[发明专利]一种醇基干粉砂型铸造涂料

说明书

技术领域

    本发明一种铸造造型用辅助材料，具体涉及一种用于砂型铸造的醇基干粉铸型涂料。

背景技术

在铸造砂型（芯）工作表面上涂覆一层铸造涂料，可以有效防止和减少逐渐表面粘砂，夹砂、砂眼等缺陷，降低铸件表面粗糙度。铸造涂料的质量是影响铸件是否粘砂、夹砂及铸件表面光洁度、铸件尺寸精度的最直接因素。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，与各种自硬化砂工艺配合使用，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。但醇基涂料的载体主要为甲醇、乙醇或异丙醇等组成，属于易燃危险品，在包装、运输、贮存等方面受到诸多约束；此外由于醇基涂料的悬浮稳定性较差，涂料在长途运输和存放过程中易分层，使其性能下降，严重的还可能使涂料出现板结而报废。而采用醇基干粉涂料，由于不含易燃溶剂，使用时只需在干粉中加入醇类溶剂搅拌均匀后既可；干粉涂料包装、贮存方便，运输周期短，费用低。

中国专利（申请号：86105456）公开了一种锂基膨润土锆英粉粉状铸型涂料，将锂基膨润土、锆石英粉、树脂和钛白粉等原料通过混合碾磨制成粉状涂料，使用时直接加入乙醇稀释成浆状涂料，但由于锂基膨润土未经引发溶胀，涂料的悬浮性差。中国专利（申请号：200910189788.4）公开了一种醇基纳米复合及表面改性干粉铸型涂料的制备方法，通过采用纳米层状粘土与纳米SiO₂组成复合悬浮剂，再与耐火粉料、粘结剂及其他助剂混碾成醇基干粉涂料，其制备工艺要求很高，控制稍有不当即会影响涂料的性能。中国专利（公开号：CN100377811C）公开了一种醇基凹凸棒铸造涂料粉剂的生产方法，以钠化改性的凹凸棒石粘土作为悬浮剂，所制涂料粉剂在乙醇中可以达到较高的悬浮率，但该涂料粉剂中改性凹凸棒粘土所占百分比为55~85%，耐火粉料仅为10~45%，悬浮剂的用量大大高于耐火粉料，虽然得到的涂料有较好的悬浮稳定性，但是以降低涂料的耐火度作为代价的。因此限制了涂料的使用范围，不能用于铸钢件及大型铸铁件的生产。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种可用于铸钢、铸铁及非铁合金砂型铸造的醇基干粉铸型涂料，该涂料组分均匀，具有较好的高温抗粘砂性，且该涂料加醇后得到的浆状涂料具有优良的悬浮稳定性。

为了达到上述目的，本发明提供了一种醇基干粉砂型铸造涂料，该涂料包括以下重量百分含量的组分：铝矾土60-75%，无定形石墨2-10%，片状石墨3-15%，铁红2-10%，凹凸棒土1-5%，钠基膨润土0.5-1.5%，聚乙烯醇缩丁醛1-5%，表面活性剂0.1-0.5%，分散剂0.1-0.5%。

作为优选，上述干粉涂料的配比为：铝矾土65-75%，无定形石墨3-8%，片状石墨6-12%，铁红3-8%，凹凸棒土2-5%，钠基膨润土0.8-1.2%，聚乙烯醇缩丁醛2-3%，表面活性剂0.2-0.4%，分散剂0.2-0.4%。

其中，铝矾土、凹凸棒土、钠基膨润土、定形石墨片状石墨和铁红的粒度为200~300目。

表面活性剂选用聚氧乙烯型非离子表面活性剂，优选烷基酚聚氧乙烯醚。

分散剂选用聚羧酸盐分散剂，优选脂肪族二羧酸。

本发明醇基干粉砂型铸造涂料的制备工艺为：按上述组分分别称取各种原料，放入碾磨机中混合碾磨60-120分钟。

具体使用时，根据刷涂、浸涂、流涂或喷涂等不同的施涂方式，用乙醇、甲醇或异丙醇与粉料混合，搅拌稀释成浆状涂料，其波美度为45-65。得到的涂料悬浮性2h≥98%，8h≥93%，24h≥87%。涂料施涂后立即点燃干燥，制得的干粉铸型涂料可适用于铸钢、铸铁或非铁合金的砂型铸造工艺。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、本发明干粉涂料采用200~300目的铝矾土、无定形石墨、片状石墨和铁红为耐火基料，这些组分的复配使得该涂料具有很好的高温强度及稳定性，发气量小。同时配合表面活性剂的使用，大幅度提高了涂料的渗透能力，促使涂料能够渗进砂型，填补砂粒间的间隙，有效防止机械粘砂。

2、凹凸棒土具有特殊纤维状晶体形态的层链状结构，有良好的解离特性；钠基膨润土在溶液中形成空间网状结构，使耐火材料颗粒不易下沉；利用凹凸棒土、钠基膨润土以及分散剂复配作为悬浮剂，使制备的浆状涂料具有良好的悬浮性，使用过程中不沉淀，提高了涂料的稳定性和涂刷性。