一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料及其制備方法，稱取鎂砂粉、偏硼酸鋇、水玻璃、N-甲基吡咯烷酮、活化膨潤土、二甲替甲酰胺、氯化鎂、二甲苯、氯化鋇、聚四氟乙烯、聚酰亞胺、乙酸乙酯、鋁粉漿和顏料，將鎂砂粉、活化膨潤土、氯化鎂和氯化鋇投入輪碾機(jī)中，干混后再加入水玻璃混碾；將聚酰亞胺、聚四氟乙烯、二甲苯、乙酸乙酯和二甲替甲酰胺投入反應(yīng)釜中混合均勻，再與混碾后的原料混合，加入剩余原料，在三輥機(jī)中進(jìn)行研磨后調(diào)節(jié)粘度即可；產(chǎn)品相對(duì)密度16-18，可在低溫固化；耐1000-1200℃高溫不脫落，對(duì)金屬設(shè)備不腐蝕，保護(hù)鋼材不氧化；不脫碳，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
【專利說明】一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械加工用涂料，尤其涉及一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料及其制備方法，屬于鑄鋼涂料【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]鑄造涂料是重力型金屬鑄造的基礎(chǔ)涂料，適用于所有金屬模具。鑄造涂料顆粒相對(duì)較粗，但絕熱性能好，可防止鑄造時(shí)鑄件缺肉和冷隔。適于細(xì)薄截面鑄件和大平面鑄件，也適用于供料口、輪轂、活塞、連桿、氣缸等。一般情況下，鑄造涂料的涂掛方法有刷、浸、淋、噴或浸淋相結(jié)合幾種，其中浸涂法具有生產(chǎn)效率高、節(jié)省涂料、涂層均勻以及對(duì)涂料的要求不高、操作簡便、不需要特殊設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中深受歡迎。采用特種硅藻土，除去了硅藻土中5—8%的結(jié)合水及有機(jī)質(zhì)和雜質(zhì)；AL203，S12.;鑄造涂料懸浮劑(鋰基凹土，有機(jī)土等)。應(yīng)用于金屬模具表面，鐵摸/鋁摸/銅摸；ZD涂料起隔熱，均衡溫度，免除因金屬液的沖擊與腐蝕性從而達(dá)到保護(hù)摸具和延長摸具使用壽命可長達(dá)1/3以上；防止鑄件產(chǎn)品因局部冷卻過快而造成的開裂和白口鐵形成；吸附時(shí)間長達(dá)7天之久，透氣性好，每次脫?？捎靡胰矡熝幚韥泶婷撃┑氖褂?，澆注一個(gè)鑄件煙熏一次即可。與磷酸鹽涂料相比它特有的物理性能決定了它的優(yōu)勢；透氣好；保溫隔熱效果明顯，熔點(diǎn)在1650°C以上；噴吐后附著力強(qiáng)且不宜剝落，通常一周后才需修補(bǔ)，ZD涂料不需要象其它涂料一樣每次開摸要噴涂，省卻每天因噴補(bǔ)涂料而拆裝摸具的繁瑣工作；相對(duì)而言價(jià)格便宜，大大降低了因使用醇基涂料或進(jìn)口涂料所帶來昂貴的生產(chǎn)鑄造成本。醇基鑄造涂料優(yōu)點(diǎn):涂刷點(diǎn)燃后，型、芯表面的涂料層可自行烘干，不用進(jìn)烘干窯；使用方便，生產(chǎn)周期短；可應(yīng)用水玻璃砂的型、芯。鑄件粘砂是因?yàn)橥苛蠜]有有效起到阻擋隔離作用，或涂料與高溫金屬液體發(fā)生化學(xué)反映。涂料附著力差:填砂震動(dòng)時(shí)造成涂料剝落，引起鑄件粘砂，涂料膨脹系數(shù)大:與高溫金屬液體接觸時(shí)涂料受熱體積膨脹脫離鑄型導(dǎo)致鑄件粘砂。高溫液體金屬被氧化與涂料和鑄型發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成金屬氧化物，對(duì)涂料和型砂都有極強(qiáng)的粘結(jié)性，能夠?qū)⑿蜕袄喂陶掣皆阼T件表面上形成一系列的低熔點(diǎn)化合物〔在鑄件厚壁及轉(zhuǎn)角處等，低熔點(diǎn)物更多，粘砂層更后)，造成鑄件粘砂，有時(shí)雖未產(chǎn)生粘砂，但在鑄件表面粘附上一層難以清除的涂料，及產(chǎn)生粘灰。
