，加入催化剂，充分混匀；t2、加热反应皿至30℃，向反应皿中滴入氢氧化钠溶液；t3、加热反应皿至60℃，向反应皿中加入一氯乙酸钠，反应3h；t4、待反应皿冷却至室温，加入醇溶液浸泡12h；t5、向反应皿中加入ph调节剂，调节混合液的ph至7；t6、过滤得到羧甲基纤维素钠。步骤r2中筛网目数为150目，步骤r4中筛网目数为320目。步骤s4中烘干机内温度为120℃，烘干时间为3h。步骤t1中催化剂为四甲基硫酸氢铵、四丙基碘化铵、十四烷基氯化吡啶、甲氧甲酰基乙基三苯基溴化膦、四丁基氟化铵、四丁基氯化铵、聚乙二醇、三苯基甲基碘化膦中的一种或几种。在制备硅溶胶原料时，称取8kg水放入反应釜中，加入3kg丁胺，充分搅拌10min，向反应釜中加入7kg正硅酸乙酯，搅拌1min，形成凝胶后停止搅拌，使用捣杵捣碎反应釜中的凝胶，将反应釜放入常温水中冷却25min，向反应釜中加入水，再次充分搅拌60min，直至生成溶胶；在制备石英粉原料时，取3kg矿化剂混入20kg石英砂中，将混合料放入球磨机中粉碎后过筛网，将粉碎后的混合料放入煅烧机中煅烧，取出煅烧后的混合料，进行淬冷，将淬冷后的混合料放入球磨机中粉碎后过筛网，得到石英粉原料；在制备膨润土原料时，取1.6kg钙基膨润土原矿石放入研磨机中研磨，取出研磨后的钙基膨润土粉末，加入粉状钠化改性剂，充分搅拌混合，向混合料中加入水，并不断搅拌，且在加水过程中控制改性温度为80℃，改性时间为180min，将混合料放入烘干机中烘干得到钠基膨润土；在制备羧甲基纤维素钠时，取粉碎后的纤维素粉末0.1kg放入反应皿中，加入催化剂，充分混匀，加热反应皿至30℃，向反应皿中滴入氢氧化钠溶液，加热反应皿至60℃，向反应皿中加入一氯乙酸钠，反应3h，待反应皿冷却至室温，加入醇溶液浸泡12h，向反应皿中加入ph调节剂，调节混合液的ph至7，过滤得到羧甲基纤维素钠；在制备涂料时，称取2.5kg水放入第一混料桶中，称取2.5kg硅溶胶放入第二混料桶中，并加入12.5kg水，充分搅拌，将第二混料桶中的硅溶胶混合液倒入第一混料桶中，称取羧甲基纤维素钠0.1kg倒入第一混料桶中，且在倒入过程中使用搅拌棒不断搅拌，静止2min，将第一混料桶中的混合溶液过筛网，将过滤后的混合液倒入第三混料桶中，称取20kg石英粉倒入搅拌机内搅拌2min，再称取1.6kg膨润土倒入搅拌机内搅拌3min，最后将第三混料桶中的混合液倒入搅拌机内搅拌10min，将搅拌后的混合料液倒入储料桶中，称重、储存。该覆膜沙壳型涂料，能够保证7天内不沉淀，悬浮性较高，且溶液中的溶剂采用水，降低了生产成本。该覆膜沙壳型涂料，经过搅拌后，用喷枪喷涂到高温成型的覆膜沙铸件型腔内，经过两分钟后铸件型腔达到高强度，再经过12小时自然固化，经过熔炼车间浇注后，铸件r弧过深的地方将不再产生不规则的麻坑和皮下气孔，且铸件不再出现粘沙的情况，减少了人力、物力消耗，降低了生产成本。实施例2：一种覆膜沙壳型涂料，具体包括以下组成成分：水、硅溶胶、羧甲基纤维素钠、石英粉、膨润土。组成成分为以下重量份：水：12.5kg；硅溶胶：2.5kg；羧甲基纤维素钠：0.2kg；石英粉：20kg；膨润土：1.6kg。一种覆膜沙壳型涂料的制备方法，具体包括以下步骤：p1、原料制备：制备硅溶胶原料、石英粉原料、膨润土原料、羧甲基纤维素钠原料；p2、称取基液：称取2.5kg水放入第一混料桶中；p3、称取2.5kg硅溶胶放入第二混料桶中，并加入10kg水，充分搅拌；p4、将第二混料桶中的硅溶胶混合液倒入第一混料桶中；p5、称取羧甲基纤维素钠0.2kg倒入第一混料桶中，且在倒入过程中使用搅拌棒不断搅拌；p6、静止2min，将第一混料桶中的混合溶液过筛网，将过滤后的混合液倒入第三混料桶中；p7、称取20kg石英粉倒入搅拌机内搅拌2min，再称取1.6kg膨润土倒入搅拌机内搅拌3min，最后将第三混料桶中的混合液倒入搅拌机内搅拌10min；p8、将搅拌后的混合料液倒入储料桶中；p9、称重、储存。