一种液压件铸造用水基涂料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种涂料的制备方法，具体涉及一种用于液压件铸造的水基涂料的制备方法。
【背景技术】
[0002]在液压件铸造领域中液压件流道由于形状复杂，表面光洁度高，内腔要求光洁，不允许有粘砂缺陷，这就给铸造工艺带来了很大的困难，目前最有效的方法是在表面涂覆一层涂料。
[0003]涂料是提高铸件质量和生产率的一项重要因素，在铸造发展的过程中，涂料也随之不断更新，从最初应用动物油发展到以矿物油为基的涂料；目前国外已经普遍采用水基涂料，不仅在压型上喷涂，而且在压射缸与冲头之间亦有应用，水基涂料具有铸件脱模性良好，压型预热温度低，铸件密封度稿，但是目前的水基涂料抗粘砂能力有限，吸水性不佳，涂覆后也不容易干等缺陷，研发一种能克服以上缺陷的水基涂料成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种液压件铸造用水基涂料的制备方法，该制备方法简单易行，成本低廉，制备出的水基涂料抗粘砂性强，抗吸水性好，自然快干，强度高，保证了液压件的铸造质量。
[0005]本发明解决以上技术问题的技术方案是:
一种液压件铸造用水基涂料的制备方法，该液压件铸造用水基涂料包括甲乙两组份，该水基涂料的制备方法具体操作步骤为:
(1)液压件铸造用水基涂料中甲组份的制备，甲组份按质量份数计包括以下组分:
耐火材料:20-40份，粘结剂:11-15份，附加剂:5-9份，悬浮剂:4_6份，表面活性剂:0.5-1.0份，硼酸:1-2份，浓度为20-25%的氨水:2-5份，去离子水:30-35份，其中:
耐火材料为鳞片状石墨与滑石粉的混合物；粘结剂为硅溶胶、聚醋酸乙烯乳胶及聚乙烯醇的混合物；附加剂为氧化铁粉；悬浮剂为Na基膨润土 ；表面活性剂为羧甲基纤维素和磺烷油的混合物；
甲组份的制备具体操作为:
将甲组份中的耐火材料、附加剂、悬浮剂、表面活性剂送至搅拌器中搅拌15-25min，搅拌速度为125-150r/min，然后加入去离子水中进行混合均勾，搅拌15_20min，搅拌速度为100-120 r/min,边搅拌边加入硼酸和浓度为20-25%的氨水，等充分混合均匀后送至砂磨机进行研磨l_3h，然后与粘结剂进行混合制得液压件铸造用水基涂料中的甲组份待用；
(2)液压件铸造用水基涂料中乙组份的制备，乙组份按质量份数计包括以下组分: 镁砂粉:50-75份，氧化铝:10-20份，氧化铬:10-15份，锂基膨润土:2_4份，聚乙烯醇缩丁醛:1-3份，改性脲:0.5-0.8份，酚醛树脂:3-7份，酒精:1-3份； 乙组份的制备具体操作为:先将锂基膨润土和二分之一酒精混合并加入搅拌机进行搅拌10_15min，然后加入剩余酒精和二分之一的镁砂粉、氧化铝及氧化铬继续搅拌20-25min，然后再加入酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛及剩余的镁砂粉、氧化铝和氧化铬搅拌10-15min，最后加入改性脲搅拌0.5_lh，出料胶磨得到液压件铸造用水基涂料中的乙组份待用；
(3)液压件铸造用水基涂料的制备即甲乙组份的复合:
将步骤(I)中的得到的甲组份喷涂在液压件上然后点火干燥，在甲组份上再喷涂一层步骤(2 )中制得的乙组份，两组份复合制成液压件铸造用水基涂料。
[0006]本发明进一步限定的技术方案为:
前述液压件铸造用水基涂料的制备方法中，甲组份按质量份数计包括以下组分:耐火材料:21份，粘结剂:13份，附加剂:9份，悬浮剂:4份，表面活性剂:0.8份，硼酸:I份，浓度为22%的氨水'2份，去离子水:35份；乙组份按质量份数计包括以下组分:
镁砂粉:60份，氧化铝:15份，氧化铬:12份，锂基膨润土:3份，聚乙烯醇缩丁醛:1份，改性脲:0.8份，酚醛树脂:5份，酒精:3份。
[0007]前述液压件铸造用水基涂料的制备方法中，甲组份按质量份数计包括以下组分:耐火材料:36份，粘结剂:15份，附加剂:7份，悬浮剂:5份，表面活性剂:1.0份，硼酸:I份，浓度为25%的氨水:3份，去离子水:32份；乙组份按质量份数计包括以下组分:
