專利名稱：一種砂型鑄造水基涂料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄造領(lǐng)域，特別涉及砂型鑄造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在利用砂型生產(chǎn)鑄件時(shí)，在鑄型(芯)工作表面上涂覆鑄造涂料是一道非常重要的工序。鑄造涂料是一種耐火涂層，其主要成分有耐火粉料、載液、懸浮劑、粘結(jié)劑、其它附加劑。該涂料的主要功能是阻斷熔融金屬液與砂型(芯)表面的直接接觸，起隔離作用， 消除了金屬液與砂型(芯)表面發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)的必需要素，從而可有效防止和減少鑄件表面粘砂、夾砂、砂眼等缺陷；提高鑄型(芯)表面強(qiáng)度；控制鑄件冷卻速度，防止鑄件產(chǎn)生縮孔、裂紋缺陷；使鑄件表面合金化和晶粒細(xì)化，調(diào)整鑄件表面成分和表面組織，提高鑄件的使用性能，延長鑄件使用壽命；降低鑄件表面粗糙度；提高鑄件落砂和清理效率，顯著降低鑄件清理工作量，降低鑄件清理成本；改善清砂工人的作業(yè)環(huán)境。因而，鑄造涂料在鑄件生產(chǎn)中對(duì)改進(jìn)鑄件質(zhì)量和提高經(jīng)濟(jì)效益兩方面都具有積極的意義。鑄造涂料的質(zhì)量高低是影響鑄件是否粘砂、夾砂及鑄件表面光潔度、鑄件尺寸精度的最直接因素。鑄造涂料根據(jù)載液的不同，分為醇基鑄造涂料和水基鑄造涂料兩大類。醇基鑄造涂料主要以乙醇(即酒精)為載液，涂覆在鑄型(芯)工作表面上后一般通過點(diǎn)火引燃的方式獲得干涂層。但醇基涂料在經(jīng)過多次刷涂、多次點(diǎn)燃乙醇的過程中，容易出現(xiàn)涂層起泡， 涂層與砂型(芯)表面或各道涂層間結(jié)合不良的現(xiàn)象，得到的干涂層較疏松，澆注時(shí)結(jié)合不良部位的涂層在金屬液的持續(xù)沖刷下容易從砂型(芯)表面脫落，從而喪失防粘砂等功能。 再者，醇基鑄造涂料大面積刷涂后點(diǎn)火引燃時(shí)由于火勢(shì)的瞬間蔓延存在燒傷操作人員的安 ^^^ 急 ^^ ο水基鑄造涂料主要以水為載液，涂覆后一般通過燃燒可燃?xì)怏w(如天燃?xì)?在濕膜表面烘烤、加熱烘干等方式獲得干涂層。由于水比酒精揮發(fā)速度慢得多，在刷涂過程中不會(huì)象醇基涂料那樣因溶劑的快速揮發(fā)而滑爽性下降較快，阻力上升，故水基涂料的刷涂性相對(duì)優(yōu)于醇基涂料。水基涂料通過烘烤、烘干等方式干燥，其熱量釋放較醇基涂料點(diǎn)火引燃后溶劑迅速燃燒溫和許多，不會(huì)出現(xiàn)涂層起泡等缺陷，干涂層與砂型(芯)表面及涂層間結(jié)合緊密，涂層致密，澆鑄時(shí)鋼水不易將涂層從砂型(芯)表面沖刷掉。水基涂料不存在燒傷操作人員的安全隱患。中國專利文獻(xiàn)公開一種名稱為“醇基或水基砂粉防滲透粘砂鑄造涂料”(公開號(hào) CN1666828，
公開日2005年9月14日)，其原料組分復(fù)雜多樣，配料、制備程序復(fù)雜，制造成本明顯偏高，且其技術(shù)性能指標(biāo)仍不能滿足要求，主要體現(xiàn)在1、刷涂工藝性能欠佳；2、涂料的貯存性、穩(wěn)定性較差，貯存過程中粘度容易出現(xiàn)下降。因此，有必要開發(fā)優(yōu)質(zhì)水基鑄造涂料以解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種砂型鑄造水基涂料的制備方法，該涂料可以防止粘砂、夾砂及提高鑄件表面光潔度、鑄件尺寸精度，并且刷涂工藝性能好，穩(wěn)定性好，易于貯存。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種砂型鑄造水基涂料的制備方法，該涂料由以重量份計(jì)的下述組份組成鋯英粉20-30份、電熔莫來石粉15-20份、石英粉15-20份、鋰基膨潤土 2_3份，片狀石墨5_10 份，硅溶膠2-3份、羧甲基纖維酸鈉0. 