一种火山碎屑岩醇基铸造涂料及其制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种火山碎屑岩醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：萤石粉40-50、漂珠5-8、白刚玉50-60、有机膨润土1-2、火山碎屑岩18-28、硅溶胶1.2-3.1、轻质碳酸钙粉2-4、重质碳酸钙粉0.5-0.8、磷酸三丁酯1.2-3.2、油菜渣14-17、酚醛树脂2-4、六亚甲基四胺3-5、乙醇45-60、助剂3-6；本发明制得的涂料成本低、工艺简单，可以采用人工搅拌或者机械搅拌，适合于小规模或者大规模生产，易于推广，制得的涂料具有强度高、耐高温、透气性佳的优点。
【专利说明】一种火山碎屑岩醇基铸造涂料及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铸造涂料领域，具体涉及一种火山碎屑岩醇基铸造涂料及其制作方法。
【背景技术】
[0002]铸造涂料是指用来涂敷在型腔或砂芯表面，以改变其表面耐火度、化学稳定性、抗金属冲刷性、抗粘砂性等性能的铸造辅助材料，它是由多种性质不同的材料组成的分散系，其组成主要包括耐火材料、悬浮剂、载体、粘结剂及特殊添加剂等组成。作用于铸件时要求涂料有良好的工艺性能、工作性能、质量稳定性以及施涂重现性，一方面可以起到隔热，均衡温度，免除金属液的冲击腐蚀性的目的，另一方面可以防止铸件产品因局部冷却过快而造成的开裂、砂眼、白口铁形成等缺陷。铸造涂料种类繁多，大体可以分为两类:水基涂料和醇基涂料。其中醇基涂料在涂覆后经点燃既可固化，不需烘干，能缩短生产周期，简化工艺，减少烘干设备投资，是被铸造界广为使用的一种快干涂料，已广泛应用于钢、铁、有色铸件的生产中。
[0003]然而现有技术中醇基铸造涂料有诸多缺陷，比如:悬浮稳定性较差、在长途运输和存放过程中易分层、耐高温性能较差、硬度低、化学稳定性差、抗金属冲刷性能低、抗粘砂性弱等，使得醇基铸造涂料功能单一，无法满足大规模的工业化生产。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是提供一种火山碎屑岩醇基铸造涂料及其制作方法，以克服现有技术的不足。
[0005]本发明的目的是这样实现的:
一种火山碎屑岩醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:萤石粉40-50、漂珠5-8、白刚玉50-60、有机膨润土 1_2、火山碎屑岩18-28、硅溶胶1.2-3.1、轻质碳酸钙粉2-4、重质碳酸钙粉0.5-0.8、磷酸三丁酯1.2-3.2、油菜渣14-17、酚醛树脂2_4、六亚甲基四胺3-5、乙醇45-60、助剂3-6。
[0006]所述的助剂由下列重量份原料制成:贝壳20-25、海泡石35-45、锆英石55_75、硅烷偶联剂KH-5701.4-4.6、二甲基硅油0.4-0.7、二茂铁1.2-3.2、氧化铁粉2_5、煤焦油
3-5、木质素磺酸钙0.3-0.6、纳米碳化硅粉0.1-0.3、碳酸钙2.3-4.7、聚乙烯醇5_7、适量水，其制备方法是将贝壳、海泡石、锆英石放入煅烧炉中在550-680°C下煅烧2-3小时，取出，放入8-12%的盐酸溶液中浸泡4-5小时，过滤取出，用清水反复洗涤，烘干粉碎，加水搅拌成浆，同时，加入氧化铁粉、木质素磺酸钙研磨，喷雾干燥制得干燥粉；将二甲基硅油、二茂铁加入到硅烷偶联剂KH-570中搅拌至溶解，加入纳米碳化硅粉、煤焦油、碳酸钙继续搅拌10-20分钟，制得浆体；将上述制得的干燥粉和浆体混合搅拌20-40分钟，再加入其他剩余成分加水研磨造粒，烘干即得。
[0007]所述的一种火山碎屑岩醇基铸造涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将油菜渣烘干后放入炭化炉中在450-550V下煅烧处理3-4小时，取出，放入10-12%的醋酸溶液中浸泡3-6小时，过滤取出，用清水反复洗涤，烘干粉碎，制得改性的油菜渣粉；
(2)将上述步骤制得的改性油菜渣粉与火山碎屑岩、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160°C，加入保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60°C加入轻质碳酸钙粉、重质碳酸钙粉研磨30-40分钟，喷雾干燥制得干燥粉；
(3)将有机膨润土与1/5重量的乙醇搅拌均匀，静置10-12小时，然后加入磷酸三丁酯、酚醛树脂、六亚甲基四胺加热至70-80°C搅拌30-40分钟；
(4)将白刚玉粉碎投入反应釜中，加入萤石粉、漂珠和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤(2)、(3)产物、硅溶胶、助剂，同时将反应釜温度缓慢升至75-85°C，保持温度搅拌20-40分钟，研磨直至细度达到50 μ m以下即可。
[0008]本发明有以下有益效果:本发明提供的火山碎屑岩醇基铸造涂料成本低、工艺简单，可以采用人工搅拌或者机械搅拌，适合于小规模或者大规模生产，易于推广；涂料中耐火骨料主要为白刚玉和改性的火山碎屑岩，可以减少铸件冷隔和缩松的缺陷，同时，由于涂料的载液为工业酒精，挥发极快，不易在薄壁型腔内形成气体的聚集，大大减少了铸件浇注过程中的吸气量，从而减少了针孔的缺陷量，提高了铸件的质量；利用本发明制得的涂料具有强度高、耐高温、透气性佳的优点。
【具体实施方式】