步骤p1中制备硅溶胶原料具体包括以下步骤：q1、称取8kg水放入反应釜中，加入3kg丁胺，充分搅拌10min；q2、向反应釜中加入7kg正硅酸乙酯，搅拌1min，形成凝胶后停止搅拌；q3、使用捣杵捣碎反应釜中的凝胶，将反应釜放入常温水中冷却25min；q4、向反应釜中加入水，再次充分搅拌60min，直至生成溶胶。步骤p1中制备石英粉原料具体包括以下步骤：r1、取3kg矿化剂混入20kg石英砂中；r2、将混合料放入球磨机中粉碎后过筛网；r3、将粉碎后的混合料放入煅烧机中煅烧，取出煅烧后的混合料，进行淬冷；r4、将淬冷后的混合料放入球磨机中粉碎后过筛网；r5、得到石英粉原料。步骤p1中制备膨润土原料具体包括以下步骤：s1、取1.6kg钙基膨润土原矿石放入研磨机中研磨；s2、取出研磨后的钙基膨润土粉末，加入粉状钠化改性剂，充分搅拌混合；s3、向混合料中加入水，并不断搅拌，且在加水过程中控制改性温度为80℃，改性时间为180min；s4、将混合料放入烘干机中烘干得到钠基膨润土。步骤p1中制备羧甲基纤维素钠原料具体包括以下步骤：t1、取粉碎后的纤维素粉末0.2kg放入反应皿中，加入催化剂，充分混匀；t2、加热反应皿至30℃，向反应皿中滴入氢氧化钠溶液；t3、加热反应皿至60℃，向反应皿中加入一氯乙酸钠，反应3h；t4、待反应皿冷却至室温，加入醇溶液浸泡12h；t5、向反应皿中加入ph调节剂，调节混合液的ph至7；t6、过滤得到羧甲基纤维素钠。步骤r2中筛网目数为150目，步骤r4中筛网目数为320目。步骤s4中烘干机内温度为120℃，烘干时间为3h。步骤t1中催化剂为四甲基硫酸氢铵、四丙基碘化铵、十四烷基氯化吡啶、甲氧甲酰基乙基三苯基溴化膦、四丁基氟化铵、四丁基氯化铵、聚乙二醇、三苯基甲基碘化膦中的一种或几种。在制备硅溶胶原料时，称取8kg水放入反应釜中，加入3kg丁胺，充分搅拌10min，向反应釜中加入7kg正硅酸乙酯，搅拌1min，形成凝胶后停止搅拌，使用捣杵捣碎反应釜中的凝胶，将反应釜放入常温水中冷却25min，向反应釜中加入水，再次充分搅拌60min，直至生成溶胶；在制备石英粉原料时，取3kg矿化剂混入20kg石英砂中，将混合料放入球磨机中粉碎后过筛网，将粉碎后的混合料放入煅烧机中煅烧，取出煅烧后的混合料，进行淬冷，将淬冷后的混合料放入球磨机中粉碎后过筛网，得到石英粉原料；在制备膨润土原料时，取1.6kg钙基膨润土原矿石放入研磨机中研磨，取出研磨后的钙基膨润土粉末，加入粉状钠化改性剂，充分搅拌混合，向混合料中加入水，并不断搅拌，且在加水过程中控制改性温度为80℃，改性时间为180min，将混合料放入烘干机中烘干得到钠基膨润土；在制备羧甲基纤维素钠时，取粉碎后的纤维素粉末0.2kg放入反应皿中，加入催化剂，充分混匀，加热反应皿至30℃，向反应皿中滴入氢氧化钠溶液，加热反应皿至60℃，向反应皿中加入一氯乙酸钠，反应3h，待反应皿冷却至室温，加入醇溶液浸泡12h，向反应皿中加入ph调节剂，调节混合液的ph至7，过滤得到羧甲基纤维素钠；在制备涂料时，称取2.5kg水放入第一混料桶中，称取2.5kg硅溶胶放入第二混料桶中，并加入12.5kg水，充分搅拌，将第二混料桶中的硅溶胶混合液倒入第一混料桶中，称取羧甲基纤维素钠0.2kg倒入第一混料桶中，且在倒入过程中使用搅拌棒不断搅拌，静止2min，将第一混料桶中的混合溶液过筛网，将过滤后的混合液倒入第三混料桶中，称取20kg石英粉倒入搅拌机内搅拌2min，再称取1.6kg膨润土倒入搅拌机内搅拌3min，最后将第三混料桶中的混合液倒入搅拌机内搅拌10min，将搅拌后的混合料液倒入储料桶中，称重、储存。