一种粉煤灰铸造涂料复合悬浮剂及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于涂料领域，涉及粉煤灰铸造涂料，具体涉及一种粉煤灰铸造涂料复合 悬浮剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 铸造涂料是涂敷于砂型、砂芯的表面以保护铸件表面质量的物质，它在经受金属 液的机械冲击与冲刷腐蚀之前是处于一种胶状的物理分散体系状态。铸造涂料的悬浮性越 好，涂料在涂刷时的涂覆性，流平性，渗透性和抗粘砂性越好，涂覆时不会出现叠层，涂层不 均匀现象，铸件的表面质量就会比较好。如果涂料的悬浮性不好，耐火填料就会沉淀结块， 液固分层，涂敷困难，溶剂会在型壁流失，导致涂层不易点燃，粘接强度变差，涂料的防粘砂 效果变差等现象。涂料的悬浮性的大小主要取决于悬浮剂的种类，不同的铸件(铸铝件，铸 钢件，铸铁件)需用不同抗高温能力的耐火骨料做填充骨料，不同的耐火骨料又需要不同的 悬浮剂使其均匀，弥散地分布在载液中间，使耐火骨料长久地悬浮在溶剂之中。想要提高铸 造涂料悬浮性，选择合适的悬浮剂以及合适的配比是制备粉煤灰铸造涂料的关键技术。
[0003] 悬浮剂通常具有使固体颗粒物均匀分散并且稳定悬浮于载液中的能力，而且具有 良好的触变特性。悬浮剂在一定条件下可以形成严密的，立体的网状组织结构，使耐火骨料 牢固地固定在网状结构的立体空间中，有效地支撑和阻缓耐火骨料的沉降，使耐火骨料在 溶剂中保持一定的悬浮性和均匀的连续性;并且在机械搅拌作用下，立体网状结构遭到破 坏，涂料粘度下降，出现剪切稀化现象。、
[0004] 目前，并没有专门针对以粉煤灰作为耐火粉料的铸造涂料悬浮剂的制备工艺，并 且一些用单一悬浮剂制备的铸造涂料的悬浮性在一段时间后悬浮性低于80%，远远不能达 到需要生产优异质量铸件的要求，虽然增加悬浮剂的使用量可以在一定程度上提高铸造涂 料的悬浮性，但它是以牺牲其他性能指标为基础的，例如，悬浮剂的含量增加，涂料变得过 于黏稠，涂刷性能不好，涂层的抗高温抗裂性也比较差，生产的铸件表面质量也会较差。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种粉煤灰铸造涂料复合悬 浮剂及其制备方法，使用该复合悬浮剂的铸造涂料长时间可以保持弥散均匀的悬浮状态， 涂刷简便，涂层高温抗裂性好，铸件表面质量较好。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：
[0007] -种粉煤灰铸造涂料复合悬浮剂，由以下原料组成:有机膨润土悬浮液，改性锂基 膨润土悬浮液，木质磺酸钠悬浮液，海藻酸钠悬浮液和正娃酸乙酯悬浮液。
[0008] 本发明还具有如下区别技术特征：
[0009]如上所述的粉煤灰铸造涂料复合悬浮剂，以重量份数计，由以下原料组成:有机膨 润土悬浮液10份，改性锂基膨润土悬浮液10~15份，木质磺酸钠悬浮液10份，海藻酸钠悬浮 液50~60份，正娃酸乙酯悬浮液10~15份。
[0010] 所述的有机膨润土悬浮液，以100份重量份数计，由以下原料组成:有机膨润土 ?ο 份，20~25份的二甲苯，0.3~0.7份的200号汽油，余量为酒精。
[0011] 所述的改性锂基膨润土悬浮液，以100份重量份数计，由以下原料组成：改性锂基 膨润土 10~15份，20~30份水，余量为酒精。