[0009]所述的一种火山碎屑岩醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:萤石粉44、漂珠7、白刚玉56、有机膨润土 1、火山碎屑岩18、硅溶胶1.2、轻质碳酸钙粉2、重质碳酸钙粉0.5、磷酸三丁酯2.2、油菜渣14、酚醛树脂2、六亚甲基四胺5、乙醇45、助剂3。
[0010]所述的助剂由下列重量份原料制成:贝壳23、海泡石39、锆英石57、硅烷偶联剂KH-5703.4、二甲基硅油0.4、二茂铁3.2、氧化铁粉2、煤焦油3、木质素磺酸钙0.3、纳米碳化硅粉0.3、碳酸钙2.3、聚乙烯醇5、适量水，其制备方法是将贝壳、海泡石、锆英石放入煅烧炉中在550-680°C下煅烧2-3小时，取出，放入8-12%的盐酸溶液中浸泡4_5小时，过滤取出，用清水反复洗涤，烘干粉碎，加水搅拌成浆，同时，加入氧化铁粉、木质素磺酸钙研磨，喷雾干燥制得干燥粉；将二甲基硅油、二茂铁加入到硅烷偶联剂KH-570中搅拌至溶解，加入纳米碳化硅粉、煤焦油、碳酸钙继续搅拌10-20分钟，制得浆体；将上述制得的干燥粉和浆体混合搅拌20-40分钟，再加入其他剩余成分加水研磨造粒，烘干即得。
[0011]制作方法包括以下步骤:
(1)将油菜渣烘干后放入炭化炉中在450-5500C下煅烧处理3-4小时，取出，放入10-12%的醋酸溶液中浸泡3-6小时，过滤取出，用清水反复洗涤，烘干粉碎，制得改性的油菜渣粉；
(2)将上述步骤制得的改性油菜渣粉与火山碎屑岩、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160°C，加入保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60°C加入轻质碳酸钙粉、重质碳酸钙粉研磨30-40分钟，喷雾干燥制得干燥粉；
(3)将有机膨润土与1/5重量的乙醇搅拌均匀，静置10-12小时，然后加入磷酸三丁酯、酚醛树脂、六亚甲基四胺加热至70-80°C搅拌30-40分钟； (4)将白刚玉粉碎投入反应釜中，加入萤石粉、漂珠和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤(2)、(3)产物、硅溶胶、助剂，同时将反应釜温度缓慢升至75-85°C，保持温度搅拌20-40分钟，研磨直至细度达到50 μ m以下即可。
[0012]通过上述实施例加工得到的铸造涂料的技术指标如下:
(1)涂层耐磨性:0.61 ；
(2)发气量:13.2mL/g ；
(3)涂层的常温强度:730g/mm；
(4)涂层的常温透气性:12.I cm2.(kpa.min)-l ；
(5)涂敷、烘干、冷却后涂层外观:无裂纹、无起泡和肉眼可见的针孔的均匀涂层。
【权利要求】
1.一种火山碎屑岩醇基铸造涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:萤石粉40-50、漂珠5-8、白刚玉50-60、有机膨润土 1-2、火山碎屑岩18-28、硅溶胶1.2-3.1、轻质碳酸钙粉2-4、重质碳酸钙粉0.5-0.8、磷酸三丁酯1.2-3.2、油菜渣14-17、酚醛树脂2_4、六亚甲基四胺3-5、乙醇45-60、助剂3-6 ;所述的助剂由下列重量份原料制成:贝壳20-25、海泡石35-45、锆英石55-75、硅烷偶联剂KH-5701.4-4.6、二甲基硅油0.4-0.7、二茂铁1.2-3.2、氧化铁粉2-5、煤焦油3-5、木质素磺酸钙0.3-0.6、纳米碳化硅粉0.1-0.3、碳酸钙2.3-4.7、聚乙烯醇5-7、适量水，其制备方法是将贝壳、海泡石、锆英石放入煅烧炉中在550-680°C下煅烧2-3小时，取出，放入8-12%的盐酸溶液中浸泡4_5小时，过滤取出，用清水反复洗涤，烘干粉碎，加水搅拌成浆，同时，加入氧化铁粉、木质素磺酸钙研磨，喷雾干燥制得干燥粉；将二甲基硅油、二茂铁加入到硅烷偶联剂KH-570中搅拌至溶解，加入纳米碳化硅粉、煤焦油、碳酸钙继续搅拌10-20分钟，制得浆体；将上述制得的干燥粉和浆体混合搅拌20-40分钟，再加入其他剩余成分加水研磨造粒，烘干即得。
2.根据权利要求1所述的一种火山碎屑岩醇基铸造涂料的制作方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将油菜渣烘干后放入炭化炉中在450-5500C下煅烧处理3-4小时，取出，放入10-12%的醋酸溶液中浸泡3-6小时，过滤取出，用清水反复洗涤，烘干粉碎，制得改性的油菜渣粉； (2)将上述步骤制得的改性油菜渣粉与火山碎屑岩、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至140-160°C，加入保持温度搅拌1-2小时，冷却至50-60°C加入轻质碳酸钙粉、重质碳酸钙粉研磨30-40分钟，喷雾干燥制得干燥粉； (3)将有机膨润土与1/5重量的乙醇搅拌均匀，静置10-12小时，然后加入磷酸三丁酯、酚醛树脂、六亚甲基四胺加热至70-80°C搅拌30-40分钟； (4)将白刚玉粉碎投入反应釜中，加入萤石粉、漂珠和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟，再加入步骤(2)、(3)产物、硅溶胶、助剂，同时将反应釜温度缓慢升至75-85°C，保持温度搅拌20-40分钟，研磨直至细度达到50 μ m以下即可。
【文档编号】B22C3/00GK104190860SQ201410292109
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】黄浩 申请人:芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司