專利名稱：一種二元鑄造涂料懸浮劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及耐火涂料領域，具體涉及一種鑄造涂料懸浮劑。
背景技術：
隨著我國鑄造樹脂砂和有機脂水玻璃砂的推廣，醇基鑄造涂料需求量越來越大。 對醇基鑄造涂料懸浮劑性能要求也越來越高。醇基鑄造涂料常用的懸浮劑有有機膨潤土、鈉 基膨潤土、鋰基膨潤土、凹凸棒土、聚乙烯醇縮丁醛、SN懸浮劑等。 一般情況下，鈉基膨潤土、 凹凸棒土、 SN懸浮劑，懸浮性能較差。聚乙烯醇縮丁醛發氣量較大；加入量大時，涂料容易產 生氣泡。廣泛使用有機膨潤土和鋰基膨潤土，懸浮性能較理想，但其價格昂貴。有機膨潤土使 用前必須使用二甲苯引發；二甲苯有毒，對車間環境污染嚴重，對工人身體健康造成極大危害。 鋰基膨潤土使用前必須用水引發；含水乙醇不容易燃燒，水分蒸發涂層容易產生氣泡、裂紋、 剝皮等現象。
中國專利授權公告號CN 1038817C，授權公告日為1998年6月24日，名稱為"一種用于 鑄造涂料的復合分散懸浮劑"，公開了"一種用于鑄造涂料的復合分散懸浮劑，當用于以水 或有機溶劑的涂料，它分別由7 5 8 5%累托石、3 5%磷酸三鈉、8 12%三聚磷酸鈉、4 10%羧甲基纖維素鈉或65 78%累托石、10 18%磷酸三鈉、2 5%三聚磷酸鈉、2 8%聚乙 烯醇縮丁醛、2 5%聚乙二醇、1 4%硬脂酸鈣組成。采用本發明作分散懸浮劑生產的涂料的 懸浮性和抗裂性好，耐火度高，觸變性和涂刷性優良，長時間放置不易沉淀、不結塊、不板結、 易攪拌，再分散性好，而且制造成本低"。
上述發明中使用累托石作為懸浮劑的主要原料，根據檢索了解到其效果比較好，但是生產 成本仍然較高，不利于進行全面推廣使用。
中國專利申請公告號CN 1923402A，公告日為2007年3月7日，名稱為"醇基凹凸棒懸 浮劑的生產方法"，公開了 "一種醇基凹凸棒懸浮劑的生產方"。醇基凹凸棒懸浮劑的配料，按 重量百分比包括下列組分凹凸棒石粘土65 85%、膨潤土5 25%、氧化鎂1 5%、硅酸鈉 1 8%、聚乙二醇0.05 5%。在制作醇基鑄造涂料時不需要用水引發，具有懸浮率高、涂刷性能好、不沉淀、不結塊、流動性好和抗粘砂性強的特點。
上述發明中使用凹凸棒土和膨潤土作為懸浮劑的主要原料，根據檢索了解到其效果比較好， 但是耐火度偏低，使用該懸浮劑有較大的局限性。
目前，水基鑄造涂料多使用膨潤土加羧甲基纖維素鈉作懸浮劑，懸浮率雖可滿足工藝要求， 但存在耐火度低、涂層易開裂、發氣量高等缺點。
中國專利申請公告號CN 1923403 A，公告日為2007年3月7日，名稱為"水基凹凸棒懸 浮劑的生產方法"公開了一種水基凹凸棒懸浮劑的生產方法。水基凹凸棒懸浮劑的配料，按重 量百分比包括下列組分凹凸棒石粘土65 85%、膨潤土5 25%、氧化鎂1 5%、硅酸鈉l 8%和羧甲基纖維素鈉0.05 5%。水基凹凸棒懸浮劑生產工藝簡單，成本十分低廉，用于制作 水基鑄造涂料后，具有懸浮率高、觸變性穩定、涂刷性能好、不沉淀、不結塊和流動性好的特 點。
上述發明中使用凹凸棒石粘土和膨潤土作為懸浮劑的主要原料，根據檢索了解到其效果比 較好，但是耐火度偏低，使用該懸浮劑有一定的局限性
發明內容
本發明的目的是彌補現有技術的不足之處，提供一種綠色環保、懸浮性好、耐 火度高、適用性廣和制造成本較低的一種二元鑄造涂料懸浮劑；特別適用于鑄造樹脂砂和有機 脂水玻璃砂的醇基鑄造涂料懸浮劑。
