[发明专利]一种用于3D打印砂型芯的水基涂料及其制备工艺

权利要求书

1.一种用于3D打印砂型芯的水基涂料，其特征在于：所述水基涂料的配方组成的重量百分比是：复合耐火骨料70-79%，复合悬浮剂-粘结剂组合物5-10%，消泡剂0.1-0.3%，防腐剂0.2-0.5%和溶剂15.5-23%；

所述复合耐火骨料为锆英粉、白刚玉粉、莫来石粉、铝矾土粉、高岭土粉、滑石粉中的两种或三种以上；所述消泡剂为非离子型炔二醇改性表面活性剂；所述防腐剂为甲基氯异噻唑啉酮衍生物；所述溶剂为水；

所述复合悬浮剂-粘结剂组合物由悬浮剂、粘结剂、悬浮助剂、流变助剂和溶剂组成，其中：悬浮剂为钠基膨润土、锂基膨润土、改性凹凸棒土之一种或多种，粘结剂为聚乙烯醇、改性硅酸盐无机粘结剂、温轮胶、醚化淀粉之一种或多种，悬浮助剂为气相二氧化硅、羟乙基纤维素之一种或多种，流变助剂为木质素磺酸钠；溶剂为水；

所述复合悬浮剂-粘结剂组合物中各组分的重量百分百比是：悬浮剂23-27%；粘结剂32-37%；悬浮助剂1-2%；流变助剂0.8-1.5%；溶剂35-39%；

所述复合悬浮剂-粘结剂组合物的组成是重量百分比：

悬浮剂-粘结剂组合物1号：钠基膨润土5%、锂基膨润土5%、改性凹凸棒土15%、木质素磺酸钠1%、气相二氧化硅0.75%、羟乙基纤维素0.75%、聚乙烯醇30%、改性硅酸盐无机粘结剂1.5%、温轮胶2.5%、醚化淀粉1%、水37.5%；

悬浮剂-粘结剂组合物2号：钠基膨润土5%、锂基膨润土12.5%、改性凹凸棒土7.5%、木质素磺酸钠1.25%、气相二氧化硅0.5%、羟乙基纤维素0.75%、聚乙烯醇30%、改性硅酸盐无机粘结剂1.5%、温轮胶1%、醚化淀粉2.5%、水37.5%。

2.按照权利要求1所述用于3D打印砂型芯的水基涂料，其特征在于，所述水基涂料的配方组成是重量百分比：

锆英粉50%，白刚玉粉20%，铝矾土粉5%，悬浮剂-粘结剂组合物1号8%，防腐剂0.4%，消泡剂0.1%，水16.5%；

或：白刚玉粉60%，莫来石粉10%，铝矾土粉5%，悬浮剂-粘结剂组合物1号6.5%，防腐剂0.3%，消泡剂0.2%，水18%；

或：莫来石粉50%，高岭土粉15%，滑石粉8%，悬浮剂-粘结剂组合物1号8.5%，防腐剂0.3%，消泡剂0.3%，水17.9%。

3.按照权利要求1所述用于3D打印砂型芯的水基涂料，其特征在于，所述水基涂料的配方组成是重量百分比：

锆英粉45%，白刚玉粉20%，莫来石粉7%，悬浮剂-粘结剂组合物2号7.5%，防腐剂0.4%，消泡剂0.1%，水20%；

或：铝矾土粉55%，高岭土粉10%，滑石粉7%，悬浮剂-粘结剂组合物2号8%，防腐剂0.3%，消泡剂0.2%，水19.5%；

或：锆英粉30%，莫来石粉35%，滑石粉5%，悬浮剂-粘结剂组合物2号8.5%，防腐剂0.3%，消泡剂0.3%，水20.9%。

4.一种权利要求1所述用于3D打印砂型芯的水基涂料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

A）制备悬浮剂-粘结剂组合物：

a)、悬浮剂组合的预处理：

在搅拌罐中加入一部分溶剂，在350-450r/min的转速下，将悬浮剂、悬浮助剂、流变助剂倒入搅拌罐中，随后将速度调至900-1100r/min，匀速搅拌25-35min，即得悬浮剂预处理组合；

b)、粘结剂的预处理：

在搅拌罐中加入一部分溶剂，在350-450r/min的转速下，加入粘结剂，将速度调至750-850r/min，匀速搅拌240-300min，即得粘结剂预处理组合；

c)、取50%悬浮剂预处理组合和50%粘结剂预处理组合，将两者倒入搅拌罐中，950-1050r/min搅拌55-75min，取出并倒入超声波处理器中，对其加工8-12min，即得悬浮剂-粘结剂组合物；

B)制备用于3D打印砂型芯的水基涂料：

将15.5-23%的溶剂倒入搅拌罐中，开机，在350-450r/min速度下，加入5-10%悬浮剂-粘结剂组合物，70-79%复合耐火骨料，0.2-0.5%防腐剂，将转速调至1100-1200r/min，搅拌20-40min，降低转速至350-450r/min，加入0.1-0.3%消泡剂，速度调至700-900r/min，搅拌5-10min，即得。