[发明专利]铸造用的高渗透性防粘砂涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂料及其制备方法，特别是一种铸造用的高渗透性防粘砂涂料及其制备方法。

背景技术

铸造涂料种类繁多，大体可以分为两类：水基涂料和有机溶剂涂料。其中有机溶剂涂料在涂敷后经点燃即可固化，与各种自硬砂工艺配合使用，可不需烘干，能缩短生产周期，简化工艺，节约能源，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。但在大型，特别是厚大铸钢件的生产应用中进展缓慢，这是因为厚大铸钢件浇注温度高，铸件凝固缓慢，保温时间长；而普通有机溶剂涂料渗透性较差，涂层高温强度、曝热抗裂性能低，发气量较大，无法满足厚大铸钢件恶劣的生产条件，以致铸件易出现大面积粘砂、夹砂、气孔等缺陷。

中国专利申请（申请号为03128100.1）公开了一种醇基及水基系列铬铁矿砂粉防渗透粘砂铸造涂料，其特征在于用铬铁矿砂制备砂型用铸造涂料，其成分质量百分比为：粒度粗于280目铬铁矿砂 10～100％，280～325目各类辅助耐火粉分别可为0～90％，粘结剂1.0～3.0％、 悬浮剂1.5～6.0％、增稠剂0.15～0.5％，载体可为水或乙醇、甲醇或异丙醇等。实践证明该专利申请得到的涂料对砂型的渗透力较低且涂层的高温强度不够，涂料容易沉淀结块，不易存放，更无法渗入铸型、芯空隙，防止铸件粘砂；在厚大铸钢件长期高温环境下涂层的稳定性较差，涂层易开裂、脱落，钢水容易突破涂层渗进砂型。

中国专利申请(申请号为200910046096.4) 公开了一种 用于大型铸件的锆英粉醇基涂料, 耐火骨料采用含 ZrO₂65％以上锆英粉，涂料粘结剂采用氧化松香树脂和热塑性酚醛树脂相配合，其占涂料的重量比例分别为：氧化松香树脂0.3～0.6％，热塑性酚醛树脂0.5～0.8％；本专利申请虽然能在砂型表面形成致密的薄膜以阻隔型砂中的水分对涂料层的影响，又能使粘结系统在一定高温梯度上保持其性能的有效和稳定发挥、抵御钢水的持续高温的冲刷，从而保证铸件表面一定的质量；但是作为粘结剂的氧化松香和热塑酚醛树脂高温下易烧损，高温涂层强度差，铸件容易产生夹砂；另外该专利申请得到的涂料并未添加其它辅助渗透试剂，因此其渗透力不理想，不能有效地填补砂粒与砂粒间间隙，防止机械粘砂；此外载体全部采用异丙醇，成本过高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种铸造用的高渗透性防粘砂涂料，其渗透性强，发气量小，防潮性能好，且具有很好的高温强度及稳定性，能有效防止钢水直接与砂型接触造成粘砂缺陷。

本发明的技术方案是：一种铸造用的高渗透性防粘砂涂料，其由下列原料配制而成：耐火骨料、粘结剂、活性剂和载体；粘结剂的质量为耐火骨料质量的0.5%～2.5%；活性剂的质量为耐火骨料质量的0.01%～0.05%；载体的质量为耐火骨料质量的40%～220%；所述的耐火骨料为锆英粉、铬铁矿粉中的一种或两种的任意比例的混合物；所述的粘结剂为酚醛树脂或者是酚醛树脂与氧化松香、硅酸乙脂中的一种或两种以上的混合物，其中氧化松香的质量为耐火骨料质量的0%～0.5%，硅酸乙脂的质量为耐火骨料质量的0%～1%；所述的活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚；所述的载体为乙醇。

本发明进一步的技术方案是：所述的原料还包括增稠剂，增稠剂为聚乙烯醇缩丁醛，聚乙烯醇缩丁醛的质量为耐火骨料质量的0.1%～0.5%。

本发明更进一步的技术方案是：所述的原料还包括悬浮剂，悬浮剂为锂基膨润土，锂基膨润土的质量为耐火骨料质量的1.5%～5.0%。

本发明再进一步的技术方案是：所述的原料还包括消泡剂，消泡剂为正丁醇，正丁醇的质量为耐火骨料质量的0.01%～0.1%。

本发明进一步的技术方案是：所述的耐火骨料为等比例质量的锆英粉与铬铁矿粉的混合物（即耐火骨料中的锆英粉与铬铁矿粉质量相等）；所述的酚醛树脂、氧化松香、硅酸乙脂、烷基酚聚氧乙烯醚、乙醇、聚乙烯醇缩丁醛 、锂基膨润土、正丁醇的质量分别为耐火骨料质量的1.5%、0.1%、0.4%、0.03%、95%、0.2%、5%、0.05%。

本发明进一步的技术方案是：所述的耐火骨料的颗粒度为250～325目或325～500目。

本发明的另一技术方案是：一种铸造用的高渗透性防粘砂涂料的制作方法，其主要包括如下步骤：