[發明專利]一種含納米陶瓷粉溶液增強的低殘炭抗高溫蠕變消失模鑄造用水基涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 201610016219.X
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105562592A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 劉和明;劉和兵
• 申請（專利權）人: 明光市留香泵業有限公司
• 主分類號: B22C3/00
• 分類號: B22C3/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 方崢

技術領域

本發明涉及消失模鑄造技術領域，具體涉及一種含納米陶瓷粉溶液增強的低殘炭抗高溫蠕變消失模鑄造用水基涂料及其制備方法。

背景技術

消失模用涂料是指在消失模鑄造過程中涂覆在模樣外表面的一層特制涂料，它在鑄造過程中起著關鍵性的作用，由于模樣是由泡沫塑料制成的，涂料的透氣性、涂層強度、流變性等性質都將會對鑄造產品產生至關重要的影響，性能優良的消失模涂料應當滿足：（1）能夠輔助提高泡沫塑料模樣的強度和剛性，防止模樣破壞和變形；（2）有隔離作用，將金屬液與模型分開，防止金屬液滲入干砂中，防止鑄件表面形成缺陷；（3）透氣作用，及時排除模樣分解產生的氣體或液體，防止鑄件出現氣孔、碳黑缺陷等；（4）要有良好的燒結剝離性、抗砂粘性、抗金屬液侵蝕性等；（5）要有良好的潤濕性、涂掛性、環保性、熱穩定性、防潮等特性。

消失模涂料組成主要包括耐火骨料、粘接劑、溶劑、懸浮劑以及各類添加劑等成分，按其使用的粘結劑性質來分主要分為水基涂料、醇基涂料、樹脂涂料等幾類，其中水基涂料因為成本較低在實際生產中應用較為廣泛，然而水基涂料存在涂層清理時容易潰散，容易粘砂，且大部分產品的使用性能仍存在缺陷，達不到前面所述的效果。

發明內容

本發明的目的在于，制備一種含納米陶瓷粉溶液增強的低殘炭抗高溫蠕變消失模鑄造用水基涂料，以獲得具有高強度、高透氣性、低殘炭的模樣涂層，從而改善鑄件質量，為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種含納米陶瓷粉溶液增強的低殘炭抗高溫蠕變消失模鑄造用水基涂料，其特征在于，該涂料由以下重量份的原料制成：180-200目高鋁礬土40-50、粘土粉2-3、固含量為20-25%的納米陶瓷粉透明溶液8-10、250-325目微孔輕質莫來石粉20-25、白乳膠1-2、水性丙烯酸樹脂1-1.5、木質素磺酸鈉0.01-0.02、平平加0.01-0.02、納米二氧化鈰0.01-0.02、羧甲基纖維素鈉0.1-0.2、防腐劑0.001-0.002、消泡劑0.01-0.02、軟水30-40。

所述的一種含納米陶瓷粉溶液增強的低殘炭抗高溫蠕變消失模鑄造用水基涂料的制備方法，其特征在于，所述的制備方法為：

（1）先將木質素磺酸鈉、平平加、羧甲基纖維素鈉投入軟水中，攪拌至完全溶解后，投入納米陶瓷粉透明溶液、納米二氧化鈰，超聲高速攪拌使其在溶液中均勻分散，隨后再加入粘土粉，混合研磨分散40-50min，所得混合漿料備用；

（2）將高鋁礬土、微孔輕質莫來石粉與16-20重量份的步驟（1）制備的漿料一起投入攪拌桶中，高速攪拌分散30-40min后，再加入所有其它剩余物料，并根據所需漿料密度添加軟水，再繼續攪拌分散40-50min，即得。

本發明涂料以粒徑存在差異的高鋁礬土、微孔輕質莫來石混合作為耐火骨料，具有良好的透氣性，導熱系數低，高溫體積穩定性好，而以納米陶瓷粉透明溶液、粘土粉、羧甲基纖維素鈉等材料制備的混合懸浮劑不僅提高了材料的懸浮性，還有增強、補韌等功效，加入的納米二氧化鈰有儲氧能力，在澆注過程中能釋放氧氣，提高塑料的氧化燃燒效率，降低殘炭；該發明制備的涂料涂層致密光潔，抗高溫蠕變，成型穩定，不易塌陷破裂，易于清理，制備的鑄件表面雜質更少，質量更佳。

具體實施方式

實施例

本實施例的涂料由以下重量份的原料制成：180目高鋁礬土45、粘土粉2.5、固含量為25%的納米陶瓷粉透明溶液10、250目微孔輕質莫來石粉25、白乳膠1.5、水性丙烯酸樹脂1.2、木質素磺酸鈉0.01、平平加0.01、納米二氧化鈰0.01、羧甲基纖維素鈉0.1、防腐劑0.001、消泡劑0.01、軟水35。

該涂料的制備方法為：

（1）先將木質素磺酸鈉、平平加、羧甲基纖維素鈉投入軟水中，攪拌至完全溶解后，投入納米陶瓷粉透明溶液、納米二氧化鈰，超聲高速攪拌使其在溶液中均勻分散，隨后再加入粘土粉，混合研磨分散40min，所得混合漿料備用；

（2）將高鋁礬土、微孔輕質莫來石粉與18重量份的步驟（1）制備的漿料一起投入攪拌桶中，高速攪拌分散35min后，再加入所有其它剩余物料，并添加適量的軟水，繼續攪拌分散45min，調節涂料密度為60波美度，即得。

本實施例所制得的涂料性能測試結果為：

檢測項目檢測結果涂層強度（0.8mm厚涂層）4.52×10⁵Pa透氣性（0.8mm厚涂層×1200℃）4.13cm⁴·(g·min)^-1懸浮性（24h）100%一次涂掛厚度δ0.3mm高溫抗裂等級一級