[發(fā)明專利]一種水基自干/快干砂型鑄造涂料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410075653.6
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN103878302A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮勝山;謝樹忠;劉春晶;張傳波;梁家豪;高運華;李方義;徐幼喜
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海市斗門福聯(lián)造型材料實業(yè)有限公司;湖北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B22C3/00
• 分類號: B22C3/00
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 王賢義

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種砂型鑄造涂料，尤其涉及一種水基自干/快干砂型鑄造涂料以及該涂料的制備方法。

背景技術(shù)

砂型鑄造涂料按照溶劑種類主要分為醇基涂料和水基涂料兩種。

目前國內(nèi)廣泛使用以甲醇、乙醇和異丙醇為溶劑的醇基涂料，施涂后立即點火燃燒，具有快速固化、工時消耗少等特點。

以自來水為溶劑的普通水基涂料，施涂后一般置入加熱爐內(nèi)長時間烘干，或者采用天然氣、煤氣、柴油火焰噴槍烘烤，具有安全可靠、運輸方便、價格低廉、清潔無污染、懸浮性和涂刷性能穩(wěn)定等特點。

但醇基涂料存在如下問題：甲醇有毒，對人體視神經(jīng)有較強的刺激性，工人長期接觸易導(dǎo)致眼睛失明；乙醇和異丙醇雖然無毒、無臭，但是和甲醇都屬于容易揮發(fā)和易燃易爆的甲級危險品，在涂料生產(chǎn)、運輸、保存和使用過程中容易發(fā)生安全事故，不便于產(chǎn)品長途運輸和存放,惡化安全生產(chǎn)條件；乙醇和甲醇還是重要的汽車能源和基本化工原料；涂料懸浮穩(wěn)定性較差，不具有時間觸變性，刷涂時刷痕嚴重，難以流平，而且其中的有機物成分在金屬液澆注時會產(chǎn)生有毒氣體，發(fā)氣量很大，鑄件易產(chǎn)生氣孔缺陷，還污染工作環(huán)境，影響工人身體健康。

普通水基涂料的固含量普遍較低，水分滲透過深，烘干溫度較高（200℃～400℃），需要較長時間（一般30?min以上）才能烘透，難以自然干燥，而且涂層在干燥后的存放過程中容易吸濕并降低強度，導(dǎo)致生產(chǎn)周期長，鑄件質(zhì)量差，能源消耗多。

當(dāng)前，節(jié)能環(huán)保和安全生產(chǎn)的要求日益嚴格，對鑄件表面質(zhì)量的要求也日益提高。因此，從改善操作環(huán)境、節(jié)能降耗、提高生產(chǎn)安全性和鑄件表面質(zhì)量等方面考慮，砂型鑄造涂料的發(fā)展方向是研制和推廣水基自干/快干涂料。

國外最早研制的水基自干/快干涂料是俄羅斯莫斯科機床鑄造廠用于樹脂砂芯的非增韌聚乙烯醇縮醛樹脂粉自硬水基涂料。該涂料的缺點是：自干時間較長(5h)，發(fā)氣量大。美國Ashland（亞什蘭）公司于2008年開發(fā)了9022FD型快干水基涂料。該涂料是一種低滲透型水基涂料，可顯著減少細薄砂型（芯）因水分侵蝕而產(chǎn)生的斷裂現(xiàn)象。該型快干水基涂料在80℃條件下的烘干時間≤10min。

國內(nèi)對水基自干涂料開展研究的單位有東南大學(xué)、武漢工學(xué)院、東風(fēng)汽車公司、遼寧工學(xué)院等。東南大學(xué)在國內(nèi)最早研制出聚乙烯醇水基自干涂料（CN85100565A）。該涂料在環(huán)境溫度20℃、相對濕度RH80%條件下，涂層自干時間長達24h；涂料固化后的抗吸濕性較差，會使涂層強度下降，發(fā)氣量增大。武漢工學(xué)院隨后研制了一種磷酸鹽水基自硬涂料。該涂料具有優(yōu)良的高溫性能。但是該涂料系雙組分型，即固化劑必須單獨包裝，只能在使用前加入到主組份中攪拌均勻后盡快用完，其可使用時間短，使用不方便，而且自干速度仍然較慢，在環(huán)境溫度25℃、相對濕度RH67%條件下的自干時間為4h～8h。磷酸鹽自硬涂料的常溫強度和抗吸濕性也有待提高。東風(fēng)汽車公司開發(fā)的JZ-1型水基快速烘干涂料，烘干溫度從該廠原來使用涂料的180℃～240℃降低到110℃～140℃，烘干時間從原來涂料的20min～25min降低到13?min～17min。

國內(nèi)外的上述單組份水基自干/快干涂料的干燥速度都較慢，還有待進一步提高。因此，研制干燥速度更快的新型節(jié)能環(huán)保水基自干/快干鑄造涂料勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,?提供一種干燥速度快、少/無污染、使用安全、制作成本低且燒結(jié)剝離率高的水基自干/快干砂型鑄造涂料以及該涂料的制備方法。

本發(fā)明所述水基自干/快干砂型鑄造涂料所采用的技術(shù)方案是：該鑄造涂料包括耐火基料，以耐火基料的用量為100份計算，該涂料還包括以下組分：分散懸浮劑?1.5～4.0份；室溫自交聯(lián)苯丙乳液1.5～5.0份；快干硅溶膠2～8份；減水劑?0.2～1.5份；消泡劑?0.2～1.5份；防腐劑?0～0.5份；自來水35～65份。

所述耐火基料為不經(jīng)高溫煅燒和電熔的常溫加工型耐火材料，包括鋯英粉或鉻鐵礦粉或含鋯復(fù)合硅酸鹽粉或粉石英或鎂橄欖石粉或石墨粉或葉臘石粉或滑石粉，或者是其中的兩種材料的組合，或多種材料的組合。