[发明专利]一种冷芯盒铸造工艺用涂料组合物

说明书

本发明属于铸造涂料技术领域，具体涉及一种冷芯盒铸造工艺用涂料组合物及其制备方法。该涂料组合物包括以下质量份数的组分：耐高温填料100份、分散介质50‑100份、成膜物质1‑20份、乳化剂0.1‑5份、无机悬浮剂1‑10份、有机增稠剂0.01‑1份、表面活性剂0.05‑2份、消泡剂0.05‑2份和防霉防腐剂0.01‑0.1份；其中，成膜物质由粘结剂和交联剂组成，分散介质由水和憎水性有机溶剂组成。由此，该涂料组合物通过采用水和憎水有机溶剂作为载液，并以外加乳化剂的方式，形成水包油乳化体系，将不互溶的两种溶剂整合到涂料系统中，形成宏观上均一的体系，避免了析水、不渗透等问题的发生，从而解决传统涂料应用于冷芯可能产生的固液分离、滴水、甚至涂层剥落的问题。

技术领域

本发明属于铸造涂料技术领域，具体涉及一种冷芯盒铸造工艺用涂料组合物、涂覆方法及所得铸型模型。

背景技术

传统工艺中的翻砂造型、温芯盒铸造工艺和热芯盒铸造工艺，一般在成型过程中具有以下特点：所采用黏结材料的主体成分为呋喃树脂；并且在树脂溶剂中含有可观量的质子溶剂，比如甲醇、乙醇、水等；所采用的固化方式主要为酸催化固化，在固化过程中产生水。由于传统工艺中的成型过程存在以上几点特性，所以，这些造型工艺所制备的砂型呈现一定程度的亲水性。

相对而言，现有技术中的冷芯盒铸造工艺，一般在成型过程中具有以下特点：由该工艺制备的砂型在成型过程中所采用粘结剂材料的主体成分为酚醛树脂；并且溶剂均为憎水性质的有机溶剂。由于传统冷芯盒铸造工艺中的成型过程存在以上几点特性，所以，这些造型工艺所制备的砂型呈现一定程度的亲油性。

基于以上对比说明可以得知，传统适用于呋喃树脂等部分亲水砂型的水基涂料，并不适用于冷芯盒工艺。

针对上述对比得到的结论，可以分析得知主要有以下几点原因：（1）普通的涂料施涂于油性砂型之后，在砂型中残存非极性溶剂的作用下，会发生较为严重的固液分离，涂料中的水分大量析出，砂型表面会发生滴水现象，滴水较严重部位的涂层可能脱离砂型而掉落；并且，砂型越大，这些不良影响越明显；即使不发生滴水甚至涂层剥落，这也会直接影响涂料涂层对砂型的附着力。（2）涂料施涂界面，水分大量析出，势必影响冷芯砂型的强度；冷芯粘结剂的固化剂组分为异氰酸酯，可水解，发生水解后，固化剂的活性就降低甚至失效。因此，综上两点，开发冷芯盒工艺专用涂料，特别是较大射芯容量的冷芯工艺，必须针对其油性砂型来设计专门的涂料，以避免上述问题。

目前，以现有冷芯铸造工艺的发展水平，普遍的射芯容量为50-100L左右，主要用于一些汽车类铸件的批量化生产，较大射芯容积的工艺存在很多技术难点，推广度低。究其原因，主要是因为放大效应的存在，用于大容量射芯工艺（1000L以上）的冷芯涂料，在其悬浮稳定性、抗起泡性、流平性、抗脉纹性能、抗粘砂性能等性能指标上，要求更为严格。因此，如何设计出一种稳定性好、附着力强、相容性佳的冷芯盒铸造工艺用涂料，成为目前急需解决的难题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种冷芯盒铸造工艺用涂料组合物，针对冷芯盒铸造工艺的特点，通过同时采用水（亲水质子性溶剂）和憎水有机溶剂作为涂料的载液，并通过外加乳化剂的方式，形成水包油乳化体系并使其稳定，将不互溶的两种性质完全不同的溶剂整合到涂料系统中，由此形成宏观上均一的体系，相比采用水作为单一载液的涂料，采用两性溶剂体系的涂料对冷芯这种油性砂型的亲和性得到增加，从技术根源上避免了析水、不渗透等问题的发生，因此，适合冷芯盒铸造工艺用涂料组合物，特别是适用于较大射芯容量的冷芯盒铸造工艺的涂料组合物，从而解决传统涂料应用于冷芯可能产生的固液分离、滴水、甚至涂层剥落的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：