[發明專利]一種醇基納米復合及表面改性干粉鑄型涂料配方及其制備工藝

有效

• 申請號: 200910189788.4
• 申請日: 2009-08-28
• 公開（公告）號: CN101642796A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 孫魯洪;胡昊民
• 申請（專利權）人: 深圳市景鼎現代科技有限公司
• 主分類號: B22C3/00
• 分類號: B22C3/00
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所
• 代理人: 馮 筠;李新林

技術領域：

本發明涉及一種鑄造造型用輔助材料，尤其是一種用于砂型鑄造的醇基干粉鑄型涂料配方及其制備工藝。

背景技術：

鑄型涂料是解決鑄件表面粘砂，提高鑄件表面質量最為有效的措施。其中的醇基涂料由于具有點火干燥、強度好、效率高等特點在鑄件生產廠得到廣泛使用。而目前商品化的鑄型涂料絕大多數是以漿狀的形態供貨，醇基涂料的載液主要由乙醇、甲醇、異丙醇等組成，屬易燃危險品，這就不可避免地使涂料在包裝、運輸、貯存等方面受到諸多約束，尤其是運輸周期長、費用高；此外由于醇基涂料的懸浮穩定性較差，涂料在長途運輸和存放過程中易分層，使其工藝性能下降，嚴重的使涂料產生板結(死沉淀)現象而報廢。醇基干粉(粉狀)涂料不含易燃溶劑，使用時只需在粉中加入醇類溶劑攪拌均勻后即可；而且用雙層編織袋包裝的干粉涂料可按普通貨物運輸，運輸周期短，費用也大大降低。

中國專利CN86105456A公開了一種鋰基膨潤土鋯英粉粉狀鑄型涂料，將鋰基膨潤土、鋯英粉、樹脂和鈦白粉等原料通過混合碾磨制成粉狀涂料，使用時直接加入乙醇稀釋成漿狀涂料，但由于懸浮劑鋰基膨潤土未經引發溶脹，混制的漿狀涂料懸浮性差，致使其現場可使用性非常差。中國專利CN1022173C公開了一種醇基涂料干粉制備方法，將懸浮劑鋰土進行變性處理，再與耐火粉料、粘結劑及其他助劑混碾成醇基干粉涂料，其制備工藝要求很高，控制稍有不當，即會影響涂料的性能，而且該工藝僅適用于制備石英粉、石墨粉等中低密度耐火粉料的涂料，對于鑄型涂料中常用的鋯英粉、鉻鐵礦粉、剛玉粉等較高密度耐火粉料的干粉涂料，仍不能保證其具有較好的懸浮穩定性及其他工藝性能。中國專利CN100377811C公開了一種醇基凹凸棒鑄造涂料粉劑的生產方法，以鈉化改性的凹凸棒石黏土作為懸浮劑，所制涂料粉劑在乙醇中可以達到較高的懸浮率，但該涂料粉劑中改性凹凸棒石黏土所占百分比為55％～85％，耐火粉料(高鋁礬土+石墨)僅為10％～45％，懸浮劑的用量大大高于耐火粉料，雖然使得到的漿狀涂料有好的懸浮穩定性，但是以降低涂料的耐火度作為代價，因此，限制了涂料的使用范圍，不能用于鑄鋼件以及大型鑄鐵件的生產。中國專利CN101319104A公開了一種醇基干粉涂料的復合懸浮劑及其制備方法及制備的涂料，在有機黏土中添加活性成分，再與由粘結組分組成的成膜復合劑與耐火基料混合成干粉涂料，適用于鋯英粉、石墨粉等各種密度的耐火粉料，可達到較理想的懸浮效果。但由于耐火粉料為無機材料，懸浮劑有機黏土與成膜復合劑均為有機材料，通過混合制成的干粉涂料易形成偏析(尤其是經過長途運輸和長期存放后)，從而導致干粉涂料組成不均勻，使混制的漿狀涂料性能波動，使用時難以控制。

發明內容：

本發明正是為了解決上述現有技術問題而提供一種可用于鑄鋼、鑄鐵及非鐵合金砂型鑄造的醇基干粉鑄型涂料工藝，其組成均勻無偏析，加醇后得到的漿狀涂料具有優良的懸浮穩定性，且涂料的其他工藝及工作性能均能滿足使用要求。

本發明目的是通過以下技術手段實現的：

涂料配方：

一種醇基納米復合及表面改性干粉鑄型涂料，包括有：表面改性劑、懸浮劑、粘結劑及耐火粉料；其中表面改性劑的質量分數為耐火粉料的0.6％～4.2％，懸浮劑的質量分數為耐火粉料的4.0％～8.0％，粘結劑的質量分數為耐火粉料的4.0％～6.2％。

上述的配方還可以為表面改性劑的質量分數為耐火粉料的1.0％～3.0％，懸浮劑的質量分數為耐火粉料的6.0％～8.0％，粘結劑的質量分數為耐火粉料的4.0％～5.0％。

其中，各組分成分中：耐火粉料為鋯英粉、鉻鐵礦粉、剛玉粉、鋯剛玉粉、鎂砂粉、鎂橄欖石粉、藍晶石粉、硅線石粉、莫來石粉、鋁礬土粉、石英粉、滑石粉、石墨粉、葉蠟石粉、高嶺土、云母粉、硅藻土粉、碳酸鈣中的至少一種。耐火粉料粒度為100～320目。

所述表面改性劑由偶聯劑和高級脂肪酸及鹽組成，偶聯劑的質量分數為耐火粉料的0.1％～1.2％，高級脂肪酸及鹽的質量分數為耐火粉料的0.5％～3.0％；其中偶聯劑可以是硅烷偶聯劑或鈦酸酯偶聯劑，硅烷偶聯劑為γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷，鈦酸酯偶聯劑為異丙基三(十二烷基苯磺酰基)鈦酸酯或異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯；高級脂肪酸及鹽為硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅中的一種。