5-0. 8份，烷基苯磺酸鈉0. 3-0. 5份、硫酸鈉0. 4-0. 6 份、碳酸鈉0. 2-0. 3份，正辛醇0. 2-0. 3份、脂肪醇聚氧乙烯醚0. 2-0. 3份，水30-40份，其中所述鋯英粉、電熔莫來石粉、石英粉的粒度可以為200-320目，所述制備方法包括如下步驟1)將鋯英粉、電熔莫來石粉和石英粉骨料在碾磨機(jī)中攪拌均勻，然后加入占總水量的20-30%的水于基料中，水溫為45-55°C，將基料濕潤并攪拌開；再加入鋰基膨潤土，然后加入片狀石墨，攪拌40-60分鐘；2)將硅溶膠、羧甲基纖維酸鈉、烷基苯磺酸鈉、硫酸鈉、碳酸鈉、正辛醇和脂肪醇聚氧乙烯醚依次加入上述已經(jīng)濕潤并攪拌開的基料中，并加入總水量的20-30%的水于碾磨機(jī)中，水溫為45-55°C，攪拌25-35分鐘；3)再將剩余的水加入碾磨機(jī)中，水溫為30_40°C，并研磨120-180分鐘即可。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果1)本發(fā)明在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定了涂料各組分選取及含量，各組分所起到的作用相互協(xié)同，使涂料的綜合性能優(yōu)異。本發(fā)明涂料可有效防止粘砂、夾砂，并可提高鑄件表面光潔度，光潔度等級(jí)可達(dá)RaO. 8-1. 6，并提高鑄件尺寸精度，精度等級(jí)可達(dá)7級(jí)。2)本發(fā)明涂料存放和運(yùn)輸安全，存放時(shí)間長，達(dá)到12-15個(gè)月；并具有良好的流動(dòng)性，刷涂工藝性能好。3)本發(fā)明涂料具有良好的耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性和粘附性；本發(fā)明涂料發(fā)氣量少， 具有良好的懸浮性，保存和使用過程中不沉淀。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一一種砂型鑄造水基涂料的制備方法，該涂料由以重量份計(jì)的下述組份組成鋯英粉20份、電熔莫來石粉20份、石英粉15份、鋰基膨潤土 3份，片狀石墨5份，硅溶膠3份、羧甲基纖維酸鈉0. 5份，烷基苯磺酸鈉0. 5份、硫酸鈉0. 4份、碳酸鈉0. 3份，正辛醇0. 2份、 脂肪醇聚氧乙烯醚0. 3份，水30份，其中所述鋯英粉、電熔莫來石粉、石英粉的粒度可以為 200-320目，所述制備方法包括如下步驟1)將鋯英粉、電熔莫來石粉和石英粉骨料在碾磨機(jī)中攪拌均勻，然后加入占總水量的20%的水于基料中，水溫為55°C，將基料濕潤并攪拌開；再加入鋰基膨潤土，然后加入片狀石墨，攪拌40分鐘；2)將硅溶膠、羧甲基纖維酸鈉、烷基苯磺酸鈉、硫酸鈉、碳酸鈉、正辛醇和脂肪醇聚氧乙烯醚依次加入上述已經(jīng)濕潤并攪拌開的基料中，并加入總水量的20%的水于碾磨機(jī)中，水溫為55 °C，攪拌25分鐘；3)再將剩余的水加入碾磨機(jī)中，水溫為30°C，并研磨180分鐘即可。
實(shí)施例二一種砂型鑄造水基涂料的制備方法，該涂料由以重量份計(jì)的下述組份組成鋯英粉30份、電熔莫來石粉15份、石英粉20份、鋰基膨潤土 2份，片狀石墨10份，硅溶膠2份、 羧甲基纖維酸鈉0. 8份，烷基苯磺酸鈉0. 3份、硫酸鈉0. 6份、碳酸鈉0. 2份，正辛醇0. 3份、 脂肪醇聚氧乙烯醚0. 