一种含纳米碳纤维增强的轻质低残炭消失模铸造用水基涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及消失模铸造技术领域，具体设及一种含纳米碳纤维增强的轻质低残炭 消失模铸造用水基涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 消失模用涂料是指在消失模铸造过程中涂覆在模样外表面的一层特制涂料，它在 铸造过程中起着关键性的作用，由于模样是由泡沫塑料制成的，涂料的透气性、涂层强度、 流变性等性质都将会对铸造产品产生至关重要的影响，性能优良的消失模涂料应当满足： (1)能够辅助提高泡沫塑料模样的强度和刚性，防止模样破坏和变形；（2)有隔离作用，将金 属液与模型分开，防止金属液渗入干砂中，防止铸件表面形成缺陷；（3)透气作用，及时排除 模样分解产生的气体或液体，防止铸件出现气孔、碳黑缺陷等；（4)要有良好的烧结剥离性、 抗砂粘性、抗金属液侵蚀性等；（5)要有良好的润湿性、涂挂性、环保性、热稳定性、防潮等特 性。
[0003] 消失模涂料组成主要包括耐火骨料、粘接剂、溶剂、悬浮剂W及各类添加剂等成 分，按其使用的粘结剂性质来分主要分为水基涂料、醇基涂料、树脂涂料等几类，其中水基 涂料因为成本较低在实际生产中应用较为广泛，然而水基涂料存在涂层清理时容易溃散， 容易粘砂，且大部分产品的使用性能仍存在缺陷，达不到前面所述的效果。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于，制备一种含纳米碳纤维增强的轻质低残炭消失模铸造用水基 涂料，W获得具有高强度、高透气性、低残炭的模样涂层，从而改善铸件质量，为了实现上述 目的，本发明采用的技术方案如下：
[0005] -种含纳米碳纤维增强的轻质低残炭消失模铸造用水基涂料，其特征在于，该涂 料由W下重量份的原料制成:300-400目娃酸儀4-6、200-300目莫来石粉30-40、胶体石墨粉 6-8、180-200目娃酸侣纤维粉20-30、纳米碳纤维0.1-0.2、钢基膨润±1-2、白乳胶1-2、水性 丙締酸树脂1-1.5、木质素横酸钢0.01-0.02、平平加0.01-0.02、纳米二氧化姉0.01-0.02、 簇甲基纤维素钢0.1-0.2、防腐剂0.001-0.002、消泡剂0.01-0.02、软水30-40。
[0006] 所述的一种含纳米碳纤维增强的轻质低残炭消失模铸造用水基涂料的制备方法， 其特征在于，所述的制备方法为：
[0007] (1)先将木质素横酸钢、平平加、簇甲基纤维素钢投入软水中，揽拌至完全溶解后， 投入纳米碳纤维、纳米二氧化姉，超声高速揽拌使其在溶液中均匀分散，随后再加入钢基膨 润±，混合研磨分散30-40min，所得混合浆料备用；
[000引（2)将莫来石粉、胶体石墨粉、娃酸侣纤维粉与20-25重量份的步骤(1)制备的浆料 一起投入揽拌桶中，高速揽拌分散30-40min后，再加入所有其它剩余物料，并根据所需浆料 密度添加软水，再继续揽拌分散40-50min，即得。
[0009]本发明涂料W粒径存在差异的莫来石粉、胶体石墨粉、娃酸侣纤维粉混合作为耐 火骨料，具有良好的透气性和高溫稳定性，润滑抗裂，W钢基膨润±、簇甲基纤维素钢等材 料制备的混合悬浮剂有效的提高了涂料的流动性和涂挂性，其中渗混的纳米碳纤维具有优 异的增强、抗蠕变、提高透气性等功效，加入的纳米二氧化姉有储氧能力，在诱注过程中能 释放氧气，提高塑料的氧化燃烧效率，降低残炭;该发明制备的涂料涂层轻质坚初，透气透 水，易于剥离清理，制备的铸件表面杂质更少，质量更佳。