镁砂粉:50份，氧化铝:10份，氧化铬:10份，锂基膨润土:2份，聚乙烯醇缩丁醛:2份，改性脲:0.5份，酚醛树脂:7份，酒精:1份。
[0008]前述液压件铸造用水基涂料的制备方法中，甲组份按质量份数计包括以下组分:耐火材料:30份，粘结剂:11份，附加剂:5份，悬浮剂:6份，表面活性剂:0.5份，硼酸:2份，浓度为20%的氨水:5份，去离子水:30份；乙组份按质量份数计包括以下组分:
镁砂粉:75份，氧化铝:20份，氧化铬:15份，锂基膨润土:3份，聚乙烯醇缩丁醛:3份，改性脲:0.7份，酚醛树脂:3份，酒精:2份。
[0009]前述液压件铸造用水基涂料的制备方法中，填料中鳞片状石墨与滑石粉按质量比鳞片状石墨:滑石粉=2:1的比例混合；粘结剂中硅溶胶、聚醋酸乙烯乳胶及聚乙烯醇按质量比硅溶胶:聚醋酸乙烯乳胶:聚乙烯醇=1:1:2:1的比例混合均匀；表面活性剂中羧甲基纤维素和磺烷油按质量比羧甲基纤维素:磺烷油=2:1的比例混合。前述液压件铸造用水基涂料的制备方法中，鳞片状石墨为200-300目。
[0010]前述液压件铸造用水基涂料的制备方法中，制备出的涂料的性能指标为:pH值为
8.5-9.0，比重为1.15-1.19g/cm3，涂层的厚度为0.5-lmm悬浮稳定值为88-95%，粘度为
5.5_6Pa.s，发气性为，每分钟20_25ml/g。
[0011]本发明的有益效果是:
本发明中所用的鳞片状石墨的耐火度高，热膨胀小，高温化学稳定性好，本发明中得鳞片状石墨规格为200-300目，石墨控制在这个细度增强了涂料的悬浮稳定性和涂挂性，因为石墨在研磨过程中，颗粒不断产生新生表面，使其具有了较高的吸附能力，从而能使胶团稳定性得到提高。
[0012]鳞片状石墨抗粘砂机理为:在浇注温度，甚至在低于此温度时，钢或铁的表面不断产生各种铁的氧化物，如氧化亚铁与二氧化硅的反应2Fe0+2Si02-2Fe0。S12形成了低熔点氧化物-铁橄榄石；或形成熔点更低的三元体系的铁橄榄石，假如氧化亚铁的形成速度与消耗速度相接近，则铁橄榄石层将牢固地粘附在金属表面，而形成化学粘砂层，相反氧化铁的形成速度比消耗速度大，则在铁橄榄石熔层与金属表面间，将逐渐积累起一层氧化铁；铸铁冷却后，凝固的铁橄榄石层便自动地从金属表面剥落下来，而得到光洁的逐渐表面，如果在砂芯和铸件间沉积有光亮的碳层，即相当于沉积的氧化铁层，从而形成的铁橄榄石层便会自动从金属表面上剥落下来，本发明采用的鳞片状石墨做涂料的骨料，其熔点为1500°C高于固定碳，因此沉积在砂芯与铸件之间，所形成的铁橄榄石层会自动地从铸件上剥落下来而不形成粘砂，浇铸出来的液压件其流道非常光洁，无粘砂现象。
[0013]涂料载体分为水基和醇基两大类，在满足工艺要求的前提下，本发明甲组份中采用水为载体，降低了成本，改善劳动条件，减少环境的污染，在用水为载体时应先将水进行软化处理，降低水中的盐类的含量，以防止水中盐类与涂料悬浮剂发生反应，从而破坏涂料的性能。
[0014]本发明中加入了 Na基膨润土用作悬浮剂，可以防止耐火骨料在涂料中分层沉淀，并使涂料有好的涂挂性。
[0015]本发明中采用羧甲基纤维素与磺油作为表面活性剂加入涂料中，提高了涂料的附着力，不易脱落，加强了对液压件的保护，延长了其使用寿命，降低了成本。
[0016]本发明加入的粘结剂低温粘结剂和高温粘结剂的混合物，其中羧甲基纤维素钠的水溶液具有粘性，能显者提尚水溶液的粘度，具有抗盐能力和一定的热稳定性；娃溶Jj父为娃酸的多分子聚合物的胶体溶液，加入硅溶胶增加了涂料的高温强度，提高了耐高温性；加入的聚醋酸乙烯乳液易溶于水，是一种水基胶液，具有最大的脱水度，加入它使得涂料涂层不吸潮，在硬化过程中，不会出现粘合剂迀移的现象，保证了涂层强度的均一性；聚乙烯醇易溶于水，是一种廉价的粘结剂，对水基系统具有增稠作用。
[0017]本发明中还添加了氧化铁粉，可以防止粘砂，因为氧化铁粉与砂粒能形成2Fe0Si(V