一种覆膜砂砂型用醇基铸造涂料及其制备方法与流程

技术领域

本发明属于涂料领域，具体涉及一种覆膜砂砂型用醇基铸造涂料及其制备方法。

背景技术：

覆膜砂铸造工艺与熔模精密铸造工艺比，生产周期短，生产流程简化，由于覆膜砂所用原砂粒型好，砂粒较细，砂型表面粗糙度低，因此是一种精密或半精密铸造成型方法，但铸件表面质量还是达不到传统熔模精密铸造工艺的水平，生产者希望使用涂料能改善铸件表面质量。但市场上很多常用的树脂砂或水玻璃砂砂型涂料无法满足这一要求，如普通涂料颗粒粗，刷感不好，刷痕重，流平性差，上涂料后浇注铸件，不仅起不到提高铸件表面光洁度的作用，反而使原本平整的铸型变得不光滑导致铸件表面更粗糙，而且传统涂料透气性差，覆膜砂的特点是砂粒细，发气量大，透气性差，如果涂料没有良好的透气性，覆膜砂铸件很容易产生气体类缺陷。因此希望有一种理想涂料能满足上述要求，并且通过刷涂方法，获得十分光洁的铸型表面，从而能浇注出达到熔模精密铸造的水平的铸件。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点与不足，提供一种能防止铸件粘砂和提高铸件表面光洁度的覆膜砂砂型用醇基铸造涂料。该涂料刷感好，反复刷不留下刷痕，点火干燥不起泡，涂层透气性好，涂刷涂料后的铸型表面粗糙度降低，浇注的铸钢件表面质量大幅提高。本发明的目的还在于提供所述涂料的制备方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种覆膜砂砂型用醇基铸造涂料，包含如下按质量百分比计的组分：400～600目耐火粉料63～67%，钠基膨润土1.0～1.4%，钙基膨润土1.6～2.3%，热固性酚醛树脂1.2～1.8%，聚乙烯醇缩丁醛0.6～0.9%，乙醇28～31%。

所述的耐火粉料包括锆英粉、石英粉、莫来石粉、刚玉粉、铝矾土粉等。

所述的聚乙烯醇缩丁醛的粘度优选为8～12秒（涂4粘度计测量）。

所述的覆膜砂砂型用醇基铸造涂料的制备方法，包括如下步骤：

（1）将400～600目耐火粉料、钠基膨润土、钙基膨润土、热固性酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛按比例混合加入带密封盖的混碾机内，加入占乙醇总质量45～55%的乙醇，盖好盖子，充分混碾后得膏状涂料，备用。

（2）将膏状涂料取出放入带密封盖的搅拌桶内，加入剩余乙醇，盖好盖子，搅拌均匀，即得涂料成品。

本发明涂料具有如下特点：第一，骨料较细，在400～600目之间，有利于涂料向铸型表面的孔隙中渗透。第二，高密度和高含固量，因此，可采用较少量的悬浮剂钠基膨润土，从而消除悬浮剂的收缩变形，影响涂层的尺寸精度。第三，加入较多的钙基膨润土，保证涂料有较好的成膜性，与钠基膨润土相比，钙基膨润土的膨胀率较低，其悬浮作用差一些，但其干燥后的体积收缩变形小，有利于改善涂料的流平性和降低涂层的粗糙度。第四，粘结剂采用热固性酚醛树脂，涂层干燥时即完成固化，在随后钢水作用下受热时不再有熔化和变形，对获得较高的光洁度有利。第五，为进一步改善涂料刷感和光洁度，涂料中加入较多的聚乙烯醇缩丁醛。较多的聚乙烯醇缩丁醛使之在受到钢水作用时，挥发留下空穴，提高涂料的透气性，以满足砂型良好排气性，为防止聚乙烯醇缩丁醛的收缩变形，采用低粘度的聚乙烯醇缩丁醛树脂。

将本发明涂料搅拌均匀，可直接用毛刷进行刷涂，操作方便，涂料刷感和流平性非常好，涂料层完全不留下刷痕，刷涂后点火干燥，涂层光洁，浇注的铸件表面质量好。本发明涂料应用在覆膜砂型，能完全填平砂粒之间的凹坑或孔隙，由于用刷涂方法进行涂刷，应用于任何形状砂型都很方便，拐角处不会发生涂料堆积，也没有刷痕存在，上涂料后，铸型光洁，所浇注的铸件接近或达到熔模精密铸造的水平。本发明使得覆膜砂铸造的成本优势大大优于熔模精密铸造。

与传统涂料制造工艺比，本发明所用树脂及钠基膨润土、钙基膨润土等均不需事先进行预处理，可直接加入混碾机进行混碾。由于耐火粉料很细，表面积大，对膨润土、树脂等具有极强的分散能力，通过充分混碾，所有涂料助剂均能很好的溶解在载液中，并且助剂均匀地包覆在耐火粉料颗粒表面。与传统涂料比，本发明涂料使用时粘度较高，含固量高，具有很强的覆盖能力，干燥后涂层变形小，从而更有利于涂层光洁无痕，涂料刷感和流平性非常好。

本发明的有益效果在于：高的悬浮率，高的含固量，低的干燥变形量，对砂型表面有很好的填平光洁作用，涂层透气性好，铸件表面光洁度高，也不会产生气体类缺陷。

附图说明

图1是使用实施例1制备涂料浇注的铸件表面效果图，其中，A未使用涂料，B使用实施例1制备涂料。

图2是使用实施例2制备涂料浇注的铸件表面效果图，其中，A未使用涂料，B使用实施例2制备涂料。

图3是使用实施例3制备涂料浇注的铸件表面效果图，其中，A使用普通涂料，B使用实施例3制备涂料。

图4是使用实施例4制备涂料浇注的铸件表面效果图，其中，A使用普通涂料，B使用实施例4制备涂料。

具体实施方式

为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，但它们不对本发明构成限定。

实施例1

配制涂料100千克。

（1）称取粒度为400目的锆英粉64千克，钠基膨润土1.4千克，钙基膨润土2.1千克，热固性酚醛树脂粉1.6千克，聚乙烯醇缩丁醛（粘度为8秒）粉料0.9千克，倒入带密封盖的混碾机内；