[0003]機(jī)械涂料就是指涂裝在機(jī)械表面及各類機(jī)器零部件上的涂料。機(jī)械涂料遮蓋力:遮蓋力通常用能使規(guī)定的黑白格掩蓋所需的涂料重量來表示，重量越大遮蓋力越小。涂抹附著力:表示涂膜與基層的粘合力。粘度:粘度的大小影響施工性能，不同的施工方法要求涂料有不同的粘度。細(xì)度:細(xì)度大小直接影響涂膜表面的平整性和光澤。耐污染性、耐久性:包括耐凍融、耐洗刷性、耐老化性、耐堿性:涂料的裝飾對(duì)象主要是一些堿性材料，因此堿性是涂料的重要特性。、最低成膜溫度:每種涂料都具有一個(gè)最低成膜溫度，不同的涂料最低成膜溫度不同。傳統(tǒng)的鑄造涂料大都為水基液體狀，醇基液體狀或膏狀，這樣給運(yùn)輸及試用均帶來諸多不便，國際國內(nèi)眾多鑄造機(jī)構(gòu)不斷進(jìn)行開發(fā)和研究并達(dá)到共識(shí)，力圖開發(fā)制造出干粉狀的鑄造涂料，鑄造廠在使用時(shí)只需加入水或酒精等溶劑進(jìn)行充分?jǐn)嚢杓纯墒褂?，這種干粉涂料會(huì)大大降低鑄造涂料的運(yùn)輸成本及加工成本，鑄造廠的儲(chǔ)藏和試用也異常方便。在這樣的背景下，加上中國十二五以來嚴(yán)厲的環(huán)保法規(guī)，國內(nèi)的某精密鑄造材料研究開發(fā)機(jī)構(gòu)聯(lián)合國內(nèi)知名鑄造技術(shù)專家，鑄造材料專家，耐火材料專家，特種涂料專家開發(fā)出了干粉狀的消失模鑄造涂料，干粉狀的砂型鑄造涂料，已經(jīng)在鑄鐵，鑄鋼，合金鋼，鋁合金，鎂合金等有色金屬的鑄造工藝中使用。由于干粉狀涂料的配制工藝及儲(chǔ)藏因素決定，其所使用的輔助材料均必須為環(huán)保性的添加劑，因此干粉狀鑄造涂料又屬綠色環(huán)保性的鑄造涂料。刷涂時(shí)，涂料的厚度均勻性雖說不如噴涂法或者浸涂法，但是效果還令人滿意，對(duì)于一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的消失模模樣最好選擇刷涂，這樣會(huì)避免采用噴涂法造成的一些“死角”部位噴涂不到的現(xiàn)象，同時(shí)也可以避免浸涂法難于排除某些凹槽中的推擠涂料的現(xiàn)象。
[0004]中國專利CN201210582801.4公開了一種金屬型鑄造生產(chǎn)普通中碳鋼鑄件用新型絕熱復(fù)層涂料，采用在金屬型的型腔表面涂覆復(fù)層涂料的技術(shù)，涂料層由底層涂料和表層涂料組成，底層采用具有良好絕熱性能的涂料，表面層采用耐火度高、抗化學(xué)粘砂性好的涂料。優(yōu)點(diǎn)是:可同時(shí)滿足金屬型鑄造普通中碳鋼鑄件時(shí)對(duì)涂料絕熱效果良好和抗化學(xué)粘砂能力優(yōu)良的要求，既避免了鋼液在金屬型中因冷卻速度較快，產(chǎn)生澆不足、冷隔、開裂等缺陷，又防止了鑄鋼件經(jīng)常發(fā)生的表面化學(xué)及物理粘砂，導(dǎo)致的鑄件清理和機(jī)械加工困難的問題。金屬型的使用壽命也得到了提高，但是鋼材易腐蝕易氧化，隨著社會(huì)城市化、科技化、人性化的發(fā)展，設(shè)計(jì)一種耐熱溫度高、不易腐蝕、不易氧化、相對(duì)密度高和不脫碳的機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料及其制備方法，以滿足市場需求，是非常必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]解決的技術(shù)問題:
本申請針對(duì)現(xiàn)有水溶性涂料耐熱溫度低、易腐蝕、易氧化、相對(duì)密度低和易脫碳的技術(shù)問題，提供一種利用機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料及其制備方法。
[0006]技術(shù)方案:
一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料，原料按重量份數(shù)配比如下:鎂砂粉100份，偏硼酸鋇4-16份，水玻璃0.5-4.5份，N-甲基吡咯烷酮30-50份，活化膨潤土 2_6份，二甲替甲酰胺25-45份，氯化鎂1-5份，二甲苯5-25份，氯化鋇0.1-3份，聚四氟乙烯15-35份，聚酰亞胺1-20份，乙酸乙酯7-13份，鋁粉漿10-30份，顏料5-15份。
[0007]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料的原料按重量份數(shù)配比如下:鎂砂粉100份，偏硼酸鋇8-12份，水玻璃1.5-3.5份，N-甲基吡咯烷酮35-45份，活化膨潤土 3-5份，二甲替甲酰胺28-42份，氯化鎂2_4份，二甲苯10-20份，氯化鋇0.5-2.5份，聚四氟乙烯20-30份，聚酰亞胺5-15份，乙酸乙酯8_12份，鋁粉漿15-25份，顏料9-11份。
[0008]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料的原料按重量份數(shù)配比如下:鎂砂粉100份，偏硼酸鋇10份，水玻璃2.5份，N-甲基吡咯烷酮40份，活化膨潤土 4份，二甲替甲酰胺35份，氯化鎂3份，二甲苯15份，氯化鋇1.5份，聚四氟乙烯25份，聚酰亞胺10份，乙酸乙酯10份，鋁粉漿20份，顏料10份。
[0009]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述顏料采用氧化鉻綠或氧化鐵紅。
[0010]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料的制備方法步驟為:
第一步:將鎂砂粉、活化膨潤土、氯化鎂和氯化鋇投入輪碾機(jī)中，干混；
第二步:再加入水玻璃，混碾10-30min ；
第三步:將聚酰亞胺、聚四氟乙烯、二甲苯、乙酸乙酯和二甲替甲酰胺投入反應(yīng)釜中混合均勻，再與第二步混碾后的原料混合5-10min ；
第四步:加入剩余原料，在三輥機(jī)中進(jìn)行研磨2-4h，調(diào)節(jié)粘度后即可使用。
[0011]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述第一步中的干混時(shí)間為10-30min。
[0012]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述第四步中的調(diào)節(jié)粘度為將粘度控制在18—20s ο
[0013]有益效果:
本發(fā)明所述一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料及其制備方法采用以上技術(shù)方案和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:1、產(chǎn)品相對(duì)密度16-18，可在低溫固化；2、耐1000-1200°c高溫不脫落；3、對(duì)金屬設(shè)備不腐蝕，保護(hù)鋼材不氧化；4、不脫碳，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。

【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1:
按重量份數(shù)配比稱取鎂砂粉100份，偏硼酸鋇4份，水玻璃0.5份，N-甲基吡咯烷酮30份，活化膨潤土 2份，二甲替甲酰胺25份，氯化鎂I份，二甲苯5份，氯化鋇0.1份，聚四氟乙烯15份，聚酰亞胺I份，乙酸乙酯7份，鋁粉漿10份，氧化鐵紅5份。
[0015]將鎂砂粉、活化膨潤土、氯化鎂和氯化鋇投入輪碾機(jī)中，干混lOmin，再加入水玻璃，混碾lOmin，將聚酰亞胺、聚四氟乙烯、二甲苯、乙酸乙酯和二甲替甲酰胺投入反應(yīng)釜中混合均勻，再與第二步混碾后的原料混合5min，加入剩余原料，在三輥機(jī)中進(jìn)行研磨2h，將粘度控制在18s即可使用。
[0016]產(chǎn)品相對(duì)密度16，耐1000°C高溫不脫落。
[0017]實(shí)施例2:
按重量份數(shù)配比稱取鎂砂粉100份，偏硼酸鋇16份，水玻璃4.5份，N-甲基吡咯烷酮50份，活化膨潤土 6份，二甲替甲酰胺45份，氯化鎂5份，二甲苯25份，氯化鋇3份，聚四氟乙烯35份，聚酰亞胺20份，乙酸乙酯13份，鋁粉漿30份，氧化鐵紅15份。
[0018]將鎂砂粉、活化膨潤土、氯化鎂和氯化鋇投入輪碾機(jī)中，干混30min，再加入水玻璃，混碾30min，將聚酰亞胺、聚四氟乙烯、二甲苯、乙酸乙酯和二甲替甲酰胺投入反應(yīng)釜中混合均勻，再與第二步混碾后的原料混合lOmin，加入剩余原料，在三輥機(jī)中進(jìn)行研磨4h，將粘度控制在20s即可使用。
[0019]產(chǎn)品相對(duì)密度16.5，耐1050°C高溫不脫落。
[0020]實(shí)施例3:
按重量份數(shù)配比稱取鎂砂粉100份，偏硼酸鋇8份，水玻璃1.5份，N-甲基吡咯烷酮35份，活化膨潤土 3份，二甲替甲酰胺28份，氯化鎂2份，二甲苯10份，氯化鋇0.5份，聚四氟乙烯20份，聚酰亞胺5份，乙酸乙酯8份，鋁粉漿15份，氧化鉻綠9份。
[0021]將鎂砂粉、活化膨潤土、氯化鎂和氯化鋇投入輪碾機(jī)中，干混15min，再加入水玻璃，混碾15min，將聚酰亞胺、聚四氟乙烯、二甲苯、乙酸乙酯和二甲替甲酰胺投入反應(yīng)釜中混合均勻，再與第二步混碾后的原料混合6min,加入剩余原料,在三棍機(jī)中進(jìn)行研磨2.5h,將粘度控制在19s即可使用。
[0022]產(chǎn)品相對(duì)密度17，耐1100°C高溫不脫落。
[0023]實(shí)施例4:
按重量份數(shù)配比稱取鎂砂粉100份，偏硼酸鋇12份，水玻璃3.5份，N-甲基吡咯烷酮45份，活化膨潤土 5份，二甲替甲酰胺42份，氯化鎂4份，二甲苯20份，氯化鋇2.5份，聚四氟乙烯30份，聚酰亞胺15份，乙酸乙酯12份，鋁粉漿25份，氧化鉻綠11份。
[0024]將鎂砂粉、活化膨潤土、氯化鎂和氯化鋇投入輪碾機(jī)中，干混25min，再加入水玻璃，混碾25min，將聚酰亞胺、聚四氟乙烯、二甲苯、乙酸乙酯和二甲替甲酰胺投入反應(yīng)釜中混合均勻，再與第二步混碾后的原料混合9min,加入剩余原料,在三棍機(jī)中進(jìn)行研磨3.5h,將粘度控制在19s即可使用。
[0025]產(chǎn)品相對(duì)密度17.5，耐1150°C高溫不脫落。
[0026]實(shí)施例5:
按重量份數(shù)配比稱取鎂砂粉100份，偏硼酸鋇10份，水玻璃2.5份，N-甲基吡咯烷酮40份，活化膨潤土 4份，二甲替甲酰胺35份，氯化鎂3份，二甲苯15份，氯化鋇1.5份，聚四氟乙烯25份，聚酰亞胺10份，乙酸乙酯10份，鋁粉漿20份，氧化鉻綠10份。
[0027]將鎂砂粉、活化膨潤土、氯化鎂和氯化鋇投入輪碾機(jī)中，干混20min，再加入水玻璃，混碾20min，將聚酰亞胺、聚四氟乙烯、二甲苯、乙酸乙酯和二甲替甲酰胺投入反應(yīng)釜中混合均勻，再與第二步混碾后的原料混合8min，加入剩余原料，在三輥機(jī)中進(jìn)行研磨3h，將粘度控制在19s即可使用。
[0028]產(chǎn)品相對(duì)密度18，耐1200°C高溫不脫落。