本發明涉及的二元鑄造涂料懸浮劑特征是以SN懸浮劑、凹凸棒土為主要原料，按一定比例 相混合，加少量季銨鹽陽離子表面活性劑分散和潤濕。
SN懸浮劑不僅可作為水基涂料的懸浮劑也可作為醇基涂料的懸浮劑。該懸浮劑耐火度高、 發氣量低、對酸堿度適應性強。無論涂料的PH值如何變化，該懸浮劑都能起到良好的懸浮作用。
凹凸棒土呈纖維狀或針狀形態，在水或其它強極性溶液中易于分散，形成一種雜亂的纖維 格狀體系的懸浮液，流變性極好。其流體特征體現了非牛頓流體的性質。干燥后收縮率較小， 粘結性、懸浮性和增稠性好于其它粘土，但其耐火度低一些。
季銨鹽陽離子表面活性劑，能夠吸附在表面或者界面上并且降低表面張力，在溶液中形成膠團，表現出潤濕、加溶、乳化、分散等特性。季銨鹽陽離子表面活性劑還可對凹凸棒土改性。 SN懸浮劑由多種無機物配制而成，凹凸棒土是一種主要含水化鋁、鎂硅酸鹽的粘土礦物， 兩者都為無機物。兩者復合為無機/無機復合，復合后進行離子交換，粘土顆粒層間域被羥基鋁 等鑲嵌柱撐，使粘土層間距增大，并與粘土結構中的硅氧四面體、鋁氧八面體的頂端氧或活性 羥基交聯，另外陽離子表面活性劑也可以促進粘土層間的分散、溶脹和擴大層間距，使金屬多 價離子更易嵌入層間，于是就形成了具有特殊懸浮性能的復合粘土。陽離子表面活性劑滲透入 粘土層間起柱撐作用，使無機成分的粘土礦物有機化，即形成了有機粘土，再者就是陽離子表 面活性劑改變了粘土顆粒的表面性質，使顆粒間的相互作用增強，從而提高分散體系的穩定性。 本發明通過下述技術方案予以實現
1. 二元涂料懸浮劑的配料，按重量百分比包括下列組分
本發明懸浮劑由SN懸浮劑、凹凸棒土、季銨鹽陽離子表面活性劑按一定比例混制而成。三
種物料的比例為SN懸浮劑凹凸棒土 季銨鹽陽離子表面活性劑(3 5) : (1 3) : (0.2
0.8)。
2. 混制方法按上述比例加入數倍量的溶劑、水(水基涂料)或醇類溶劑(醇基涂料)，先 將SN懸浮劑和凹凸棒土與溶劑攪拌或研磨混合后，再繼續攪拌或研磨過程中加入季銨鹽陽離子
表面活性劑，使其溶解和分散，并加入正辛醇消泡。分散均勻后靜置數小時進行離子交換、交 聯和勻質處理，可制成涂料懸浮劑。
3. 水基涂料懸浮劑的加入量一般為耐火粉料的3 6%。醇基涂料中懸浮劑的加入量為耐 火粉料的4 7%。
4. 較長時間存放混制，涂料密度應大于1. 85克/毫升。
本發明的顯著優點是較之已有技術而言，采用本發明的懸浮劑充分利用SN懸浮劑和凹 凸棒土各自優點，兩者的性能得到了互補，使復合劑懸浮劑有更好的懸浮率、耐火性和穩定性。 適應性強，對涂料的PH值不敏感，水基涂料、醇基涂料均可達到理想懸浮效果。成本低，尤其 是替代有機膨潤土用于醇基涂料時經濟性更加明顯，可降低成本75% 80%以上。無毒無污染，無須用二甲苯引發。可直接使用，不須用水引發預先處理，操作簡便，生產效率高。
具體實施方式
下面將結合實施例進一步說明本發明的實質。 實施例1 醇基鋯英粉涂料懸浮劑
混制比例，SN懸浮劑、凹凸棒土、十八烷基三甲基氯化銨為5:1:0.25。 按上述比例加入數倍量的醇類溶劑攪拌或研磨，先將SN懸浮劑和凹凸棒土與醇類熔劑攪拌或研 磨混合后，再繼續攪拌或研磨過程中加入季銨鹽陽離子表面活性劑，使其溶解和分散，并加入 正辛醇消泡。分散均勻后靜置數小時即可。懸浮劑的加入量為耐火粉料的6X。24h懸浮率>95%。 實施例2 醇基鋁礬土涂料懸浮劑