[0012]所述的改性锂基膨润土是锂基膨润土通过十八烷基三甲基溴化铵改性得到的，改 性锂基膨润土是按照杨浩秦等，复合悬浮剂对醇基铸造涂料性能影响的研究响[J].涂料工 业，2015,45(11) :17-18这篇论文中公开的改性方法对普通锂基膨润土进行改性获得的。改 性锂基膨润土，第一个单位晶胞最底层Si - 0四面体结构和第二个晶胞最顶层的Si - 0四面 体结构之间的面网距离比普通的锂基膨润土的面网距离小，改性采用的取代基为十八烷基 三甲基溴化铵，十八烷基三甲基溴化铵的链长可达2.60nm，远远大于无机阳离子的半径，这 种有机阳离子进入晶片层间，可以使片层在一定程度上产生解离，所以有机改性后的锂基 膨润土晶层间距非常大，有研究证明有机改性后的膨润土的层间距较原来的层间距增大， 使晶层间的扩充效果非常明显，悬浮效果优秀。
[0013] 所述的木质磺酸钠悬浮液，以100份重量份数计，由以下原料组成：10份木质磺酸 钠，20份酒精，余量为水。
[0014] 所述的海藻酸钠悬浮液，以100份重量份数计，由以下原料组成：10份海藻酸钠，20 份酒精，余量为水。
[0015] 所述的正硅酸乙酯悬浮液，以100份重量份数计，由以下原料组成：10~15份正硅 酸乙酯，20份酒精，余量为水。
[0016] -种粉煤灰铸造涂料复合悬浮剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0017]步骤一，有机膨润土悬浮液的制备：
[0018] 称取10份有机膨润土，然后加入20~25份的二甲苯后搅拌40~60min，再加入200 号汽油0.3~0.7份，搅拌20min，最后伴随搅拌加入酒精，使得有机膨润土悬浮液体系的总 重量份数为100份，搅拌30min，再放入胶体磨中研磨20min，陈化48小时，制得有机膨润土悬 浮液；
[0019] 步骤二，改性锂基膨润土悬浮液：
[0020] 称取10~15份改性锂基膨润土，加入水20~30份，并搅拌30min，然后加入酒精，使 得改性锂基膨润土悬浮液体系的总重量份数为1 〇 〇份，搅拌3 0 m i η，放入胶体磨中研磨 20min，陈化48小时，制得改性锂基膨润土悬浮液；
[0021] 步骤三，木质磺酸钠悬浮液：
[0022] 称取10份的木质磺酸钠，加入20份酒精，再加入水，使得木质磺酸钠悬浮液体系的 总重量份数为100份，搅拌30min，陈化48小时，制得木质磺酸钠悬浮液；
[0023]步骤四，海藻酸钠悬浮液：
[0024]称取10份的海藻酸钠，加入20份酒精，再加入水，使得海藻酸钠悬浮液体系的总重 量份数为100份，搅拌30min，陈化48小时，制得海藻酸钠悬浮液；
[0025] 步骤五，正硅酸乙酯悬浮液：
[0026] 称取10~15份的正硅酸乙酯，加入20份酒精，再加入水，使得正硅酸乙酯悬浮液体 系的总重量份数为100份，搅拌30min，陈化48小时，制得正硅酸乙酯悬浮液；
[0027]步骤六，复合悬浮剂的制备：
[0028]按照重量份数配方称取各悬浮剂，其中：有机膨润土悬浮液10份，改性锂基膨润土 悬浮液10~15份，木质磺酸钠悬浮液10份，海藻酸钠悬浮液50~60份，正娃酸乙酯悬浮液10 ~15份；
[0029] 各悬浮剂称量完毕后，首先将有机土膨润土悬浮液和改性锂基膨润土悬浮液混合 搅拌30min，其次加入正娃酸乙酯悬浮液搅拌IOmin，然后加入海藻酸钠悬浮液搅拌IOmin， 最后加入木质磺酸钠悬浮液搅拌IOmin，陈化48小时后即得到复合悬浮剂。
[0030] 本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
[0031] 本发明的复合悬浮剂的悬浮率高，能够长时间稳定存在。
[0032] 本发明的复合悬浮剂应用于使用于粉煤灰铸造涂料中，复合悬浮剂的加入量占粉 料总量的2%。涂料外观均匀，涂料没有腐蚀性物质和放射性;涂料具有良好的悬浮性，并且 不结块、易搅拌，不