[0029]以上實(shí)施例中的所有組分均可以商業(yè)購買。
[0030]上述實(shí)施例只是用于對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行闡述，而不是限制，因此在和本發(fā)明的權(quán)利要求書相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)該認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料，其特征在于，所述機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料的原料按重量份數(shù)配比如下:鎂砂粉100份，偏硼酸鋇4-16份，水玻璃0.5-4.5份，N-甲基吡咯烷酮30-50份，活化膨潤土 2-6份，二甲替甲酰胺25-45份，氯化鎂1_5份，二甲苯5-25份，氯化鋇0.1-3份，聚四氟乙烯15-35份，聚酰亞胺1_20份，乙酸乙酯7_13份，鋁粉漿10-30份，顏料5-15份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料，其特征在于，所述機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料的原料按重量份數(shù)配比如下:鎂砂粉100份，偏硼酸鋇8-12份，水玻璃1.5-3.5份，N-甲基吡咯烷酮35-45份，活化膨潤土 3-5份，二甲替甲酰胺28-42份，氯化鎂2-4份，二甲苯10-20份，氯化鋇0.5-2.5份，聚四氟乙烯20-30份，聚酰亞胺5_15份，乙酸乙酯8-12份，鋁粉漿15-25份，顏料9-11份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料，其特征在于，所述機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料的原料按重量份數(shù)配比如下:鎂砂粉100份，偏硼酸鋇10份，水玻璃2.5份，N-甲基吡咯烷酮40份，活化膨潤土 4份，二甲替甲酰胺35份，氯化鎂3份，二甲苯15份，氯化鋇1.5份，聚四氟乙烯25份，聚酰亞胺10份，乙酸乙酯10份，鋁粉漿20份，顏料10份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料，其特征在于:所述顏料采用氧化鉻綠或氧化鐵紅。
5.一種權(quán)利要求1所述機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一步:將鎂砂粉、活化膨潤土、氯化鎂和氯化鋇投入輪碾機(jī)中，干混； 第二步:再加入水玻璃，混碾10-30min ； 第三步:將聚酰亞胺、聚四氟乙烯、二甲苯、乙酸乙酯和二甲替甲酰胺投入反應(yīng)釜中混合均勻，再與第二步混碾后的原料混合5-10min ； 第四步:加入剩余原料，在三輥機(jī)中進(jìn)行研磨2-4h，調(diào)節(jié)粘度后即可使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料的制備方法，其特征在于:所述第一步中的干混時(shí)間為10-30min。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料的制備方法，其特征在于:所述第四步中的調(diào)節(jié)粘度為將粘度控制在18-20S。
【文檔編號(hào)】B22C3/00GK104190862SQ201410490551
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】陳凌, 王琰, 任琪, 程曉 申請人:無錫康柏斯機(jī)械科技有限公司