專利名稱：一種高強度實型鑄造涂料的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鑄造領域，特別涉及一種高強度實型鑄造涂料的制備方法。
背景技術：
實型鑄造涂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、聚乙烯醇、載體、納米凹凸棒土及特殊添加劑等組成，需要涂料有良好的工藝性能、工作性能、質量穩(wěn)定性以及施涂重現(xiàn)性。實型鑄造涂料涂覆在泡沫塑料模型的外表面，待涂料干燥后才能造型澆注。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、氣化后的液態(tài)殘留物多，發(fā)氣量大，這些氣體和液態(tài)殘留物若不能及時排出，鑄件將產(chǎn)生氣體、增碳、表面皺皮等碳缺陷。這些特點決定了實型涂料應具備下述性能要求，即涂層應具有良好的潤濕性和涂掛性，良好的高溫抗裂性和高溫強度以及良好的高溫透氣性?，F(xiàn)有技術的鑄造涂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(chǎn)，對于大型鑄件(20噸以內)和小批量手工作業(yè)的生產(chǎn)則不能適應。具有耐高溫的性能能適用于大型鑄件的生產(chǎn)工藝，但其制造成本偏高，而且不能適用于手工涂刷，該涂料為黑色，易造成工作環(huán)境黑色污染的形象。
發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種高強度實型鑄造涂料的制備方法，在高溫、低溫環(huán)境下均具有強耐磨性、高附著性、優(yōu)良的透氣性和快干性的實型鑄造涂料，使其能夠滿足大型鑄件生產(chǎn)要求。本發(fā)明的技術方案如下:
一種高強度實型鑄造涂料的制備方法，以重量份計由下列組份組成:高鋁礬土熟料63-70份，樹木灰燼5-7份，水玻璃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2-3份，羧甲基纖維素鈉0.8-1.5份，苯甲酸鈉0.4-0.6份，納米級陶瓷粉末1-2份，氧化鐵紅粉0.5-0.8份，橄欖石粉、空心玻璃微珠、水55-65份，所述制備方法包括如下步驟:
1)將樹木灰燼用10-15%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3-4小時，再用去離子水洗滌至中性，然后在500-530°C下煅燒2_3小時，粉碎成改性樹木灰燼；
2)將上述步驟得到的改性樹木灰燼與納米凹凸棒土、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50°C，保溫2小時，再加熱至100-120°C，保溫I小時，以20°C /小時冷卻至常溫，即制得改性樹木灰燼和納米凹凸棒土水混合液；
3)將上述重量份的水玻璃、鈉基膨潤土、納米級陶瓷粉末、聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉與1/4重量的水混合，并充分攪拌，然后靜置30-60min，然后緩慢加熱至75_85°C并充分攪拌；4)將步驟2)產(chǎn)物、步驟3)產(chǎn)物、高鋁礬土熟料、氧化鐵紅粉、橄欖石粉、空心玻璃微珠、剩余重量的水加入反應釜中，開啟反應釜，攪拌速度為:100-120r/min，在攪拌狀態(tài)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70-80°C，恒溫攪拌10-18min，研磨、即可。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
I)在大量實驗的基礎上，確定了涂料的骨料、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(xié)同，使涂料的綜合性能提高。本發(fā)明的實型鑄造涂料既達到高的抗粘砂能力、提高模樣的剛度和耐高溫性能，又盡量降低成本。經(jīng)過骨料及各種添加劑的優(yōu)化調配，形成強流變性流體，與泡沫塑料模型潤濕性及涂刷性均達到較好狀態(tài)。實踐證明，該涂料經(jīng)過2遍涂刷就可達到1.7mm以上涂料厚度，能滿足大型鑄件的抗粘砂要求及搬運需要。2)本發(fā)明的實型鑄造涂料，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，并且制備工藝簡單、操作方便、原材料豐富、生產(chǎn)成本低。用其生產(chǎn)的實型鑄件表面光潔，無皺皮等碳缺陷；涂層易于剝離，便于清理。
具體實施例方式一種高強度實型鑄造涂料的制備方法，以重量份(公斤)計由下列組份組成:高鋁礬土熟料63份，樹木灰燼7份，水玻璃12份，鈉基膨潤土 10份，納米凹凸棒土 4份，木質素磺酸I份，聚乙烯醇3份，羧甲基纖維素鈉1.5份，苯甲酸鈉0.4份，納米級陶瓷粉末2份，氧化鐵紅粉0.8份，橄欖石粉3份，空心玻璃微珠2份，水59份，，所述制備方法包括如下步驟:
1)將樹木灰燼用10-15%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3-4小時，再用去離子水洗滌至中性，然后在500-530°C下煅燒2_3小時，粉碎成改性樹木灰燼；
2)將上述步驟得到的改性樹木灰燼與納米凹凸棒土、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50°C，保溫2小時，再加熱至100-120°C，保溫I小時，以20°C /小時冷卻至常溫，即制得改性樹木灰燼和納米凹凸棒土水混合液；
3)將上述重量份的水玻璃、鈉基膨潤土、納米級陶瓷粉末、聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉與1/4重量的水混合，并充分攪拌，然后靜置30-60min，然后緩慢加熱至75_85°C并充分攪拌；
4)將步驟2)產(chǎn)物、步驟3)產(chǎn)物、高鋁礬土熟料、氧化鐵紅粉、橄欖石粉、空心玻璃微珠、剩余重量的水加入反應釜中，開啟反應釜，攪拌速度為:100-120r/min，在攪拌狀態(tài)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70-80°C，恒溫攪拌IO-1Smin^
磨、即可。利用本發(fā)明的方法制備的涂料放置72小時后的懸浮率大于94% ;涂料的剪切應力限為16-19Pa ;用涂4粘度計測定涂料的表觀粘度值為40_42s，觸變率15_16%，涂料的涂刷指數(shù)、滴淌量和滴淌時間分別為6.0，0.4g和10s。涂層的常溫強度高于700g/mm。經(jīng)過1200°C焙燒后涂料涂層的強度高于500g/mm。涂層的常溫透氣性高于11cm2.(kPa min)_1,高溫透氣性大于22cm2.(kPamin)—1。
權利要求
1.一種高強度實型鑄造涂料的制備方法，其特征在于，以重量份計由下列組份組成:高鋁礬土熟料63-70份，樹木灰燼5-7份，水玻璃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2-3份，羧甲基纖維素鈉0.8-1.5份，苯甲酸鈉0.4-0.6份，納米級陶瓷粉末1-2份，氧化鐵紅粉0.5-0.8份，橄欖石粉2_3份，空心玻璃微珠2-3份，水55-65份，所述制備方法包括如下步驟: 1)將樹木灰燼用10-15%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3-4小時，再用去離子水洗滌至中性，然后在500-530°C下煅燒2_3小時，粉碎成改性樹木灰燼； 2)將上述步驟得到的改性樹木灰燼與納米凹凸棒土、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50°C，保溫2小時，再加熱至100-120°C，保溫I小時，以20°C /小時冷卻至常溫，即制得改性樹木灰燼和納米凹凸棒土水混合液； 3)將上述重量份的水玻璃、鈉基膨潤土、納米級陶瓷粉末、聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉與1/4重量的水混合，并充分攪拌，然后靜置30-60min，然后緩慢加熱至75_85°C并充分攪拌； 4)將步驟2)產(chǎn)物、步驟3)產(chǎn)物、高鋁礬土熟料、氧化鐵紅粉、橄欖石粉、空心玻璃微珠、剩余重量的水加入反應釜中，開啟反應釜，攪拌速度為:100-120r/min，在攪拌狀態(tài)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70-80°C，恒溫攪拌IO-1Smin^磨、即可。`
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高強度實型鑄造涂料的制備方法，以重量份計由下列組份組成高鋁礬土熟料63-70份，樹木灰燼5-7份，水玻璃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2-3份，羧甲基纖維素鈉0.8-1.5份，苯甲酸鈉0.4-0.6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(fā)明的涂料在高溫、低溫環(huán)境下均具有強耐磨性、高附著性、優(yōu)良的透氣性和快干性的實型鑄造涂料，使其能夠滿足大型鑄件生產(chǎn)要求。
文檔編號B22C3/00GK103100654SQ201210530920
公開日2013年5月15日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權日2012年12月11日
發(fā)明者夏坤財 申請人:蕪湖恒坤汽車部件有限公司