一種粉煤灰鑄造涂料復(fù)合懸浮劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，涉及粉煤灰鑄造涂料，具體涉及一種粉煤灰鑄造涂料復(fù)合 懸浮劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鑄造涂料是涂敷于砂型、砂芯的表面以保護(hù)鑄件表面質(zhì)量的物質(zhì)，它在經(jīng)受金屬 液的機(jī)械沖擊與沖刷腐蝕之前是處于一種膠狀的物理分散體系狀態(tài)。鑄造涂料的懸浮性越 好，涂料在涂刷時(shí)的涂覆性，流平性，滲透性和抗粘砂性越好，涂覆時(shí)不會(huì)出現(xiàn)疊層，涂層不 均勻現(xiàn)象，鑄件的表面質(zhì)量就會(huì)比較好。如果涂料的懸浮性不好，耐火填料就會(huì)沉淀結(jié)塊， 液固分層，涂敷困難，溶劑會(huì)在型壁流失，導(dǎo)致涂層不易點(diǎn)燃，粘接強(qiáng)度變差，涂料的防粘砂 效果變差等現(xiàn)象。涂料的懸浮性的大小主要取決于懸浮劑的種類，不同的鑄件(鑄鋁件，鑄 鋼件，鑄鐵件)需用不同抗高溫能力的耐火骨料做填充骨料，不同的耐火骨料又需要不同的 懸浮劑使其均勻，彌散地分布在載液中間，使耐火骨料長(zhǎng)久地懸浮在溶劑之中。想要提高鑄 造涂料懸浮性，選擇合適的懸浮劑以及合適的配比是制備粉煤灰鑄造涂料的關(guān)鍵技術(shù)。
[0003] 懸浮劑通常具有使固體顆粒物均勻分散并且穩(wěn)定懸浮于載液中的能力，而且具有 良好的觸變特性。懸浮劑在一定條件下可以形成嚴(yán)密的，立體的網(wǎng)狀組織結(jié)構(gòu)，使耐火骨料 牢固地固定在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的立體空間中，有效地支撐和阻緩耐火骨料的沉降，使耐火骨料在 溶劑中保持一定的懸浮性和均勻的連續(xù)性;并且在機(jī)械攪拌作用下，立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)遭到破 壞，涂料粘度下降，出現(xiàn)剪切稀化現(xiàn)象。、
[0004] 目前，并沒有專門針對(duì)以粉煤灰作為耐火粉料的鑄造涂料懸浮劑的制備工藝，并 且一些用單一懸浮劑制備的鑄造涂料的懸浮性在一段時(shí)間后懸浮性低于80%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá) 到需要生產(chǎn)優(yōu)異質(zhì)量鑄件的要求，雖然增加懸浮劑的使用量可以在一定程度上提高鑄造涂 料的懸浮性，但它是以犧牲其他性能指標(biāo)為基礎(chǔ)的，例如，懸浮劑的含量增加，涂料變得過 于黏稠，涂刷性能不好，涂層的抗高溫抗裂性也比較差，生產(chǎn)的鑄件表面質(zhì)量也會(huì)較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種粉煤灰鑄造涂料復(fù)合懸 浮劑及其制備方法，使用該復(fù)合懸浮劑的鑄造涂料長(zhǎng)時(shí)間可以保持彌散均勻的懸浮狀態(tài)， 涂刷簡(jiǎn)便，涂層高溫抗裂性好，鑄件表面質(zhì)量較好。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種粉煤灰鑄造涂料復(fù)合懸浮劑，由以下原料組成:有機(jī)膨潤(rùn)土懸浮液，改性鋰基 膨潤(rùn)土懸浮液，木質(zhì)磺酸鈉懸浮液，海藻酸鈉懸浮液和正娃酸乙酯懸浮液。
[0008] 本發(fā)明還具有如下區(qū)別技術(shù)特征：
[0009]如上所述的粉煤灰鑄造涂料復(fù)合懸浮劑，以重量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成:有機(jī)膨 潤(rùn)土懸浮液10份，改性鋰基膨潤(rùn)土懸浮液10~15份，木質(zhì)磺酸鈉懸浮液10份，海藻酸鈉懸浮 液50~60份，正娃酸乙酯懸浮液10~15份。