（2）称取15千克乙醇倒入混碾机内，盖好密封盖，开动混碾机，混碾2小时，得膏状物；

（3）将上述膏状物取出并放入带密封盖的搅拌桶内，加入15千克乙醇，搅拌稀释15分钟，得涂料成品；

（4）将涂料成品装入涂料桶，入库。

使用时将涂料搅拌均匀后，用软羊毛刷涂在覆膜砂砂型上，点火干燥即可浇注金属液。覆膜砂砂型使用涂料前后所浇注的铸件表面效果如图1所示，图1A为覆膜砂砂型没有使用涂料所浇注的铸件，有明显粘砂；图1B为覆膜砂砂型使用本发明涂料所浇注的铸件，覆膜砂砂型表面的凹坑或孔隙完全涂层覆盖，涂层表面光洁，无刷痕，与砂型润湿性好，粘附力强，不易脱落，因此浇注的铸件没有粘砂，铸件表面光洁。

实施例2

配制涂料100千克。

（1）称取粒度为600目的莫来石粉66千克，钠基膨润土1.4千克，钙基膨润土1.8千克，热固性酚醛树脂粉1.2千克，聚乙烯醇缩丁醛（粘度为8秒）粉料0.6千克，倒入带密封盖的混碾机内；

（2）称取14.5千克乙醇倒入混碾机内，盖好密封盖，开动混碾机，混碾2小时，得膏状物；

（3）将上述膏状物取出并放入带密封盖的搅拌桶内，加入14.5千克乙醇，搅拌稀释15分钟，得涂料成品；

（4）将涂料成品装入涂料桶，入库。

使用时将涂料搅拌均匀后，用软羊毛刷涂在覆膜砂砂型上，点火干燥即可浇注金属液。覆膜砂砂型使用涂料前后所浇注的铸件表面效果如图2所示。图2A为覆膜砂砂型没有使用涂料所浇注的铸件，有明显粘砂；图2B为覆膜砂砂型使用本发明涂料所浇注的铸件，覆膜砂砂型表面的凹坑或孔隙完全涂层覆盖，涂层表面光洁，无刷痕，与砂型润湿性好，粘附力强，不易脱落，因此浇注的铸件没有粘砂，铸件表面光洁。

实施例3

配制涂料100千克。

（1）称取粒度为600目的白刚玉粉63千克，钠基膨润土1.0千克，钙基膨润土2.3千克，热固性酚醛树脂粉1.8千克，聚乙烯醇缩丁醛（粘度为12秒）粉料0.9千克，倒入带密封盖的混碾机内；

（2）称取15.5千克乙醇倒入混碾机内，盖好密封盖，开动混碾机，混碾2小时，得膏状物；

（3）将上述膏状物取出并放入带密封盖的搅拌桶内，加入15.5千克乙醇，搅拌稀释15分钟，得涂料成品；

（4）将涂料成品装入涂料桶，入库。

使用时将涂料搅拌均匀后，用软羊毛刷涂在覆膜砂砂型上，点火干燥即可浇注金属液。覆膜砂砂型使用普通涂料（采用325目耐火粉料，锂基膨润土做悬浮剂，同时用水引发）和本发明涂料浇注的铸件表面效果如图3所示。图3A为覆膜砂砂型涂刷普通涂料所浇注的铸件，由于普通涂料刷感差，流平性不好，导致覆膜砂砂型涂层表面不光洁，浇注的铸件表面粗糙；图3B为覆膜砂型使用本发明涂料所浇注的铸件，由于覆膜砂砂型表面的凹坑或孔隙完全涂层覆盖，涂层表面光洁，无刷痕，与砂型润湿性好，粘附力强，不易脱落，因此浇注的铸件表面较光洁。

实施例4

配制涂料100千克。

（1）称取粒度为400目的石英粉67千克，钠基膨润土1.3千克，钙基膨润土1.6千克，热固性酚醛树脂粉1.4千克，聚乙烯醇缩丁醛（粘度为8秒）粉料0.7千克，倒入带密封盖的混碾机内；

（2）称取14千克乙醇倒入混碾机内，盖好密封盖，开动混碾机，混碾2小时，得膏状物；

（3）将上述膏状物放出并放入带密封盖的搅拌桶内，加入14千克乙醇，搅拌稀释15分钟，得涂料成品；

（4）将涂料成品装入涂料桶，入库。

使用时将涂料搅拌均匀后，用软羊毛刷涂在覆膜砂砂型上，点火干燥即可浇注金属液。覆膜砂砂型使用普通涂料（采用325目耐火粉料，有机膨润土做悬浮剂，同时用二甲苯引发）和本发明涂料浇注的铸件表面效果如图4所示。图4A为覆膜砂砂型涂刷普通涂料所浇注的铸件，由于涂料刷感差，流平性较差，覆膜砂砂型表面涂层不光洁，浇注的铸件有粘砂且铸件表面粗糙，图4B为覆膜砂砂型使用本发明涂料所浇注的铸件，由于覆膜砂砂型表面的凹坑或孔隙完全涂层覆盖，涂层表面光洁，无刷痕，与砂型润湿性好，粘附力强，不易脱落，没有粘砂，铸件表面明显较光洁。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。