2份，水40份，其中所述鋯英粉、電熔莫來石粉、石英粉的粒度可以為 200-320目，所述制備方法包括如下步驟1)將鋯英粉、電熔莫來石粉和石英粉骨料在碾磨機(jī)中攪拌均勻，然后加入占總水量的30%的水于基料中，水溫為45°C，將基料濕潤并攪拌開；再加入鋰基膨潤土，然后加入片狀石墨，攪拌60分鐘；2)將硅溶膠、羧甲基纖維酸鈉、烷基苯磺酸鈉、硫酸鈉、碳酸鈉、正辛醇和脂肪醇聚氧乙烯醚依次加入上述已經(jīng)濕潤并攪拌開的基料中，并加入總水量的30%的水于碾磨機(jī)中，水溫為45 °C，攪拌35分鐘；3)再將剩余的水加入碾磨機(jī)中，水溫為40°C，并研磨120分鐘即可。實(shí)施例三一種砂型鑄造水基涂料的制備方法，該涂料由以重量份計(jì)的下述組份組成鋯英粉25份、電熔莫來石粉18份、石英粉18份、鋰基膨潤土 2. 5份，片狀石墨8份，硅溶膠2. 5 份、羧甲基纖維酸鈉0. 65份，烷基苯磺酸鈉0. 4份、硫酸鈉0. 5份、碳酸鈉0. 25份，正辛醇 0. 25份、脂肪醇聚氧乙烯醚0. 25份，水35份，其中所述鋯英粉、電熔莫來石粉、石英粉的粒度可以為200-320目，所述制備方法包括如下步驟1)將鋯英粉、電熔莫來石粉和石英粉骨料在碾磨機(jī)中攪拌均勻，然后加入占總水量的25%的水于基料中，水溫為50°C，將基料濕潤并攪拌開；再加入鋰基膨潤土，然后加入片狀石墨，攪拌50分鐘；2)將硅溶膠、羧甲基纖維酸鈉、烷基苯磺酸鈉、硫酸鈉、碳酸鈉、正辛醇和脂肪醇聚氧乙烯醚依次加入上述已經(jīng)濕潤并攪拌開的基料中，并加入總水量的25%的水于碾磨機(jī)中，水溫為50°C，攪拌30分鐘；3)再將剩余的水加入碾磨機(jī)中，水溫為35°C，并研磨150分鐘即可。申請(qǐng)人:聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程， 但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)， 對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種砂型鑄造水基涂料的制備方法，其特征在于，該涂料由以重量份計(jì)的下述組份組成鋯英粉20-30份、電熔莫來石粉15-20份、石英粉15-20份、鋰基膨潤土 2_3份，片狀石墨5-10份，硅溶膠2-3份、羧甲基纖維酸鈉0. 5-0. 8份，烷基苯磺酸鈉0. 3-0. 5份、硫酸鈉0. 4-0. 6份、碳酸鈉0. 2-0. 3份，正辛醇0. 2-0. 3份、脂肪醇聚氧乙烯醚0. 2-0. 3份，水 30-40份，其中所述鋯英粉、電熔莫來石粉、石英粉的粒度可以為200-320目，所述制備方法包括如下步驟1)將鋯英粉、電熔莫來石粉和石英粉骨料在碾磨機(jī)中攪拌均勻，然后加入占總水量的 20-30%的水于基料中，水溫為45-55°C，將基料濕潤并攪拌開；再加入鋰基膨潤土，然后加入片狀石墨，攪拌40-60分鐘；2)將硅溶膠、羧甲基纖維酸鈉、烷基苯磺酸鈉、硫酸鈉、碳酸鈉、正辛醇和脂肪醇聚氧乙烯醚依次加入上述已經(jīng)濕潤并攪拌開的基料中，并加入總水量的20-30%的水于碾磨機(jī)中， 水溫為45-55°C，攪拌25-35分鐘；3)再將剩余的水加入碾磨機(jī)中，水溫為30-40°C，并研磨120-180分鐘即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種砂型鑄造水基涂料的制備方法，該涂料鋯英粉、電熔莫來石粉、石英粉、鋰基膨潤土、片狀石墨、硅溶膠、羧甲基纖維酸鈉、烷基苯磺酸鈉、硫酸鈉、碳酸鈉，正辛醇、脂肪醇聚氧乙烯醚和水組成，所述制備方法包括如下步驟1)先將鋯英粉、電熔莫來石粉和石英粉骨料在碾磨機(jī)中與適量水?dāng)嚢杈鶆颍?)將硅溶膠、羧甲基纖維酸鈉、烷基苯磺酸鈉、硫酸鈉、碳酸鈉、正辛醇和脂肪醇聚氧乙烯醚依次加入上述已經(jīng)濕潤并攪拌開的基料中，再加入適量水；3)再將剩余的水加入碾磨機(jī)中并攪拌研磨均勻。
文檔編號(hào)B22C3/00GK102407279SQ20111039257
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者朱小英 申請(qǐng)人:朱小英