[發明專利]一種用于鑄造涂料的復合粉末添加劑及其應用

在審

• 申請號: 201711088604.6
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107552722A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 黃建波;張婷
• 申請（專利權）人: 湖北工程職業學院
• 主分類號: B22C3/00
• 分類號: B22C3/00
• 代理公司: 黃石市三益專利商標事務所42109
• 代理人: 瞿暉

技術領域

本發明涉及鑄造涂料技術領域，具體是一種用于鑄造涂料的復合粉末添加劑及其應用。

背景技術

目前，國內外鑄造行業所使用的涂料根據載液的不同分為醇基涂料和水基涂料兩大類。醇基涂料主要以甲醇和乙醇為載液，涂覆在鑄型（芯）工作表面上后一般通過點火引燃的方式干燥涂層；醇基涂料在經過多次刷涂，多次點燃后，容易出現涂層起泡，涂層與砂型（芯）表面或各道涂層間結合不良的現象，得到的干涂層較疏松，澆注時結合不良部位的涂層在金屬液的持續沖刷下容易從砂型（芯）表面脫落，從而喪失防粘砂等功能，除此之外醇基鑄造涂料大面積刷涂后點火引燃時由于火勢的瞬間蔓延存在燒傷操作人員的安全隱患。水基涂料主要以水為載液，涂覆后一般通過火焰烘干或進爐加熱烘干等方式獲得干燥涂層。由于水比酒精揮發速度慢得多，在刷涂過程中不會像溶劑一樣快速揮發，而滑爽性下降較快，阻力上升，故水基涂料的刷涂性優于醇基涂料。水基涂料通過烘烤，烘干等方式干燥，其熱量釋放較醇基涂料點火引燃后溶劑揮發迅速溫和許多，不會出現涂層起泡等缺陷，干燥涂層與砂型( 芯) 表面及涂層間結合緊密，涂層致密，澆鑄時鋼水不易將涂層從砂型( 芯) 表面沖刷掉，水基涂料不存在燒傷操作人員的安全隱患。因此對于大型鑄件，水基涂料在降低刷涂勞動強度，保障鑄件質量，提高生產安全性等方面均是優于醇基涂料的選擇。

無論是水基涂料還是醇基涂料，其配制過程均極為復雜，涂料一般由耐火粉料+粘結劑+懸浮劑+防腐劑+表面活性劑+消泡劑+溶劑（水、乙醇或甲醇）組成，經混合均勻后，還需要再攪拌或碾壓2小時以上才能正常使用，并且大部分商品涂料為膏狀，由于制備工藝復雜，物料成本昂貴，造成鑄造涂料售價居高不下。此外，當前尚沒有一種既適用于配制水基涂料又適用于醇基涂料的復合粉狀添加劑。因此，研發一種低成本、制備工藝簡單，且既能適用于配制水基涂料又適用于醇基涂料的復合粉狀添加劑是本發明亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的就是針對目前的水基鑄造涂料和醇基鑄造涂料制備工藝復雜，物料成本昂貴，造成涂料售價居高不下等問題，提供一種成本低、制備工藝簡單，且既能適用于配制水基涂料又適用于醇基涂料的復合粉狀添加劑。

本發明提供了一種用于鑄造涂料的復合粉末添加劑，各組分的質量分數為：累托石17-28%，凹凸棒土30-35%，羧甲基纖維素6-10%，大豆粉25-35%，樟腦酚2-5%，氧化鐵紅2-5%，其中各組分的質量分數之和為100%，所述大豆粉是指由干大豆經蒸煮熟化后，在90-100℃下干燥10-15min，粉碎至200目過篩后制得；上述組分制備粉末添加劑時，按比例將各組分混合均勻后，粉碎過200目篩即得。

本發明中各組分的質量分數優選為：累托石22%，凹凸棒土32%，羧甲基纖維素8%，大豆粉30%，樟腦酚4%，氧化鐵紅4%。

本發明還提供了一種用于鑄造涂料的復合粉末添加劑在制備水基涂料中的應用，按照重量比為1:0.08:1稱取耐火粉料、添加劑和水，先將內火粉料與添加劑混合均勻，加入2/3的水，在1000-1200r/min下攪拌10-15min，再加入剩下1/3的水，再在1000-1200r/min下攪拌5-10min即可制得涂料，使用時可刷涂、噴涂、浸涂均可。

本發明還提供了一種用于鑄造涂料的復合粉末添加劑在制備醇基涂料中的應用，按照重量比為10:1:8稱取耐火粉料、添加劑和醇，先將內火粉料與添加劑混合均勻，加入醇，在1000-1200r/min下攪拌10-15min，即可制得涂料，所述醇為甲醇或乙醇，使用時可刷涂、噴涂、浸涂均可。

本發明中的累托石是一種由二八面體云母和二八面體蒙脫石組成的規則間層礦物，外觀為鱗片、纖維狀晶體，質地松軟有滑感，遇水極易分散，其微粒成膜平整，加入少量堿處理后，分散效果更佳, 并長期保持懸浮，具有良好的膠體性能，可代替膨潤土用作涂料的分散懸浮劑。

本發明中的凹凸棒土是一種層鏈狀結構的含水富鎂鋁硅酸粘土礦物，具有特殊的纖維結構、不同尋常的膠體和吸附性能，在相當低的濃度下可以形成高粘度的懸浮液，流變性極好。

本發明中的羧甲基纖維素（CMC）與熟化大豆粉配合使用于水基或醇基涂料時能夠保證涂料有足夠的粘結強度、懸浮性和透氣性，熟化大豆粉在高溫下揮發出的還原性氣體還能有效防止鑄件表面氧化及粘砂，生產出的鑄件表面光潔。