[发明专利]水基铸造用锆英粉替代涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于铸造用涂料及其合成工艺技术领域，具体涉及一种水基铸造用锆英粉替代涂料及其制备方法。

背景技术

锆英粉的化学成分为ZrO₂＞65%、SiO₂＜33%、TiO₂＜0.4%、Fe₂O₃＜0.5%、P₂O₅＜0.5%、Al₂O₃＜0.3%；其粒度：95%过320目，其余过260目。要求耐火度：不小于1550℃；总放射性比活度不大于2*10^-6Ci·kg^-1；常用于熔模铸造业中的铸型涂料及陶芯。锆英粉在陶瓷工业中既作为主体材料，也用于上釉，使制成的陶瓷器增加耐磨性和表面光洁度。锆英粉在许多化学工业中具有专门的用途，包括化妆品、水泥、食品防腐、制革、纤维（用于制造阻燃纤维）。

铸造用锆英粉涂料一直是铸造行业中铸钢用的首选涂料。锆英粉因其线膨胀系数小、热震稳定性好、耐火度高而且在高温时对大多数的合金不起化学作用，所以是一种良好的耐火材料，普遍用于不锈钢、高合金钢铸件生产的涂料骨料。

但是近年来锆英粉来源较为复杂，国内外市场供求关系发生显著变化，导致锆英粉价格一路走高。另外，国内加工的锆英粉一般多为雷蒙磨粉机研磨，杂质含量较高，同时放射性较大，容易对车间员工的身体造成伤害。现市场上的铸钢涂料，除了锆英粉涂料外，还有高铝矾土涂料、铬矿粉涂料等等，但这些涂料高温稳定性较差，很难达到铸钢要求。本发明因此而来。

发明内容

本发明目的在于提供一种新型水基铸造用锆英粉替代涂料，通过白刚玉粉和红柱石粉为主要原料替代锆英粉，得到的新型铸造用锆英粉替代涂料高温稳定性好，耐火度高，可以作为铸造用锆英粉涂料的替代品使用，而且制备新型水基铸造用锆英粉替代涂料的工艺原料来源广、制备工艺简单、成本低廉。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

一种水基铸造用锆英粉替代涂料，其特征在于所述涂料组合物中以水为载液，以钠基膨润土为悬浮剂，以水溶性酚醛树脂为粘结剂，以白刚玉粉和红柱石粉为耐火骨料；所述涂料组合物以其组分的重量百分比计包括：

水20%-30%；钠基膨润土2%-4%；水溶性酚醛树脂0.2%-1.0%；白刚玉粉15%-55%；红柱石粉15%-55%。

所述涂料组合物按照如下方法制备：

（1）将钠基膨润土加入水中，搅拌分散得到A。

（2）将水溶性酚醛树脂加入A中，搅拌分散得到B。

（3）将白刚玉粉、红柱石粉加入，搅拌分散均匀即得到权利要求1所述的水基铸造用锆英粉替代涂料。

优选的，所述涂料组合物中以其组分的重量百分比计还包括占涂料总重量0.2%-0.5%的苯甲酸钠和占涂料总重量0.2%-0.5%的辛醇。

优选的，所述涂料组合物中白刚玉粉、红柱石粉的粒度分别小于260目。

优选的，所述涂料组合物中白刚玉粉、红柱石粉的粒度分别小于320目。

优选的，所述涂料组合物中白刚玉粉为325目白刚玉粉，所述红柱石粉为325目红柱石粉。

本发明的另一目的在于提供一种所述的水基铸造用锆英粉替代涂料的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

（1）将钠基膨润土加入水中，搅拌分散得到A。

（2）将水溶性酚醛树脂加入A中，搅拌分散得到B。

（3）将白刚玉粉、红柱石粉加入，搅拌分散均匀即得到所述的水基铸造用锆英粉替代涂料。

优选的，所述方法步骤（2）中在水溶性酚醛树脂加入A中，搅拌分散后依次加入苯甲酸钠和辛醇进行分散。

本发明目的在于克服锆英粉价格偏高和具有放射性的不足，通过对白刚玉粉和红柱石粉的合理搭配，配制成一种新型铸钢涂料，取代现在市场使用的价格昂贵且有放射性的锆英粉，生产出在铸钢上起到与锆英粉涂料同样浇铸效果的新型水基铸钢涂料。