[发明专利]一种环保型石墨润滑脱模剂

说明书

本发明公开了一种环保型石墨润滑脱模剂。所采用的技术方案为：采用合成人造金刚石的石墨尾料、有机分散剂和具有合适粒度分布的下述物质中的至少一种：立方氮化硼、金刚石微粉、炭黑、二氧化硅、叶蜡石制备有色金属铸造用石墨润滑脱模剂。本发明的优势在于，该脱模剂既具有良好的润滑脱模性能，同时具有低成本、环保型、资源循环利用的润滑脱模剂及其制备方法。

技术领域

本发明涉及有色金属铸造用石墨润滑脱模剂。

背景技术

石墨脱模剂主要由石墨、无机矿物、表面活性剂和水或矿物油构成。石墨主要为人造石墨、鳞片石墨、微晶石墨。石墨具有良好的润滑和脱模性，良好的热和化学稳定性，良好的绝热性。因此石墨脱模剂中石墨粉含量一般占40-95%以上，使石墨脱模剂成本相对较高，从而限制了石墨脱模剂在有色金属铸造中的应用。

水基石墨润滑脱模剂加工简单且广泛应用于有色金属铸造用脱模剂。该水基石墨润滑脱模剂作用于铸造用金属模具表面时，该脱模剂中所含大部分水分被蒸发，脱模剂中固体成分粘附在模具表面，同时使金属模具冷却。

有色金属反复铸造过程中，杂质将粘附在金属模具表面，引起金属模具污垢。

有色金属铸造过程中，注入到金属模具中的熔融有色金属的表面上可能形成氧化膜，影响有色金属液的流动性，从而造成铸造不满、表面流痕等缺陷。

随着国家和企业对环保越来越重视，要求在使用过程中脱模剂不应产生有害气体及烟雾，无毒、安全、便于操作、成本较低等。

发明内容

本发明的目的在于利用合成人造金刚石的石墨尾料制备出一种有色金属铸造用脱模剂。一方面达到资源循环利用，另一方面克服现有石墨润滑脱模剂成本较高的不足，提供一种能降低铸件表面粗糙度、有效防止铸件粘砂、夹砂、砂眼等缺陷，具有提高铸件表面光洁度的低成本、环保型润滑脱模剂及其制备方法。所采取的技术方案为：一种石墨润滑脱模剂，其组分组成为合成人造金刚石的石墨尾料、有机分散剂和无机填料；所述石墨尾料为合成人造金刚石的石墨尾料，所述无机填料含有下列物质中的至少一种：立方氮化硼、金刚石微粉、炭黑、二氧化硅、叶蜡石；有机分散剂的比例为0.01-0.1wt%；无机填料无机无机填料比例小于或等于25wt%，剩余为石墨尾料。

有色金属铸造用脱模剂中石墨尾料的粒度大小对脱模剂层的厚度有决定性影响。石墨尾料为合成人造金刚石的石墨尾料。其粒度为1-50μm，优选为10-35μm。

作为上述方案的优选方案之一，所述石墨尾料比例优选为75-95wt%，优选为85-90wt%。

作为上述方案的优选方案之一，所述石墨尾料来源于采用高温高压法合成人造金刚石的合成块。残留石墨、少量触媒金属、叶蜡石混在一起,包埋在合成块内。从合成块中提取人造金刚石的主要方法有酸洗法、电解法和浮选法等，剩下的石墨尾料主要为石墨粉、叶蜡石、少量Fe、Ni等触媒金属和金刚石微粉。

作为上述方案的优选方案之一，所述石墨尾料的石墨化度一般为80％～95％。由于其层状结构没有被破坏，结构致密，仍然具有良好的润滑和脱模性，良好的热和化学稳定性，良好的绝热性。

作为上述方案的优选方案之一，所述石墨尾料因含有少量Fe、Ni、Co等触媒金属，叶蜡石等灰分，其灰分含量达10%~25wt%。因所述石墨尾料灰分含量高，合成人造金刚石企业一般把其视为固体废物，其价格相当低廉。所述石墨尾料应用于有色金属铸造用脱模剂，是资源循环利用，使其成为一种环境友好型、低成本的产品。

作为上述方案的优选方案之一，所述石墨尾料中少量Fe、Ni、Co等触媒金属以金属盐形式存在。

作为上述方案的优选方案之一，所述石墨尾料是金刚石合成块经酸洗、或电解、或浮选后的石墨尾料，石墨尾料表面含有较多的亲水性活性基团如C=O、C=OOH、硫酸根离子等，这些活性基团有利于提高石墨尾料的亲水性，从而提高其在水中悬浮稳定性。