一種液壓件鑄造用水基涂料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種涂料的制備方法，具體涉及一種用于液壓件鑄造的水基涂料的制備方法。
【背景技術】
[0002]在液壓件鑄造領域中液壓件流道由于形狀復雜，表面光潔度高，內腔要求光潔，不允許有粘砂缺陷，這就給鑄造工藝帶來了很大的困難，目前最有效的方法是在表面涂覆一層涂料。
[0003]涂料是提高鑄件質量和生產率的一項重要因素，在鑄造發展的過程中，涂料也隨之不斷更新，從最初應用動物油發展到以礦物油為基的涂料；目前國外已經普遍采用水基涂料，不僅在壓型上噴涂，而且在壓射缸與沖頭之間亦有應用，水基涂料具有鑄件脫模性良好，壓型預熱溫度低，鑄件密封度稿，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，研發一種能克服以上缺陷的水基涂料成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是，針對以上現有技術存在的缺點，提出一種液壓件鑄造用水基涂料的制備方法，該制備方法簡單易行，成本低廉，制備出的水基涂料抗粘砂性強，抗吸水性好，自然快干，強度高，保證了液壓件的鑄造質量。
[0005]本發明解決以上技術問題的技術方案是:
一種液壓件鑄造用水基涂料的制備方法，該液壓件鑄造用水基涂料包括甲乙兩組份，該水基涂料的制備方法具體操作步驟為:
(1)液壓件鑄造用水基涂料中甲組份的制備，甲組份按質量份數計包括以下組分:
耐火材料:20-40份，粘結劑:11-15份，附加劑:5-9份，懸浮劑:4_6份，表面活性劑:0.5-1.0份，硼酸:1-2份，濃度為20-25%的氨水:2-5份，去離子水:30-35份，其中:
耐火材料為鱗片狀石墨與滑石粉的混合物；粘結劑為硅溶膠、聚醋酸乙烯乳膠及聚乙烯醇的混合物；附加劑為氧化鐵粉；懸浮劑為Na基膨潤土 ；表面活性劑為羧甲基纖維素和磺烷油的混合物；
甲組份的制備具體操作為:
將甲組份中的耐火材料、附加劑、懸浮劑、表面活性劑送至攪拌器中攪拌15-25min，攪拌速度為125-150r/min，然后加入去離子水中進行混合均勾，攪拌15_20min，攪拌速度為100-120 r/min,邊攪拌邊加入硼酸和濃度為20-25%的氨水，等充分混合均勻后送至砂磨機進行研磨l_3h，然后與粘結劑進行混合制得液壓件鑄造用水基涂料中的甲組份待用；
(2)液壓件鑄造用水基涂料中乙組份的制備，乙組份按質量份數計包括以下組分: 鎂砂粉:50-75份，氧化鋁:10-20份，氧化鉻:10-15份，鋰基膨潤土:2_4份，聚乙烯醇縮丁醛:1-3份，改性脲:0.5-0.8份，酚醛樹脂:3-7份，酒精:1-3份； 乙組份的制備具體操作為:先將鋰基膨潤土和二分之一酒精混合并加入攪拌機進行攪拌10_15min，然后加入剩余酒精和二分之一的鎂砂粉、氧化鋁及氧化鉻繼續攪拌20-25min，然后再加入酚醛樹脂、聚乙烯醇縮丁醛及剩余的鎂砂粉、氧化鋁和氧化鉻攪拌10-15min，最后加入改性脲攪拌0.5_lh，出料膠磨得到液壓件鑄造用水基涂料中的乙組份待用；
(3)液壓件鑄造用水基涂料的制備即甲乙組份的復合:
將步驟(I)中的得到的甲組份噴涂在液壓件上然后點火干燥，在甲組份上再噴涂一層步驟(2 )中制得的乙組份，兩組份復合制成液壓件鑄造用水基涂料。
[0006]本發明進一步限定的技術方案為:
前述液壓件鑄造用水基涂料的制備方法中，甲組份按質量份數計包括以下組分:耐火材料:21份，粘結劑:13份，附加劑:9份，懸浮劑:4份，表面活性劑:0.8份，硼酸:I份，濃度為22%的氨水'2份，去離子水:35份；乙組份按質量份數計包括以下組分:
鎂砂粉:60份，氧化鋁:15份，氧化鉻:12份，鋰基膨潤土:3份，聚乙烯醇縮丁醛:1份，改性脲:0.8份，酚醛樹脂:5份，酒精:3份。
[0007]前述液壓件鑄造用水基涂料的制備方法中，甲組份按質量份數計包括以下組分:耐火材料:36份，粘結劑:15份，附加劑:7份，懸浮劑:5份，表面活性劑:1.0份，硼酸:I份，濃度為25%的氨水:3份，去離子水:32份；乙組份按質量份數計包括以下組分:
