[发明专利]一种离心铸管金属型用涂料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸造领域，特别涉及离心铸造领域。

背景技术

离心铸管时，在金属型内表面均匀地涂上一层涂料，其目的是为了能在熔融金属注入金属铸型时，其内表面由于涂料的作用，形成具有绝热和离型性能好的绝热层。这样就要求涂料具有粘附性强、辅散性好、高温强度高、高温抗裂性好、气体含量低、而且要求在铸件离型后涂料的溃散性好，能保证金属型表面和铸件表面没有涂料残余，涂料能否有效地发挥保护金属铸型的耐火隔离作用，将直接影响离心铸管的质量，因此，一种好的涂料必须具备上述性能。

金属铸型涂料的种类很多，主要是根据涂料粘结剂和耐高温的填充料来区分的。常用的粘结剂有糖浆、水玻璃，也有用树脂、聚乙烯醇等高分子粘结剂。耐高温的填充料为黑铅粉、喷雾碳黑、焦碳粉、高铝粉等。常用糖浆涂料成份为：黑铅粉＞30％，喷雾碳黑＞45％，糖浆＞15％。将这些材料混合后，放在旋转搅拌机内，加入适量水，充分搅拌1.5-2小时。涂料密度要求在1.2-1.3g/cm3之间。常用水玻璃粘结剂涂料成分为：碳黑80％，水玻璃20％和适量的水分，密度1.1-1.2g/cm3。常用聚乙烯醇粘结剂涂料成分为：200目以上的高铝粉和300-400g聚乙烯醇及适量的水分混制而成。使用糖浆作粘结剂的优点是金属铸型重复使用时容易清理。缺点是糖浆是用粮食制成的，而且使用时对金属铸型的温度有一定要求，铸型温度太低涂料涂不上，涂料中的水分不易挥发，容易造成气孔缺陷；铸型温度太高，糖浆容易烧掉，使涂料失去粘结性能，浇注时金属熔液容易冲掉涂料层，对金属铸型失去保护作用，使轧辊表面易出现许多细小的针孔，有时还会产生金属铸型和轧辊金属熔液粘附在一起的现象，严重时造成轧辊和铸型的报废。水玻璃涂料的优点是干强度大，金属铸型温度高时不会变质烧掉。缺点是使用后清理困难。涂料厚度不能涂厚，仅能达到0.3-0.5mm，否则易开裂剥落，因此铸型使用寿命较短。聚乙烯醇涂料优点是干强度大，可与多种耐高温填料混合配制，涂料厚度可增厚至2-5mm，在金属熔液高温作用下会产生碳化光亮膜，使轧辊表面光洁。缺点是混制时间长，喷涂时要不停地搅拌，以防止涂料分层沉淀，涂层厚度较难控制均匀。

中国发明专利CN101116894公开了一种金属型铸造涂料制备方法，将凹凸棒粘土0.3％配上10份水在胶体磨内辗磨2小时，制成甲液，再将滑石粉6％、硅藻土2％、烷基磺酸钠0.2％和硼酸3％放入胶体磨内，分别加入甲液、水玻璃3％和水85.5％辗磨2小时，即可得金属型铸造涂料。该发明具有较强的保温性、阻燃性、粘结性和涂覆性，具有优良的悬浮性，使用过程中不易沉淀，有利于减少铸件的热裂倾向。但该发明存在涂料制备麻烦，且用于离心铸管时，涂料层因强度低易开裂和剥落等不足。

中国发明专利CN1966180还公开了一种大型铸件用涂料及其制造方法，该涂料为醇基锆英粉铸造涂料，成分有锆英粉62～75％、锂基膨润土1～3％、去离子水1～3％、改性硅酸铝镁1～3％、纳米级粘土0.15～0.8％、三氧化二铝0.02～0.08％、水溶性聚酯树脂0.2～1.2％、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)0.1～0.8％、松香0.6～3％、工业酒精15～25％、异丙醇1～5％、重芳烃溶剂油150#1～5％。该发明涂料具有耐火性好，抗粘砂能力强，悬浮性、刷涂性、流平性优异等特点，适合于大型铸件生产，但该涂料制备工艺复杂，使用操作麻烦，用于离心铸管时，在离心力作用下，涂料层易开裂剥落。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种离心铸管金属型用涂料的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种离心铸管金属型用涂料的制备方法，所述涂料以重量份计由下列组份组成：锆英粉15-20份、硅藻土10-15份，铝矾土10-15份，滑石粉5-10份，刚玉粉5-10份，石英粉10-20份，钠基膨润土3.5-4.5份，硅溶胶1-2份，水玻璃0.5-1份，氧化铁粉0.5-1份，钛粉0.6-0.8份，海藻酸钠1.5-2.5份，水性聚氨酯0.6-1.2份、聚乙烯醇0.3-0.5份、水溶性丙烯酸树脂2-3份、乙二醇丁醚0.4-0.6份、磷酸三丁酯0.2-0.3份、乙二醇0.5-0.8份、异噻唑啉酮0.15-0.3份以及水30-35份，所述制备方法包括如下步骤：

1)将锆英粉、硅藻土、铝矾土、滑石粉、刚玉粉、石英粉、钠基膨润土、氧化铁粉、钛粉、海藻酸钠依次放入混碾机中先干混约15-20分钟，然后加入适量水混合约40-60分钟；

2)然后向混碾机中加入硅溶胶和水玻璃再混合约20-30分钟；