一种可膨胀石墨涂料及其制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种可膨胀石墨涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：可膨胀石墨70-80、粉煤灰30-40、硼酸4-7、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.7-2.1、抗氧剂1098 0.04-0.09、玻璃纤维1-2、过硫酸铵2-3、锂基膨润土3-5、氰尿酸锌2.1-3.5、茶树枝14-19、松香0.3-0.7、乙醇60-75、助剂3-5；本发明制得的铸造涂料具有成本低、耐磨性佳、强度高等优点；使用改性的松香作为粘结剂，大大提高了涂料的悬浮性，减少了在长途运输和存放过程中易分层的发生概率，确保了铸件的表面质量和尺寸精度要求，应用前景广阔。
【专利说明】 一种可膨胀石墨涂料及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铸造涂料领域，具体涉及一种可膨胀石墨涂料及其制作方法。
【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可膨胀石墨涂料及其制作方法，以克服现有技术的不足。
[0005]本发明的目的是这样实现的:
[0006]一种可膨胀石墨涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:可膨胀石墨70-80、粉煤灰30-40、硼酸4-7、γ氨丙基三乙氧基硅烷0.7-2.1、抗氧剂10980.04-0.09、玻璃纤维1-2、过硫酸铵2-3、锂基膨润土 3-5、氰尿酸锌2.1-3.5、茶树枝14-19、松香0.3-0.7、乙醇 160-175、助剂 3-5。
[0007]所述的助剂由下列重量份原料制成:虾壳8-13、珠光云母75-85、水滑石55_70、三聚磷酸钠0.1-0.4、有机膨润土 1-2、麝香草酚0.2-0.4、二甲基硅油2_4、丙二醇甲醚醋酸酯0.3-0.6、纳米二氧化硅0.8-2.1、氧化铁粉3-6、聚氧化乙烯2.3-3.1、红糖1.2-3.5、适量水，其制备方法是:将虾壳、珠光云母、水滑石放入煅烧炉中在540-670°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，加入水中，同时，加入聚氧化乙烯、氧化铁粉研磨，喷雾干燥制得干燥粉；将有机膨润土、三聚磷酸钠加入到丙二醇甲醚醋酸酯中高速搅拌10-20分钟，依次加入二甲基硅油、纳米二氧化硅高速搅拌20-30分钟，直至细度达到50 μ m以下得到改性的有机膨润土 ；将干燥粉、改性有机膨润土、麝香草酚、红糖加适量水研磨造粒，烘干即得。
[0008]所述的一种可膨胀石墨涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤:
[0009](I)将茶树枝烘干后放入炭化炉中在454_555°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；
[0010](2)将上述步骤制得的产物与粉煤灰、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160°C，加入γ氨丙基三乙氧基硅烷、氰尿酸锌保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60°C加入过硫酸铵研磨30-40分钟，喷雾干燥制得干燥粉；
[0011](3)将锂基膨润土与1/5重量的乙醇搅拌均匀，静置10-12小时，然后加入硼酸、松香加热至70-80°C搅拌30-40分钟；
[0012](4)将可膨胀石墨粉碎投入反应釜中，加入玻璃纤维和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤(2)、(3)产物、抗氧剂1098、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。
[0013]本发明有以下有益效果:
[0014]本发明制得的铸造涂料具有成本低、耐磨性佳、强度高等优点；使用改性的松香作为粘结剂，大大提高了涂料的悬浮性，减少了在长途运输和存放过程中易分层的发生概率，确保了铸件的表面质量和尺寸精度要求，应用前景广阔。
【具体实施方式】
[0015]所述的一种可膨胀石墨涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:可膨胀石墨78、粉煤灰34、硼酸4、γ氨丙基三乙氧基硅烷0.7、抗氧剂10980.04、玻璃纤维1、过硫酸铵2、锂基膨润土 3、氰尿酸锌2.1、茶树枝14、松香0.3、乙醇160、助剂5。
[0016]所述的助剂由下列重量份原料制成:虾壳11、珠光云母75、水滑石55、三聚磷酸钠0.1、有机膨润土 1、麝香草酚0.2、二甲基硅油2、丙二醇甲醚醋酸酯0.36、纳米二氧化硅0.8、氧化铁粉4、聚氧化乙烯2.3、红糖1.5、适量水，其制备方法是:将虾壳、珠光云母、水滑石放入煅烧炉中在540-670°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，加入水中，同时，加入聚氧化乙烯、氧化铁粉研磨，喷雾干燥制得干燥粉；将有机膨润土、三聚磷酸钠加入到丙二醇甲醚醋酸酯中高速搅拌10-20分钟，依次加入二甲基硅油、纳米二氧化硅高速搅拌20-30分钟，直至细度达到50 μ m以下得到改性的有机膨润土；将干燥粉、改性有机膨润土、麝香草酚、红糖加适量水研磨造粒，烘干即得。
