[發明專利]消失模鑄鋼用異丙醇基涂料及其制造方法

無效

• 申請號: 201110197726.5
• 申請日: 2011-07-15
• 公開（公告）號: CN102218502A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 徐峰;馮小明;沈紅舟
• 申請（專利權）人: 浙江宸宇重工有限公司;陜西理工學院
• 主分類號: B22C3/00
• 分類號: B22C3/00;B22C9/04
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種涂料及其制造方法，具體地說，涉及一種消失模鑄鋼用異丙醇基涂料及其制造方法。

背景技術

消失模鑄造技術是將與鑄件尺寸形狀相似的發泡塑料模型粘結組合成模型簇，刷涂耐火涂層并烘干后，埋在干砂中振動造型，在負壓條件下澆注液體金屬，使模型氣化并占據模型位置，凝固冷卻后形成所需鑄件的方法。消失模涂料在消失模鑄造工藝中起著非常重要的作用，是消失模鑄造獲得表面光潔優質鑄件必不可少的輔助材料。消失模鑄鋼涂料一般由耐火材料、懸浮劑、粘結劑、載液和添加劑等幾種成分組成。消失模鑄鋼涂料應一般應具有以下基本功能：(1)隔離作用。澆注時將金屬液和鑄型隔離開，防止金屬液滲入砂型中形成黏砂和干砂流入金屬液與泡沫模樣的間隙中，造成鑄型“塌箱”。(2)增強作用。涂料層能提高泡沫塑料模樣的強度和剛度，防止模樣在運輸過程中破壞或變形，并在澆注期起到支撐干砂的作用，而不造成砂型崩塌。(3)排氣作用。涂料層能讓泡沫塑料熱分解的大量的氣體在負壓下順利地排到砂箱外，減少或防止鑄件產生氣孔或表面增碳等缺陷。

消失模鑄鋼生產要求涂料的成分配比和性能應與消失模鑄造工藝相適應，否則就會使鑄件產生大量氣孔、夾砂和增碳缺陷，導致鑄鋼件質量下降和廢品率增高的現象。因此，為獲得優質鑄鋼件，有必要開發新的涂料以適應生產需求，特別是對于大型鑄鋼件的生產尤為迫切。

目前消失模鑄鋼涂料主要分為兩大類：水基涂料和醇基涂料。鑄鋼水基涂料為降低澆注時的發氣量，保證鑄件質量，泡沫塑料模樣涂上涂料后必須烘干，涂料烘干工藝過程較長。對于生產周期要求較短的鑄件，以及涂料的修補和澆注系統粘接過程涂料的涂刷，都需要快干型的涂料，因此，開發快干涂料在消失模鑄造生產中具有重要的作用。而鑄鋼醇基涂料泡沫塑料模樣涂上涂料后無須烘干，在自然條件下可以實現涂料的快干，可以免去復雜的烘干過程，醇基涂料中一般不需要添加劑，涂層的厚度比水基涂層薄，其透氣性較好，鑄件的清理較水基涂料容易，而且大量實驗已經表明消失模鑄鋼醇基涂料比水基涂料鑄件的質量高。

國內消失模鑄鋼用醇基涂料一種為甲醇基涂料，其比較常用的配方為：以鋯英粉為主要耐火材料，酚醛樹脂和松香為涂料的有機粘結劑，膨潤土和碳酸鈉為懸浮劑，用甲醇做為涂料載體。其涂料各組分配方如表1所示。

表1?涂料各組分的配比(質量：％)

現有技術一的缺點甲醇基消失模涂料，因為甲醇價格便宜，廣泛用于桶裝醇基膏狀商品涂料的載體。但是甲醇毒性大，對人體眼睛傷害具大，對操作工人身體傷害較大，出于環保因素甲醇基涂料應逐步被取代。

國內消失模鑄鋼用醇基涂料另一種為乙醇基涂料，其比較常用的配方為：以硅石粉和鋁礬土為主要耐火材料，PVB為有機粘結劑，用乙醇做為涂料載體。其涂料各組分配方如表2所示。

表2?涂料各組分的配比(質量：％)

現有技術二的缺點乙醇基消失模涂料由于一般乙醇濃度受到限制，使得乙醇中含水量超過3％，用于消失模涂料時殘余水分較高而影響涂層的干強度和干燥時間，乙醇涂料燃燒偏快。

異丙醇具有良好的燃燒性，燃燒緩慢，產熱量適中，發氣量低，更為重要是異丙醇安全性高，毒性小，異丙醇涂料克服了乙醇涂料燃燒偏快的弱點和甲醇毒性過大的危害，價格也比較便宜。所發明的異丙醇消失模涂料具有良好的熱穩定性，懸浮性和涂掛性能好，強度和透氣性能強，干燥速度快，涂料厚度薄，涂料防粘砂和針刺功能好，涂層易剝離，鑄件清理方便。用異丙醇基消失模涂料生產鑄件的成本低，工藝過程簡單，鑄件質量高，特別適合以復雜、大型鑄鋼的毛坯生產。于是在鑄造業中，異丙醇被用于作為醇基涂料的載液，但現有技術中，尚未發現一種異丙醇基快干型的涂料。

發明內容

本發明的目的在于避免上述現有技術的不足，為了縮短鑄件的生產周期，以及滿足涂料的修補和澆注系統粘接過程涂料的涂刷，使涂料涂刷后就能盡快澆注的一種消失模鑄鋼用異丙醇基涂料及其制造方法。本發明技術方案如下：

一種消失模鑄鋼用異丙醇基涂料，該涂料采用鋯鋁石粉作為耐火材料，PVB和酚醛樹脂為粘結劑，有機膨潤土為懸浮劑，適量異丙醇為材料涂料載液。

進一步優選，所述涂料的質量配比為：鋯鋁石粉為100份、PVB為1份、酚醛樹脂為1-2份、有機膨潤土2-5份、異丙醇40-45份。

一種消失模鑄鋼用異丙醇基涂料的制造方法，其步驟為：

(1)先將PVB和酚醛樹脂溶于酒精，充分攪拌為膠狀溶液；

(2)然后將有機基膨潤土、鋯鋁石粉攪拌均勻；