【具体实施方式】 [0010]实施例
[0011] 本实施例的涂料由W下重量份的原料制成:300目娃酸儀5、200目莫来石粉35、胶 体石墨粉7、180目娃酸侣纤维粉25、纳米碳纤维0.1、钢基膨润±1.5、白乳胶1.5、水性丙締 酸树脂1.2、木质素横酸钢0.01、平平加0.01、纳米二氧化姉0.01、簇甲基纤维素钢0.1、防腐 剂0.001、消泡剂0.01、软水30。
[0012] 该涂料的制备方法为：
[0013] (1)先将木质素横酸钢、平平加、簇甲基纤维素钢投入软水中，揽拌至完全溶解后， 投入纳米碳纤维、纳米二氧化姉，超声高速揽拌使其在溶液中均匀分散，随后再加入钢基膨 润±，混合研磨分散35min，所得混合浆料备用；
[0014] (2)将莫来石粉、胶体石墨粉、娃酸侣纤维粉与25重量份的步骤（1)制备的浆料一 起投入揽拌桶中，高速揽拌分散35min后，再加入所有其它剩余物料，并添加适量的软水，继 续揽拌分散40min，调节涂料密度为60波美度，即得。
[001引本实施例所制得的涂料性能现聯结果为：
[0016]
【主权项】
1. 一种含纳米碳纤维增强的轻质低残炭消失模铸造用水基涂料，其特征在于，该涂料 由以下重量份的原料制成:300-400目娃酸儀4_6、200-300目莫来石粉30-40、|3父体石墨粉6- 8、180-200目硅酸铝纤维粉20-30、纳米碳纤维0.1-0.2、钠基膨润土 1-2、白乳胶1-2、水性丙 烯酸树脂1-1.5、木质素磺酸钠0.01-0.02、平平加0.01-0.02、纳米二氧化铈0.01-0.02、羧 甲基纤维素钠〇 · 1-0 · 2、防腐剂0 · 001-0 · 002、消泡剂0 · 01-0 · 02、软水30-40。2. 如权利要求1所述的一种含纳米碳纤维增强的轻质低残炭消失模铸造用水基涂料的 制备方法，其特征在于，所述的制备方法为： (1) 先将木质素磺酸钠、平平加、羧甲基纤维素钠投入软水中，搅拌至完全溶解后，投入 纳米碳纤维、纳米二氧化铈，超声高速搅拌使其在溶液中均匀分散，随后再加入钠基膨润 土，混合研磨分散30-40min，所得混合浆料备用； (2) 将莫来石粉、胶体石墨粉、硅酸铝纤维粉与20-25重量份的步骤（1)制备的浆料一起 投入搅拌桶中，高速搅拌分散30_40min后，再加入所有其它剩余物料，并根据所需浆料密度 添加软水，再继续搅拌分散40-50min，即得。
【专利摘要】本发明涉及消失模铸造技术领域，具体涉及一种含纳米碳酸钙增强的低残炭消失模铸造用水基涂料及其制备方法，该涂料以粒径存在差异的高铝细粉、氧化镁砂、棕刚玉粉混合作为耐火骨料，具有良好的透气性和高温稳定性，以纳米碳酸钙、羧甲基纤维素钠等材料制备的混合悬浮剂与无机粉体及树脂乳液相容性好，有效的提高了涂料的流动性和涂挂性，有增强、提高热尺寸稳定性的效果，加入的纳米二氧化铈有储氧能力，在浇注过程中能释放氧气，提高塑料的氧化燃烧效率，降低残炭；该发明制备的涂料涂层对热稳定，不易塌陷破裂，紧致透气，易于剥离清理，制备的铸件表面杂质更少，质量更佳。
【IPC分类】B22C9/04, B22C3/00
【公开号】CN105522103
【申请号】CN201610021290
【发明人】刘和明, 刘和兵
【申请人】明光市留香泵业有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2016年1月11日