[发明专利]一种提升铸造品质的砂芯用涂料的制备方法

说明书

本发明公开了一种提升铸造品质的砂芯用涂料的制备方法，包括如下步骤：S1、混合物A制备；S2、石墨烯纳米片酸浸处理；S3、石墨烯纳米片酰化处理；S4、物料B制备；S5、原料称取；S6、成品涂料制备。本发明制备方法整体工艺简单，各步骤搭配合理，且生产成本低，安全环保，制得的涂料具有很好的强度、抗冲击性能，导热性好，不易开裂，有效的提高了铸件的表面精度，改善了铸造的质量。

技术领域

本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种提升铸造品质的砂芯用涂料的制备方法。

背景技术

目前，在造型、芯制备工艺中，由于覆膜砂成型性好，砂芯强度高、轮廓清晰，尺寸精度高，能够制造最复杂的壳芯，在国外，得到了快速发展。现在，覆膜砂已广泛应用于汽车、柴油机、液压件等行业，可满足各种复杂精密铸件的生产要求。

覆膜砂芯用涂料的特点是：①因壳芯砂粒粒度细：一般70/140、表面疏水性强，因而涂料应具有很强的渗透性，同时壳芯形状复杂且砂芯薄，往往被金属液包围，为此涂料应具有卓越的防冲砂和防粘砂性；②作为壳芯铸件的尺寸精度和表面粗造度均要求很高，其涂料的抗滴淌性和抗堆积性要高；在壳芯表面形成一层薄的平滑且均匀的涂层，覆盖能力强、分散性与附着性良好。在专利申请号为200610046059.X的“一种无污染的水基浸涂涂料”中，公开了一种水基浸涂涂料：“是由锆英粉17-30％，棕刚玉20-35％，莫来石5-15％，石墨5-15％，镁橄榄石5-15％，聚乙烯醇1-4％，悬浮剂1.5-3.5％和水30-45％组成。其中聚乙烯醇为粘结剂，悬浮剂由伊利石、海泡石和膨润土按1∶0.5∶0.5制成。”但上述专利内容的不足之处在于：1、使用了最高达30％的锆英粉，我国锆英粉资源匮乏，大部分依赖进口，价格昂贵，致使涂料原材料来源有限，成本增加。2、耐火骨料组分多，如某一组分原材料质量有波动就会影响整个涂料体系的性能，且不易控制涂料的烧结性能和其它性能。3、使用聚乙烯醇类有机粘结剂，涂料的高温强度低，涂层抗粘砂和冲砂的能力差。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提升铸造品质的砂芯用涂料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种提升铸造品质的砂芯用涂料的制备方法，包括如下步骤：

S1、将环糊精、乙二胺、2-芘丁酸、N-羟基琥珀酰亚胺、二甲氨基吡啶、N,N-二甲基甲酰胺对应按照重量体积比20~25g：70~90ml:5~7g:2~3g:1~1.5g：360~380ml共同混合投入到反应釜内，然后向反应釜内加入二环己基碳二亚胺，不断搅拌处理3~5h后取出，投入到丙酮中沉淀，然后再离心取出上清液后得混合物A备用；

S2、将石墨烯纳米片浸入到硝酸溶液中，然后超声处理2~3h后滤出，再用去离子水冲洗至中性后干燥备用；

S3、将步骤S2处理后的石墨烯纳米片投入到反应釜中，然后向反应釜中加入酰化剂，超声处理20~25min后滤出，再用去离子水冲洗至中性后干燥备用；

S4、将步骤S3处理后的石墨烯纳米片投入到反应釜中，然后向反应釜中加入催化剂、配体、有机溶剂、甲基丙烯酸缩水甘油酯、步骤S1所得的混合物A，并将反应釜内保持为氮气环境，加热保持反应釜内的温度为100~120℃，反应处理20~25h后进行抽滤，再用去离子水冲洗后干燥得物料B备用；

S5、按对应重量份称取下列原料：40~45份硅微粉、8~10份滑石粉、6~8份步骤S4所得的物料B、1~2份悬浮剂、3~5份环氧树脂、1~3份硅溶胶、70~75份去离子水；

S6、将步骤S5称取的所有原料共同投入到高速搅拌罐内，高速搅拌处理2~2.5h后取出即可。

进一步的，步骤S1中所述的二环己基碳二亚胺的加入量是N-羟基琥珀酰亚胺总质量的2倍；所述的搅拌处理时保持反应釜内的温度为0~3℃。