混制比例，SN懸浮劑、凹凸棒土、十二烷基三甲基氯化銨為3:2:0.4。 按上述比例加入數倍量醇類溶劑攪拌或研磨，先將SN懸浮劑和凹凸棒土與醇類熔劑攪拌或研磨 混合后，在繼續攪拌或研磨過程中加入季銨鹽陽離子表面活性劑，使其溶解和分散，并加入正 辛醇消泡。分散均勻后靜置數小時即可。懸浮劑的加入量為耐火粉料的5%。 2牝懸浮率>95% 實施例3 水基鋯英粉涂料懸浮劑
混制比例，SN懸浮劑、凹凸棒土、十二烷基三甲基氯化銨為6:1:0.3。 按上述比例加入數倍量的水攪拌或研磨，先將SN懸浮劑和凹凸棒土與水攪拌或研磨混合后，在 繼續攪拌或研磨過程中加入季銨鹽陽離子表面活性劑，使其溶解和分散，并加入正辛醇消泡。 分散均勻后靜置數小時即可。懸浮劑的加入量為耐火粉料的6%。 2牝懸浮率>95%。 實施例4 水基鋁礬土涂料懸浮劑
混制比例，SN懸浮劑、凹凸棒土、十八垸基三甲基氯化銨為1:1:0.25。 按上述比例加入數倍量的水攪拌或研磨，先將SN懸浮劑和凹凸棒土與水攪拌或研磨混合 后，在繼續攪拌或研磨過程中加入季銨鹽陽離子表面活性劑，使其溶解和分散，并加入正辛醇 消泡。分散均勻后靜置數小時即可。懸浮劑的加入量為耐火粉料的4%。 24h懸浮率》95M。
權利要求
1. 一種二元鑄造涂料懸浮劑，其特征在于是以SN懸浮劑、凹凸棒土為主要原料，按比例相混合，加少量季銨鹽陽離子表面活性劑分散和潤濕。
2、 根據權利要求1所述的二元鑄造涂料懸浮劑，其特征在于所述的sn懸浮劑、凹凸棒土、季銨鹽陽離子表面活性劑的比例為sn懸浮劑凹凸棒土 季銨鹽陽離子表面活性劑為(3 5) : (1 3) : (0.2 0.8)。
3、 一種二元鑄造涂料懸浮劑的制備方法，其特征在于按sn懸浮劑凹凸棒土 季銨鹽陽離子表面活性劑為(3 5) : (1 3) : (0.2 0.8)的比例加入數倍量的溶劑、水(水 基涂料)或醇類溶劑(醇基涂料)攪拌或研磨，其步驟是先將sn懸浮劑和凹凸棒土與溶劑攪拌或研磨混合，然后在繼續攪拌或研磨過程中加入季銨鹽陽離子表面活性劑，使其溶解和分 散，并加入正辛醇消泡，分散均勻后靜置數小時進行離子交換、交聯和勻質處理，制成涂料 懸浮劑。
4、 如權利要求1所述的二元鑄造涂料懸浮劑可用于醇基或水基鑄造涂料，其特征在于水基涂料懸浮劑的加入量一般為耐火粉料的3 6%，醇基涂料中懸浮劑的加入量為耐火粉 料的4 7%。
全文摘要
本發明公開了一種二元鑄造涂料懸浮劑，其特征在于，以SN懸浮劑、凹凸棒土為主要原料，按一定比例相混合，加少量季銨鹽陽離子表面活性劑分散和潤濕。采用本發明的懸浮劑發揮了SN懸浮劑和凹凸棒土各自優點，兩者的性能得到了互補，使復合劑懸浮劑有更好的懸浮率、耐火性和穩定性。這種涂料懸浮劑適應性強，對涂料的pH值不敏感，水基涂料、醇基涂料均可達到理想懸浮效果。成本低，尤其是替代有機膨潤土用于醇基涂料時經濟性更加明顯，可降低成本75％～80％以上。無毒、無污染，無須用二甲苯引發。可直接使用，不須用水引發預先處理，操作簡便，生產效率高。由于生產成本低，性能優異，因此具有很強的市場競爭能力和推廣應用價值。
文檔編號B22C3/00GK101279355SQ20081005843
公開日2008年10月8日 申請日期2008年5月26日 優先權日2008年5月26日
發明者常殿存, 方 張, 張學峰, 張希俊, 莉 李 申請人:昆明理工大學