一种用于铸造模具的耐温型自修复涂料的制作方法

文档序号:15500990发布日期:2018-09-21 22:33阅读:439来源:国知局

本发明属于铸造技术领域,具体涉及一种用于铸造模具的耐温型自修复涂料。



背景技术:

铸造模具涂料是在铸件和铸型中间起到隔离作用,达到防粘砂的目的。近几年来,随着高新技术的飞速发展,铸造时所用原料的种类也越来越多,因此对铸造模具涂料的耐温性要求也越来越高,现有的模具涂料在提高耐温性的同时,其他性能均具有一定的降低,难以保证铸件质量。同时,目前针对高端铸件,铸造模具涂料也铸件往高成本、高质量方向发展;在进行一次完整铸型之后,需要重新涂刷铸造模具涂料,导致铸造成本的提高。

因此,针对以上问研制出一种能够有助于耐温性以及其他各项性能均优秀,且能够在保证铸型质量的同时降低铸造成本的铸造模具涂料是本领域技术人员所急需解决的难题。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明公开了一种用于铸造模具的耐温型自修复涂料。

为了达到上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种用于铸造模具的耐温型自修复涂料,其组成成分以及各成分所占质量百分比分别为:载体树脂:52~70%、掺合料:17~22%、聚乙烯醇:7~15%、助剂:6~15%;载体树脂的组成成分以及各成分占载体树脂总质量的百分比分别为:亚麻油水溶性醇酸树脂:33~45%、聚酯亚胺树脂:37~45%、有机硅树脂:15~30%;掺合料的组成成分以及各成分占掺合粉末总质量的百分比分别为:复合纤维粉末:40~55%、陶瓷粉末:40~52%、二氧化硅气凝胶:5~10%;助剂的组成成分以及各成分占助剂总质量的百分比分别为:正硅酸乙酯的酸性水溶液:20~33%、修复液:15~33%、活化液:15~33%、成核剂:14~20%。

进一步地,复合纤维粉末由硅酸盐纤维粉末与碳纤维粉末按照质量比3~7:1混合而成。

进一步地,修复液的组成成分以及各成分占修复液总质量的百分比分别为:矿物油:60~75%、修复活性剂:15~25%、纳米碳:10~20%。

进一步地,修复活性剂为含有硅氧烷的链状化合物或者含有丁二酰亚胺的链状化合物中的任意一种。

进一步地,活化液为胶体钯活化液。

进一步地,掺合料的粒度不高于30μm。

本发明提供了一种用于铸造模具的耐温型自修复涂料,由载体树脂、掺合料、聚乙烯醇以及助剂组成。载体树脂由亚麻油水溶性醇酸树脂、聚酯亚胺树脂以及有机硅树脂组成,其中聚酯亚胺树脂本身具有优秀的机械性能、耐高温性以及耐磨性,配合亚麻油水溶性醇酸树脂以及有机硅树脂作为涂料载体能够保证载体树脂整体的耐温性、耐磨性以及其他各项性能。掺合料由复合纤维粉末、陶瓷粉末以及二氧化硅气凝胶组成,其中复合纤维粉末由硅酸盐粉末以及碳纤维粉末组成,硅酸盐纤维耐温性好,使用温度能够达到800℃以上,碳纤维轴向强度以及模量高,密度低、比性能高、无蠕变,非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,热膨胀系数小,在与硅酸盐纤维糅合成型后,不仅质轻,机械性能优异,并且其耐高温耐候性能强,再与陶瓷粉末以及二氧化硅气凝胶混合作为掺合料时,保证掺合料整体的耐磨以及耐温性。助剂由正硅酸乙酯的酸性水溶液、修复液、活化液以及成核剂组成,能够针对载体树脂进行有效改性,在提高整体的耐温耐磨效果的同时,使得本发明整体具有一定的修复性,当本发明所公开的涂料表面发生一定的磨损或者开裂时,能够在一定程度内自动复原,恢复其耐磨以及耐温性能。

本发明与现有技术相比,具有优秀的耐温性以及耐磨性,在使用时,能够在模具表面形成一层平整、连续且光滑的涂料薄膜,同时改层涂料薄膜具有一定的恢复功能,有助于减少涂料的使用,降低铸造成本;并且本发明提供的组分简单易获取,且成本适中,适合于各大中小型企业推广使用,具有广阔的市场前景。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明,应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1:

一种用于铸造模具的耐温型自修复涂料,其组成成分以及各成分所占质量百分比分别为:载体树脂:52%、掺合料:22%、聚乙烯醇:13%、助剂:13%;载体树脂的组成成分以及各成分占载体树脂总质量的百分比分别为:亚麻油水溶性醇酸树脂:33%、聚酯亚胺树脂:45%、有机硅树脂:22%;掺合料的组成成分以及各成分占掺合粉末总质量的百分比分别为:复合纤维粉末:40%、陶瓷粉末:52%、二氧化硅气凝胶:8%,且掺合料的粒度为28μm,复合纤维粉末由硅酸盐纤维粉末与碳纤维粉末按照质量比3:1混合而成;助剂的组成成分以及各成分占助剂总质量的百分比分别为:正硅酸乙酯的酸性水溶液:20%、修复液:33%、活化液:33%、成核剂:14%;修复液的组成成分以及各成分占修复液总质量的百分比分别为:矿物油:60%、修复活性剂:25%、纳米碳:15%,其中修复活性剂为含有硅氧烷的链状化合物;活化液为胶体钯活化液。

实施例2:

一种用于铸造模具的耐温型自修复涂料,其组成成分以及各成分所占质量百分比分别为:载体树脂:70%、掺合料:17%、聚乙烯醇:7%、助剂:6%;载体树脂的组成成分以及各成分占载体树脂总质量的百分比分别为:亚麻油水溶性醇酸树脂:45%、聚酯亚胺树脂:37%、有机硅树脂:18%;掺合料的组成成分以及各成分占掺合粉末总质量的百分比分别为:复合纤维粉末:55%、陶瓷粉末:40%、二氧化硅气凝胶:5%,且掺合料的粒度为20μm,复合纤维粉末由硅酸盐纤维粉末与碳纤维粉末按照质量比7:1混合而成;助剂的组成成分以及各成分占助剂总质量的百分比分别为:正硅酸乙酯的酸性水溶液:33%、修复液:25%、活化液:25%、成核剂:17%;修复液的组成成分以及各成分占修复液总质量的百分比分别为:矿物油:75%、修复活性剂:15%、纳米碳:10%,其中修复活性剂为含有丁二酰亚胺的链状化合物;活化液为胶体钯活化液。

实施例3:

一种用于铸造模具的耐温型自修复涂料,其组成成分以及各成分所占质量百分比分别为:载体树脂:60%、掺合料:19%、聚乙烯醇:11%、助剂:10%;载体树脂的组成成分以及各成分占载体树脂总质量的百分比分别为:亚麻油水溶性醇酸树脂:39%、聚酯亚胺树脂:40%、有机硅树脂:21%;掺合料的组成成分以及各成分占掺合粉末总质量的百分比分别为:复合纤维粉末:47%、陶瓷粉末:46%、二氧化硅气凝胶:7%,且掺合料的粒度为25μm,复合纤维粉末由硅酸盐纤维粉末与碳纤维粉末按照质量比5:1混合而成;助剂的组成成分以及各成分占助剂总质量的百分比分别为:正硅酸乙酯的酸性水溶液:26%、修复液:29%、活化液:25%、成核剂:20%;修复液的组成成分以及各成分占修复液总质量的百分比分别为:矿物油:66%、修复活性剂:20%、纳米碳:14%,其中修复活性剂为含有硅氧烷的链状化合物;活化液为胶体钯活化液。

通过以上3个实施例中提供的组分分别获得铸造模具涂料,将以上3个实施例获得的铸造模具涂料由400℃开始进行高温以及耐磨性试验,并且每隔5min升温25℃,以上3个实施例获得铸造模具涂料在400~625℃之间均未出现开裂,并且涂料表面始终保持较为平整与光滑的状态。

温度升至650℃时,实施例1、3获得的铸造模具涂料表面依旧保持平整光滑,而实施例2获得的铸造模具涂料发生明显开裂,但是在2min内逐渐复原。

温度升至700℃时,实施例1获得的铸造模具涂料表面发生开裂,但是并没有发生复原;而实施例2获得的铸造模具涂料表面开裂较为严重,且复原较为缓慢,5min后复原停止,并且裂纹复原率约为62%;实施例3获得的铸造模具涂料表面依旧保持良好的平整以及光滑。

温度升至750℃时,实施例2获得的铸造模具涂料表面开裂加剧,且不再复原;而实施例3获得的铸造模具涂料虽然发生中度开裂,但是于1min40s后完全复原。

温度升至800℃时,实施例3获得铸造模具涂料的表面开裂加剧,且不再复原。

综上,实施例1、2、3与现有涂料相比,均具有良好的耐温以及耐磨性,且实施例1在耐温耐磨性上优于实施例2,但是实施例2的复原性优于实施例1,实施例3在具有优秀耐温耐磨性的同时,还具有极其优秀的复原性;因此通过本发明提供的组分获得的模具涂料全面优于目前现有的模具涂料,且实施例3为最佳实施例。

最后需要说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性技术方案,本领域的普通技术人员应当理解,那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1