一種鑄造用高溫耐磨涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鑄造用高溫耐磨涂料，涂料包括以下組分：耐火材料、載體、粘結(jié)劑、懸浮劑、助劑；本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一種鑄造用高溫耐磨涂料的制備方法，將懸浮劑和載體置于分散機(jī)中攪拌均勻，然后加入耐火材料繼續(xù)攪拌，再依次將粘結(jié)劑和助劑在攪拌狀態(tài)下緩慢加入，攪拌均勻即可得鑄造用高溫耐磨涂料；該鑄造用高溫耐磨涂料價(jià)格低廉，清潔無(wú)污染，制備方法簡(jiǎn)單，耐高溫、耐磨不容易脫落，能保護(hù)鑄造用的模具也能提高了鑄件的質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】一種鑄造用高溫耐磨涂料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種涂料及其制備方法，具體涉及一種鑄造用的高溫耐磨涂料及其制備方法，屬于鑄造【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]鑄造涂料是指涂敷在鑄型型腔或型芯表面，以改善其表面耐火度、化學(xué)穩(wěn)定性、抗金屬?zèng)_刷性、抗粘砂性等性能的一種覆蓋物。涂料是解決鑄件表面粘砂，提高鑄件表面質(zhì)量最為有效的措施。在鑄件的模型上噴刷涂料的目的是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的熱規(guī)范，防止型腔表面與金屬液直接接觸，影響鑄件的組織和性能，有利于機(jī)械加工，改善鑄件表面質(zhì)量和平整度，使熔融金屬易于填充型腔，使鑄件易于從鑄型中取出，因此要求涂料導(dǎo)熱性能低，高溫化學(xué)穩(wěn)定性好，一方面可以起到隔熱，均衡溫度，免除金屬液的沖擊腐蝕性的目的，另一方面可以防止鑄件產(chǎn)品因局部冷卻過(guò)快而造成的開裂、砂眼、白口鐵形成等缺陷。隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，對(duì)于鑄造涂料的要求也越來(lái)越高，而現(xiàn)有的涂料導(dǎo)熱系數(shù)大，導(dǎo)熱性能不佳，而影響了模型的使用壽命，降低了鑄件質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種鑄造用高溫耐磨涂料及其制備方法，該鑄造用高溫耐磨涂料價(jià)格低廉，清潔無(wú)污染，耐高溫、耐磨不容易脫落，能保護(hù)鑄造用的模具也能提高了鑄件的質(zhì)量。
[0004]本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
一種鑄造用高溫耐磨涂料，涂料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分:
耐火材料 15-18份載體20-25份
粘結(jié)劑 1-3份懸浮劑 2-5份助劑3-6份
其中:耐火材料為石英、鋯英粉及硅藻土的混合物，并按石英:鋯英粉:硅藻土=1:1.5:1的重量比混合；載體為水與異丙醇，粘結(jié)劑為聚乙烯醇、聚醋聚乙烯乳液、水溶性酚醛樹脂或聚丙烯醇中的一種；懸浮劑為羧甲基纖維素鈉和鈉基膨潤(rùn)土的混合物并按照羧甲基纖維素鈉:鈉基膨潤(rùn)土 =1.2:1.5的重量比混合；助劑包括表面活性劑、消泡劑及防腐劑；
表面活性劑為脂肪醇聚乙烯醚或烷基苯磺酸或十二烷基苯磺酸鈉；消泡劑為有機(jī)硅、聚醚、有機(jī)硅氧烷或酰胺中的一種或幾種；防腐劑為福爾馬林或氯酚鈉，福爾馬林為37-40%甲醇水溶液。
[0005]本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是:
前速鑄造用高溫耐磨涂料中，涂料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分:耐火材料:15份，載體:22份，粘結(jié)劑:1份，懸浮劑:5份，助劑:4份。
前速鑄造用高溫耐磨涂料中，涂料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分:耐火材料:17份，載體:25份，粘結(jié)劑:3份，懸浮劑:3份，助劑:6份。
[0006]前速鑄造用高溫耐磨涂料中，涂料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分:耐火材料:18份，載體:20份，粘結(jié)劑:2份，懸浮劑:2份，助劑:3份。
[0007]一種鑄造用高溫耐磨涂料的制備方法，具體包括以下步驟:
(1)將懸浮劑和載體置于分散機(jī)中攪拌20-25mi，攪拌速度為250轉(zhuǎn)/min；
(2)目測(cè)步驟(I)中攪拌的懸浮劑和載體的混合物呈漿狀時(shí)加入耐火材料繼續(xù)攪拌10-15min，然后依次將粘結(jié)劑和助劑在攪拌狀態(tài)下緩慢加入，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/min，攪拌時(shí)間20-25min，即可得鑄造用高溫耐磨涂料。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