[0017]制作方法包括以下步骤:
[0018](I)将茶树枝烘干后放入炭化炉中在454_555°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；
[0019](2)将上述步骤制得的产物与粉煤灰、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160°C，加入γ氨丙基三乙氧基硅烷、氰尿酸锌保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60°C加入过硫酸铵研磨30-40分钟，喷雾干燥制得干燥粉；
[0020](3)将锂基膨润土与1/5重量的乙醇搅拌均匀，静置10-12小时，然后加入硼酸、松香加热至70-80°C搅拌30-40分钟；
[0021](4)将可膨胀石墨粉碎投入反应釜中，加入玻璃纤维和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤(2)、(3)产物、抗氧剂1098、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。
[0022]通过上述实施例加工得到的铸造涂料的技术指标如下:
[0023](I)涂层耐磨性:0.35 ；
[0024](2)放置24小时涂料悬浮率:98.4% ;
[0025](3)涂料密度:I.41 g/cm3 ;
[0026](4)经过1200°C焙烧后涂料涂层的强度:560g/mm ；
[0027](5)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】
1.一种可膨胀石墨涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:可膨胀石墨70-80、粉煤灰30-40、硼酸4-7、γ -氨丙基三乙氧基硅烷0.7-2.1、抗氧剂10980.04-0.09、玻璃纤维1-2、过硫酸铵2-3、锂基膨润土 3-5、氰尿酸锌2.1-3.5、茶树枝14-19、松香0.3-0.7、乙醇160-175、助剂3-5 ;所述的助剂由下列重量份原料制成:好壳8-13、珠光云母75-85、水滑石55-70、三聚磷酸钠0.1-0.4、有机膨润土 1-2、麝香草酚0.2-0.4、二甲基硅油2_4、丙二醇甲醚醋酸酯0.3-0.6、纳米二氧化硅0.8-2.1、氧化铁粉3-6、聚氧化乙烯2.3-3.1、红糖1.2-3.5、适量水，其制备方法是:将虾壳、珠光云母、水滑石放入煅烧炉中在540-670°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，加入水中，同时，加入聚氧化乙烯、氧化铁粉研磨，喷雾干燥制得干燥粉；将有机膨润土、三聚磷酸钠加入到丙二醇甲醚醋酸酯中高速搅拌10-20分钟，依次加入二甲基硅油、纳米二氧化硅高速搅拌20-30分钟，直至细度达到50 μπι以下得到改性的有机膨润土 ；将干燥粉、改性有机膨润土、麝香草酚、红糖加适量水研磨造粒，烘干即得。
2.根据权利要求1所述的一种可膨胀石墨涂料的制作方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将茶树枝烘干后放入炭化炉中在454-555°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； (2)将上述步骤制得的产物与粉煤灰、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160 °C，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷、氰尿酸锌保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60°C加入过硫酸铵研磨30-40分钟，喷雾干燥制得干燥粉； (3)将锂基膨润土与1/5重量的乙醇搅拌均匀，静置10-12小时，然后加入硼酸、松香加热至70-80 °C搅拌30-40分钟； (4)将可膨胀石墨粉碎投入反应釜中，加入玻璃纤维和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤(2)、(3)产物、抗氧剂1098、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 μπι以下即可。
【文档编号】B22C3/00GK104475665SQ201410523386
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年10月8日 优先权日:2014年10月8日
【发明者】姚佐胜, 孙晓庆, 杜松松, 谢文, 周志祥 申请人:铜陵瑞莱科技有限公司