一種鑄鋁用實型鑄造塗料的製備方法
2023-08-10 11:48:46
專利名稱：一種鑄鋁用實型鑄造塗料的製備方法
技術領域：
本發明涉及鑄造領域，特別涉及一種鑄鋁用實型鑄造塗料的製備方法。
背景技術：
實型鑄造塗料是由多種性質不同的材料組成的分散系，其組成主要包括耐火材料、粘結劑、載體、納米凹凸棒土及特殊添加劑等組成，需要塗料有良好的工藝性能、工作性能、質量穩定性以及施塗重現性。實型鑄造塗料塗覆在泡沫塑料模型的外表面，待塗料乾燥後才能造型澆注。泡沫塑料不透氣，熱變形溫度低(約70°C左右)，對水的親和力差；泡沫塑料受熱熔融、氣化後的液態殘留物多，發氣量大，這些氣體和液態殘留物若不能及時排出，鑄件將產生氣體、增碳、表面皺皮等碳缺陷。這些特點決定了實型塗料應具備下述性能要求，即塗層應具有良好的潤溼性和塗掛性，良好的高溫抗裂性和高溫強度以及良好的高溫透氣性。現有技術的鑄造塗料的耐高溫性能較差，只能適合高溫處理時間較短的小零件(200kg以內)生產，對於大型鑄件(20噸以內)和小批量手工作業的生產則不能適應。具有耐高溫的性能能適用於大型鑄件的生產工藝，但其製造成本偏高，而且不能適用於手工塗刷，該塗料為黑色，易造成工作環境黑色汙染的形象。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種鑄鋁用實型鑄造塗料的製備方法，在高溫、低溫環境下均具有快幹、快幹、優良的透氣性和快乾性的實型鑄造塗料，使其能夠滿足大型鑄件生產要求。本發明的技術方案如下:
一種鑄鋁用實型鑄造塗料的製備方法，以重量份計由下列組份組成:石英粉65-75份，草木灰5-7份，礦渣5-7份，剛玉粉10-12份，鈉基膨潤土 10-12份，納米凹凸棒土 4_6份，木質素磺酸1-2份，聚乙烯醇2-4份，正辛醇0.3-0.7份，硼酸鈉2-4份，澱粉漿糊5_7份，矽溶膠1.4-1.6份，納米級陶瓷粉末1-2份，氧化鐵紅粉0.5-0.8份，木炭1-2份，重晶石粉3-4份，水55-65份，所述製備方法包括如下步驟:
1)將草木灰用12-15%硫酸浸泡3-4小時，去離子水洗滌，再用10-12%氫氧化鈉溶液浸泡2-3小時，再用去離子水洗滌至中性，然後在460-500°C下煅燒2-3小時後，加入相當於其重量5-8%的澱粉漿糊、7-9%的氫氧化鈉粉、適量水混合後造粒粉碎成改性草木灰顆粒；
2)將上述步驟得到的改性草木灰顆粒與納米凹凸棒土、礦渣、澱粉漿糊、1/3重量的水混合，攪拌均勻加熱至150-160°C，保溫1-2小時，爐冷至55°C，保溫1_2小時，再加熱至100-120°C，保溫I小時，以IO0C /小時冷卻至常溫；
3)將上述重量份的剛玉粉、鈉基膨潤土、納米級陶瓷粉末、聚乙烯醇與1/4重量的水混合，並充分攪拌，然後靜置40-60min，然後緩慢加熱至75_85°C並充分攪拌；
4)將步驟2)產物、步驟3)產物、石英粉、矽溶膠、氧化鐵紅粉、木炭、重晶石粉、剩餘重量的水加入反應釜中，開啟反應釜，攪拌速度為:150-180r/min，在攪拌狀態下向反應釜中加入其它原料，同時加熱將反應釜的溫度緩慢升至75-85°C，恆溫攪拌14-18min，研磨、SP可。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:
I)在大量實驗的基礎上，確定了塗料的骨料、納米凹凸棒土、粘接劑及輔料的組成及各自的含量，使得上述各組份之間的作用達到協同，使塗料的綜合性能提高。本發明的實型鑄造塗料既達到高的抗粘砂能力、提 高模樣的剛度和耐高溫性能，又儘量降低成本。經過骨料及各種添加劑的優化調配，形成強流變性流體，與泡沫塑料模型潤溼性及塗刷性均達到較好狀態。實踐證明，該塗料經過2遍塗刷就可達到1.7mm以上塗料厚度，能滿足大型鑄件的抗粘砂要求及搬運需要。2)本發明的實型鑄造塗料，具有良好的懸浮性和觸變性，還具有良好的透氣性和較高的表面強度，並且製備工藝簡單、操作方便、原材料豐富、生產成本低。用其生產的實型鑄件表面光潔，無皺皮等碳缺陷；塗層易於剝離，便於清理。
具體實施例方式一種鑄鋁用實型鑄造塗料的製備方法，以重量份(公斤)計由下列組份組成:石英粉75份，草木灰7份，礦渣5份，剛玉粉12份，鈉基膨潤土 12份，納米凹凸棒土 4份，木質素磺酸2份，聚乙烯醇4份，正辛醇0.7份，硼酸鈉2份，澱粉漿糊5份，矽溶膠1.6份，納米級陶瓷粉末2份，氧化鐵紅粉0.8份，木炭2份，重晶石粉4份，水65份，製備方法包括如下步驟:
1)將草木灰用12-15%硫酸浸泡3-4小時，去離子水洗滌，再用10-12%氫氧化鈉溶液浸泡2-3小時，再用去離子水洗滌至中性，然後在460-500°C下煅燒2_3小時後，加入相當於其重量8%的澱粉漿糊、7%的氫氧化鈉粉、適量水混合後造粒粉碎成改性草木灰顆粒；
2)將上述步驟得到的改性草木灰顆粒與納米凹凸棒土、礦渣、澱粉漿糊、1/3重量的水混合，攪拌均勻加熱至150-160°C，保溫1-2小時，爐冷至55°C，保溫1_2小時，再加熱至100-120°C，保溫I小時，以IO0C /小時冷卻至常溫；
3)將上述重量份的剛玉粉、鈉基膨潤土、納米級陶瓷粉末、聚乙烯醇與1/4重量的水混合，並充分攪拌，然後靜置40-60min，然後緩慢加熱至75_85°C並充分攪拌；
4)將步驟2)產物、步驟3)產物、石英粉、矽溶膠、氧化鐵紅粉、木炭、重晶石粉、剩餘重量的水加入反應釜中，開啟反應釜，攪拌速度為:150-180r/min，在攪拌狀態下向反應釜中加入其它原料，同時加熱將反應釜的溫度緩慢升至75-85°C，恆溫攪拌14-18min，研磨、SP可。利用本發明的方法製備的塗料放置42小時後的懸浮率大於93% ;塗料的剪切應力限為20-23Pa ;用塗4粘度計測定塗料的表觀粘度值為42_45s，觸變率16_18%，塗料的塗刷指數、滴淌量和滴淌時間分別為5.8，0.6g和9s。塗層的常溫強度高於694g/mm。經過1200°C焙燒後塗料塗層的強度高於490g/mm。塗層的常溫透氣性高於14cm2* (kPa min)_1,高溫透氣性大於25cm2* (kPa*min)'
權利要求
1.一種鑄鋁用實型鑄造塗料的製備方法，其特徵在於，以重量份計由下列組份組成:石英粉65-75份，草木灰5-7份，礦渣5-7份，剛玉粉10-12份，鈉基膨潤土 10-12份，納米凹凸棒土 4-6份，木質素磺酸1-2份，聚乙烯醇2-4份，正辛醇0.3-0.7份，硼酸鈉2_4份，澱粉漿糊5-7份，矽溶膠1.4-1.6份，納米級陶瓷粉末1-2份，氧化鐵紅粉0.5-0.8份，木炭1-2份，重晶石粉3-4份，水55-65份，所述製備方法包括如下步驟: 1)將草木灰用12-15%硫酸浸泡3-4小時，去離子水洗滌，再用10-12%氫氧化鈉溶液浸泡2-3小時，再用去離子水洗滌至中性，然後在460-500°C下煅燒2_3小時後，加入相當於其重量5-8%的澱粉漿糊、7-9%的氫氧化鈉粉、適量水混合後造粒粉碎成改性草木灰顆粒； 2)將上述步驟得到的改性草木灰顆粒與納米凹凸棒土、礦渣、澱粉漿糊、1/3重量的水混合，攪拌均勻加熱至150-160°C，保溫1-2小時，爐冷至55°C，保溫1_2小時，再加熱至100-120°C，保溫I小時，以IO0C /小時冷卻至常溫； 3)將上述重量份的剛玉粉、鈉基膨潤土、納米級陶瓷粉末、聚乙烯醇與1/4重量的水混合，並充分攪拌，然後靜置40-60min，然後緩慢加熱至75_85°C並充分攪拌； 4)將步驟2)產物、步驟3)產物、石英粉、矽溶膠、氧化鐵紅粉、木炭、重晶石粉、剩餘重量的水加入反應釜中，開啟反應釜，攪拌速度為:150-180r/min，在攪拌狀態下向反應釜中加入其它原料，同時加熱將反應釜的溫度緩慢升至75-85°C，恆溫攪拌14-18min，研磨、SP可。
全文摘要
本發明公開了一種鑄鋁用實型鑄造塗料的製備方法，以重量份計由下列組份組成石英粉65-75份，草木灰5-7份，礦渣5-7份，剛玉粉10-12份，鈉基膨潤土10-12份，納米凹凸棒土4-6份，木質素磺酸1-2份，聚乙烯醇2-4份，正辛醇0.3-0.7份，硼酸鈉2-4份，澱粉漿糊5-7份，矽溶膠1.4-1.6份，納米級陶瓷粉末1-2份，氧化鐵紅粉0.5-0.8份，水525-535份。本發明的塗料在高溫、低溫環境下均具有快幹、快幹、優良的透氣性和快乾性的實型鑄造塗料，使其能夠滿足大型鑄件生產要求。
文檔編號B22C3/00GK103100652SQ201210530769
公開日2013年5月15日 申請日期2012年12月11日 優先權日2012年12月11日
發明者夏坤財 申請人:蕪湖恆坤汽車部件有限公司