石英粉呈弱酸性，耐火度高于1500°C，導(dǎo)熱系數(shù)小，具有良好的高溫絕熱性能，石英粉混碾得當(dāng)，可較好地適用合金鋼的鑄造，并能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益；鋯英粉即硅酸鋯，密度為4.6-4.7g/cm3，耐火度高于1650°C，高溫導(dǎo)熱系數(shù)小，即蓄熱能力大是其較顯著的特點(diǎn)，這意味著以鋯英粉為耐火骨料的涂層對(duì)高溫成形熔體有較大的激冷能力，從而可以很好地降低高溫熔體與模具之間的熱傳遞，進(jìn)而降低成形過(guò)程中模具所受的熱損傷，提高模具的使用壽命；硅藻土主要由硅藻、粘土礦物、長(zhǎng)石、石英等碎屑物質(zhì)，以及少量有機(jī)質(zhì)、鐵質(zhì)氧化物等組成，一般硅藻土耐火度可達(dá)900°C，高溫下導(dǎo)熱系數(shù)約0.143W/VC經(jīng)過(guò)焙燒擴(kuò)容處理后的硅藻土其導(dǎo)熱系數(shù)明顯降低，耐火度大大提高，耐火度可達(dá)1000°C，導(dǎo)熱系數(shù)為0.104 W/m°C，硅藻土的最大特點(diǎn)就是隔熱性能好；本發(fā)明中的耐火材料為石英粉、鋯英粉及硅藻土的混合物并非單一的耐火材料，單一耐火材料由于熔點(diǎn)高，燒結(jié)溫度高，在鋼鐵熔體澆注高溫下燒結(jié)能力差，而由熔點(diǎn)各異的耐火材料組成的復(fù)合材料其熔點(diǎn)降低，且開始燒結(jié)的溫度也降低，使其在鋼鐵熔體澆注溫度下產(chǎn)生一定的燒結(jié)，從而提高涂層的高溫性能和隔熱性能。
[0009]本發(fā)明中加入的粘結(jié)劑可增強(qiáng)涂料的觸變性、改善涂料的涂掛性，同時(shí)形成涂料的粘結(jié)強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度。與普通膨潤(rùn)土相比，本發(fā)明中采用的鈉基膨潤(rùn)土具有更好的膨脹性、陽(yáng)離子交換性、水介質(zhì)中的分散性、膠質(zhì)價(jià)、粘性、潤(rùn)滑性、熱穩(wěn)定性及較高的能變性，但是鈉基膨潤(rùn)土在涂料中的含量超過(guò)一定值后即使再增加也無(wú)法提高涂料的可噴涂指數(shù)，而此時(shí)涂料的可噴涂指數(shù)還遠(yuǎn)沒有達(dá)到擠壓鑄造專用涂料的要求，因此，將鈉基膨潤(rùn)土與羧甲基纖維素鈉進(jìn)行聯(lián)合構(gòu)成無(wú)機(jī)一有機(jī)復(fù)合懸浮劑是非常有必要的，羧甲基纖維素鈉是一種陰離子型電解質(zhì)，不會(huì)發(fā)酵，有一定的熱穩(wěn)定性"其溶于水形成粘度比較高的液體，可以使涂料中的耐火骨料不易互相接觸合并而長(zhǎng)大"若將羧甲基纖維素鈉和鈉基膨潤(rùn)土按照一定配比形成的無(wú)機(jī)一有機(jī)復(fù)合懸浮劑作為專用涂料的懸浮劑，既可發(fā)揮鈉基膨潤(rùn)土的優(yōu)異的懸浮性，又能克服其粘結(jié)結(jié)塊的傾向，提高涂料的可噴涂指數(shù)。

【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例1
本實(shí)施例提供一種鑄造用高溫耐磨涂料，涂料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分:
按石英:錯(cuò)英粉:娃藻土 =1:1.5:1的重量比混合物:15份,水與異丙醇:22份,聚醋聚乙烯乳液:1份，羧甲基纖維素鈉:鈉基膨潤(rùn)土 =1.2:1.5的重量比混合物:5份，助劑4份；助劑包括脂肪醇聚乙烯醚、有機(jī)硅及氯酚鈉。
[0011]上述鑄造用高溫耐磨涂料的制備方法，具體包括以下步驟:
(1)將羧甲基纖維素鈉、鈉基膨潤(rùn)土和水及異丙醇置于分散機(jī)中攪拌20mi，攪拌速度為250 轉(zhuǎn) /min ；
(2)目測(cè)步驟(1)中攪拌的羧甲基纖維素鈉、鈉基膨潤(rùn)土和水及異丙醇的混合物呈漿狀時(shí)加入石英、鋯英粉及硅藻土繼續(xù)攪拌12min，然后依次將聚醋聚乙烯乳液和脂肪醇聚乙烯醚、有機(jī)硅及氯酚鈉在攪拌狀態(tài)下緩慢加入，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/min，攪拌時(shí)間25min，即可得鑄造用高溫耐磨涂料。
[0012]實(shí)施例2
本實(shí)施例提供一種鑄造用高溫耐磨涂料，涂料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分:
按石英:錯(cuò)英粉:硅藻土 =1:1.5:1的重量比混合物:17份，水與異丙醇:25份，聚乙烯醇:3份，羧甲基纖維素鈉:鈉基膨潤(rùn)土 =1.2:1.5的重量比混合物:3份，助劑:6份；助劑為十二烷基苯磺酸鈉、酰胺及氯酚鈉。