鎂砂粉:50份，氧化鋁:10份，氧化鉻:10份，鋰基膨潤土:2份，聚乙烯醇縮丁醛:2份，改性脲:0.5份，酚醛樹脂:7份，酒精:1份。
[0008]前述液壓件鑄造用水基涂料的制備方法中，甲組份按質量份數計包括以下組分:耐火材料:30份，粘結劑:11份，附加劑:5份，懸浮劑:6份，表面活性劑:0.5份，硼酸:2份，濃度為20%的氨水:5份，去離子水:30份；乙組份按質量份數計包括以下組分:
鎂砂粉:75份，氧化鋁:20份，氧化鉻:15份，鋰基膨潤土:3份，聚乙烯醇縮丁醛:3份，改性脲:0.7份，酚醛樹脂:3份，酒精:2份。
[0009]前述液壓件鑄造用水基涂料的制備方法中，填料中鱗片狀石墨與滑石粉按質量比鱗片狀石墨:滑石粉=2:1的比例混合；粘結劑中硅溶膠、聚醋酸乙烯乳膠及聚乙烯醇按質量比硅溶膠:聚醋酸乙烯乳膠:聚乙烯醇=1:1:2:1的比例混合均勻；表面活性劑中羧甲基纖維素和磺烷油按質量比羧甲基纖維素:磺烷油=2:1的比例混合。前述液壓件鑄造用水基涂料的制備方法中，鱗片狀石墨為200-300目。
[0010]前述液壓件鑄造用水基涂料的制備方法中，制備出的涂料的性能指標為:pH值為
8.5-9.0，比重為1.15-1.19g/cm3，涂層的厚度為0.5-lmm懸浮穩定值為88-95%，粘度為
5.5_6Pa.s，發氣性為，每分鐘20_25ml/g。
[0011]本發明的有益效果是:
本發明中所用的鱗片狀石墨的耐火度高，熱膨脹小，高溫化學穩定性好，本發明中得鱗片狀石墨規格為200-300目，石墨控制在這個細度增強了涂料的懸浮穩定性和涂掛性，因為石墨在研磨過程中，顆粒不斷產生新生表面，使其具有了較高的吸附能力，從而能使膠團穩定性得到提高。
[0012]鱗片狀石墨抗粘砂機理為:在澆注溫度，甚至在低于此溫度時，鋼或鐵的表面不斷產生各種鐵的氧化物，如氧化亞鐵與二氧化硅的反應2Fe0+2Si02-2Fe0。S12形成了低熔點氧化物-鐵橄欖石；或形成熔點更低的三元體系的鐵橄欖石，假如氧化亞鐵的形成速度與消耗速度相接近，則鐵橄欖石層將牢固地粘附在金屬表面，而形成化學粘砂層，相反氧化鐵的形成速度比消耗速度大，則在鐵橄欖石熔層與金屬表面間，將逐漸積累起一層氧化鐵；鑄鐵冷卻后，凝固的鐵橄欖石層便自動地從金屬表面剝落下來，而得到光潔的逐漸表面，如果在砂芯和鑄件間沉積有光亮的碳層，即相當于沉積的氧化鐵層，從而形成的鐵橄欖石層便會自動從金屬表面上剝落下來，本發明采用的鱗片狀石墨做涂料的骨料，其熔點為1500°C高于固定碳，因此沉積在砂芯與鑄件之間，所形成的鐵橄欖石層會自動地從鑄件上剝落下來而不形成粘砂，澆鑄出來的液壓件其流道非常光潔，無粘砂現象。
[0013]涂料載體分為水基和醇基兩大類，在滿足工藝要求的前提下，本發明甲組份中采用水為載體，降低了成本，改善勞動條件，減少環境的污染，在用水為載體時應先將水進行軟化處理，降低水中的鹽類的含量，以防止水中鹽類與涂料懸浮劑發生反應，從而破壞涂料的性能。
[0014]本發明中加入了 Na基膨潤土用作懸浮劑，可以防止耐火骨料在涂料中分層沉淀，并使涂料有好的涂掛性。
[0015]本發明中采用羧甲基纖維素與磺油作為表面活性劑加入涂料中，提高了涂料的附著力，不易脫落，加強了對液壓件的保護，延長了其使用壽命，降低了成本。
[0016]本發明加入的粘結劑低溫粘結劑和高溫粘結劑的混合物，其中羧甲基纖維素鈉的水溶液具有粘性，能顯者提尚水溶液的粘度，具有抗鹽能力和一定的熱穩定性；娃溶Jj父為娃酸的多分子聚合物的膠體溶液，加入硅溶膠增加了涂料的高溫強度，提高了耐高溫性；加入的聚醋酸乙烯乳液易溶于水，是一種水基膠液，具有最大的脫水度，加入它使得涂料涂層不吸潮，在硬化過程中，不會出現粘合劑迀移的現象，保證了涂層強度的均一性；聚乙烯醇易溶于水，是一種廉價的粘結劑，對水基系統具有增稠作用。
[0017]本發明中還添加了氧化鐵粉，可以防止粘砂，因為氧化鐵粉與砂粒能形成2Fe0Si(V