[發明專利]一種高強度水基消失模涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711088605.0
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107737868A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 黃建波;張婷;鄧菁
• 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，具體是一種高強度水基消失模涂料及其制備方法。

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。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。

在鑄型澆注過程中，為了避免產生機械粘砂，在消失模模樣表面涂掛一層涂料，這一層耐火涂料是介于金屬液和型砂之間，對消失模模樣的氣化、金屬液充填和鑄件的形成等起著十分重要的作用。消失模涂料是消失模鑄造獲得表面光潔的優質鑄件必不可少的輔助材料，涂料性能的優劣直接影響著鑄件質量的好壞。現有的消失模涂料由于片面追求高耐火度，耐火材料選擇單一，消失模涂料強度低，透氣性差，涂層在澆注完后不易與鑄件剝離，造成鑄件表面清砂困難以及存在氣孔、冷隔、澆不到、積碳等多樣性缺陷。因此，研發一種高強度水基消失模涂料及其制備方法是本發明研究的重要內容。

發明內容

本發明的目的就是針對目前的消失模涂料由于片面追求高耐火度，耐火材料選擇單一，消失模涂料強度低，透氣性差，涂層在澆注完后不易與鑄件剝離，造成鑄件表面清砂困難以及存在氣孔、冷隔、澆不到、積碳等多樣性缺陷的問題，提供一種高強度、高透氣性、燒結后易于從鑄件表面脫落的水基消失模涂料及其制備方法。

本發明是通過以下技術方案來實現的：一種高強度水基消失模涂料，各組分的質量分數為：白剛玉6-12%，鋯英粉10-20%，燒結莫來石55-75%，羧甲基纖維素0.5-2.5%，硅溶膠1-5%，大豆粉1-5%，鈉基膨潤土1-6%，氧化鐵紅0.5-2.5%，表面活性劑0.1-1%，各組分的質量分數之和為100%；其中，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。

本發明中各組分的質量分數優選為：白剛玉8%，鋯英粉14%，燒結莫來石65%，羧甲基纖維素1.5%，硅溶膠3%，大豆粉3%，鈉基膨潤土4%，氧化鐵紅1.0%，表面活性劑0.5%。

本發明中所述白剛玉中Al₂O₃的質量百分比≥97%，平均粒度為200目。

本發明中所述鋯英粉中ZrO₂的質量百分比≥62%，平均粒度為200目。

本發明中所述燒結莫來石中Al₂O₃的質量百分比≥70%，平均粒度為325目，是采用長沙琿泰陶瓷科技有限公司生產的M72型燒結莫來石。

本發明中所述鈉基膨潤土的膨脹容≥25mL/g，含水量≤5%，粒度為300－325目。

本發明中所述羧甲基纖維素配制成2%水溶液，動力粘度為300－600mPa·s，pH值為7.0－8.0。

本發明中所述硅溶膠的粘度≤6.5mm²/s，pH值為7.0－8.5。

本發明中所述表面活性劑為非離子型表面活性劑，是采用江蘇省海安石油化工廠生產的OP-10乳化劑。

本發明還提供了一種高強度水基消失模涂料的制備方法，包括以下步驟：

（1）按比例稱取鈉基膨潤土，將鈉基膨潤土與水按照質量比為2﹕3混合，在≥1200r/min的轉速下攪拌均勻，裝入密閉容器中靜置24-48h，使鈉基膨潤土充分潤濕、活化，制得甲液；

（2）按比例稱取羧甲基纖維素，將羧甲基纖維素與乙醇溶液按照質量比為1:1進行分散，所述乙醇溶液中乙醇的質量分數≥95%，向分散后的溶液中加入水，所述水的加入量為羧甲基纖維素質量的50倍，在≥1200r/min的速度下攪拌均勻，靜置48-72h后備用，即得乙液；

（3）按比例稱取大豆粉，將大豆粉與水按重量比為1：5混合，在≥1200r/min的轉速下攪拌均勻，靜置24-48h后備用，即得丙液；

（4）將上述甲液、乙液和丙液混合，向混合液中加入水，在≥1200r/min的轉速下持續攪拌，所述水的加入量為甲液、乙液和丙液總質量的0.5-0.8倍，直至體系中無粗粒、呈細膩的均勻漿狀體時停止攪拌，制得復合懸浮劑；