[0013]上述鑄造用高溫耐磨涂料的制備方法，具體包括以下步驟:
(1)將羧甲基纖維素鈉、鈉基膨潤(rùn)土和水及異丙醇置于分散機(jī)中攪拌25mi，攪拌速度為250 轉(zhuǎn) /min ；
(2)目測(cè)步驟(1)中攪拌的羧甲基纖維素鈉、鈉基膨潤(rùn)土和水及異丙醇的混合物呈漿狀時(shí)加入石英、鋯英粉及硅藻土繼續(xù)攪拌15min，然后依次將聚乙烯醇和十二烷基苯磺酸鈉、酰胺及氯酚鈉在攪拌狀態(tài)下緩慢加入，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/min，攪拌時(shí)間20min，即可得鑄造用高溫耐磨涂料。
[0014]實(shí)施例3
本實(shí)施例提供一種鑄造用高溫耐磨涂料，涂料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分:
按石英:鋯英粉:硅藻土 =1:1.5:1的重量比混合物:18份，水與異丙醇:20份，水溶性酚醛樹脂:2份，羧甲基纖維素鈉:鈉基膨潤(rùn)土 =1.2:1.5的重量比混合物:2份，助劑:3份；助劑為烷基苯磺酸、聚醚及氯酚鈉。
[0015]上述鑄造用高溫耐磨涂料的制備方法，具體包括以下步驟:
(1)將羧甲基纖維素鈉、鈉基膨潤(rùn)土和水及異丙醇置于分散機(jī)中攪拌22mi，攪拌速度為250 轉(zhuǎn) /min ；
(2)目測(cè)步驟(1)中攪拌的羧甲基纖維素鈉、鈉基膨潤(rùn)土和水及異丙醇的混合物呈漿狀時(shí)加入石英、鋯英粉及硅藻土繼續(xù)攪拌lOmin，然后依次將水溶性酚醛樹脂和烷基苯磺酸、聚醚及氯酚鈉在攪拌狀態(tài)下緩慢加入，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/min，攪拌時(shí)間22min，即可得鑄造用高溫耐磨涂料。
[0016]除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鑄造用高溫耐磨涂料，其特征在于:所述涂料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分: 耐火材料 15-18份 載體20-25份 粘結(jié)劑 1-3份 懸浮劑 2-5份 助劑3-6份 其中:所述的耐火材料為石英、鋯英粉及硅藻土的混合物，并按石英:鋯英粉:硅藻土=1:1.5:1的重量比混合；所述的載體為水與異丙醇，所述的粘結(jié)劑為聚乙烯醇、聚醋聚乙烯乳液、水溶性酚醛樹脂或聚丙烯醇中的一種；所述的懸浮劑為羧甲基纖維素鈉和鈉基膨潤(rùn)土的混合物并按照羧甲基纖維素鈉:鈉基膨潤(rùn)土 =1.2:1.5的重量比混合；所述的助劑包括表面活性劑、消泡劑及防腐劑； 所述的表面活性劑為脂肪醇聚乙烯醚或烷基苯磺酸或十二烷基苯磺酸鈉；所述的消泡劑為有機(jī)硅、聚醚、有機(jī)硅氧烷或酰胺中的一種或幾種；所述的防腐劑為福爾馬林或氯酚鈉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造用高溫耐磨涂料，其特征在于:所述的涂料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分:耐火材料:15份，載體:22份，粘結(jié)劑:1份，懸浮劑:5份，助劑:4份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造用高溫耐磨涂料，其特征在于:所述的涂料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分:耐火材料:17份，載體:25份，粘結(jié)劑:3份，懸浮劑:3份，助劑:6份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造用高溫耐磨涂料，其特征在于:所述的涂料按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分:耐火材料:18份，載體:20份，粘結(jié)劑:2份，懸浮劑:2份，助劑:3份。
5.如權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述鑄造用高溫耐磨涂料的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟: (1)將懸浮劑和載體置于分散機(jī)中攪拌20-25mi，攪拌速度為250轉(zhuǎn)/min； (2)目測(cè)步驟(I)中攪拌的懸浮劑和載體的混合物呈漿狀時(shí)加入耐火材料繼續(xù)攪拌10-15min，然后依次將粘結(jié)劑和助劑在攪拌狀態(tài)下緩慢加入，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/min，攪拌時(shí)間20-25min，即可得鑄造用高溫耐磨涂料。
【文檔編號(hào)】B22C3/00GK104325067SQ201410578199
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】吳衛(wèi)明, 吳正平 申請(qǐng)人:大豐市洪聯(lián)鑄鋼有限責(zé)任公司