该覆膜沙壳型涂料，能够保证7天内不沉淀，悬浮性较高，且溶液中的溶剂采用水，降低了生产成本。该覆膜沙壳型涂料，经过搅拌后，用喷枪喷涂到高温成型的覆膜沙铸件型腔内，经过两分钟后铸件型腔达到高强度，再经过12小时自然固化，经过熔炼车间浇注后，铸件r弧过深的地方将不再产生不规则的麻坑和皮下气孔，且铸件不再出现粘沙的情况，减少了人力、物力消耗，降低了生产成本。实施例3：一种覆膜沙壳型涂料的制备方法，与实施例2基本相同，所不同的是，步骤p5中加入羧甲基纤维素钠的质量为0.15kg。实施例4：一种覆膜沙壳型涂料的制备方法，与实施例2基本相同，更进一步的是，步骤p9中还加入20mg防腐剂。对上述对比例1、实施1-4的制备后的涂料进行检测，检测步骤为将分别将对比例1、实施例1-4中制备的涂料装罐观察，每组200罐，检测结果如下表1：对比例1实施例1实施例2实施例3实施例4产生沉淀的涂料（个）328665表1对上述对比例1、实施1-4的制备后的涂料进行试验测试，测试时选择1000个铸件分为5组，每组200个铸件，进行加工处理，测试步骤为5组铸件分别使用5中不同制备方法制作的涂料进行加工处理，加工完成后对铸件进行检测，测试结果如下表2:对比例1实施例1实施例2实施例3实施例4含有麻坑的产品（个）1410996含有气孔的产品（个）138875表面粘砂的产品（个）1711965表2参照上述实施例1-4和表1、表2中的实验数据可以得出，采用羧甲基纤维素钠制作的涂料悬浮性能较高，沉淀率低，且在加工过程中，采用如下方法制得原料，称取5-10kg水放入反应釜中，加入3-4kg丁胺，充分搅拌5-15min，向反应釜中加入7-8kg正硅酸乙酯，搅拌1-2min，形成凝胶后停止搅拌，使用捣杵捣碎反应釜中的凝胶，将反应釜放入常温水中冷却15-45min，向反应釜中加入水，再次充分搅拌50-70min，直至生成溶胶；在制备石英粉原料时，取2-4kg矿化剂混入10-30kg石英砂中，将混合料放入球磨机中粉碎后过筛网，将粉碎后的混合料放入煅烧机中煅烧，取出煅烧后的混合料，进行淬冷，将淬冷后的混合料放入球磨机中粉碎后过筛网，得到石英粉原料；在制备膨润土原料时，取1.5-1.7kg钙基膨润土原矿石放入研磨机中研磨，取出研磨后的钙基膨润土粉末，加入粉状钠化改性剂，充分搅拌混合，向混合料中加入水，并不断搅拌，且在加水过程中控制改性温度为30-120℃，改性时间为30-300min，将混合料放入烘干机中烘干得到钠基膨润土；在制备羧甲基纤维素钠时，取粉碎后的纤维素粉末0.1-0.2kg放入反应皿中，加入催化剂，充分混匀，加热反应皿至25-45℃，向反应皿中滴入氢氧化钠溶液，加热反应皿至50-70℃，向反应皿中加入一氯乙酸钠，反应1-5h，待反应皿冷却至室温，加入醇溶液浸泡8-16h，向反应皿中加入ph调节剂，调节混合液的ph至6-8，过滤得到羧甲基纤维素钠；参照表1和表2采用该制备方法制作的涂料能够更加有效的降低生产后铸件上麻坑、气泡的产生率，且能有效的降低铸件表面的粘砂率，有效的降低了生产成本。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12