[0010] 所述的有機(jī)膨潤(rùn)土懸浮液，以100份重量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成:有機(jī)膨潤(rùn)土 ?ο 份，20~25份的二甲苯，0.3~0.7份的200號(hào)汽油，余量為酒精。
[0011] 所述的改性鋰基膨潤(rùn)土懸浮液，以100份重量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：改性鋰基 膨潤(rùn)土 10~15份，20~30份水，余量為酒精。
[0012]所述的改性鋰基膨潤(rùn)土是鋰基膨潤(rùn)土通過十八烷基三甲基溴化銨改性得到的，改 性鋰基膨潤(rùn)土是按照楊浩秦等，復(fù)合懸浮劑對(duì)醇基鑄造涂料性能影響的研究響[J].涂料工 業(yè)，2015,45(11) :17-18這篇論文中公開的改性方法對(duì)普通鋰基膨潤(rùn)土進(jìn)行改性獲得的。改 性鋰基膨潤(rùn)土，第一個(gè)單位晶胞最底層Si - 0四面體結(jié)構(gòu)和第二個(gè)晶胞最頂層的Si - 0四面 體結(jié)構(gòu)之間的面網(wǎng)距離比普通的鋰基膨潤(rùn)土的面網(wǎng)距離小，改性采用的取代基為十八烷基 三甲基溴化銨，十八烷基三甲基溴化銨的鏈長(zhǎng)可達(dá)2.60nm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于無(wú)機(jī)陽(yáng)離子的半徑，這 種有機(jī)陽(yáng)離子進(jìn)入晶片層間，可以使片層在一定程度上產(chǎn)生解離，所以有機(jī)改性后的鋰基 膨潤(rùn)土晶層間距非常大，有研究證明有機(jī)改性后的膨潤(rùn)土的層間距較原來的層間距增大， 使晶層間的擴(kuò)充效果非常明顯，懸浮效果優(yōu)秀。
[0013] 所述的木質(zhì)磺酸鈉懸浮液，以100份重量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：10份木質(zhì)磺酸 鈉，20份酒精，余量為水。
[0014] 所述的海藻酸鈉懸浮液，以100份重量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：10份海藻酸鈉，20 份酒精，余量為水。
[0015] 所述的正硅酸乙酯懸浮液，以100份重量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：10~15份正硅 酸乙酯，20份酒精，余量為水。
[0016] -種粉煤灰鑄造涂料復(fù)合懸浮劑的制備方法，該方法包括以下步驟：
[0017]步驟一，有機(jī)膨潤(rùn)土懸浮液的制備：
[0018] 稱取10份有機(jī)膨潤(rùn)土，然后加入20~25份的二甲苯后攪拌40~60min，再加入200 號(hào)汽油0.3~0.7份，攪拌20min，最后伴隨攪拌加入酒精，使得有機(jī)膨潤(rùn)土懸浮液體系的總 重量份數(shù)為100份，攪拌30min，再放入膠體磨中研磨20min，陳化48小時(shí)，制得有機(jī)膨潤(rùn)土懸 浮液；
[0019] 步驟二，改性鋰基膨潤(rùn)土懸浮液：
[0020] 稱取10~15份改性鋰基膨潤(rùn)土，加入水20~30份，并攪拌30min，然后加入酒精，使 得改性鋰基膨潤(rùn)土懸浮液體系的總重量份數(shù)為1 〇 〇份，攪拌3 0 m i η，放入膠體磨中研磨 20min，陳化48小時(shí)，制得改性鋰基膨潤(rùn)土懸浮液；
[0021] 步驟三，木質(zhì)磺酸鈉懸浮液：
[0022] 稱取10份的木質(zhì)磺酸鈉，加入20份酒精，再加入水，使得木質(zhì)磺酸鈉懸浮液體系的 總重量份數(shù)為100份，攪拌30min，陳化48小時(shí)，制得木質(zhì)磺酸鈉懸浮液；
[0023]步驟四，海藻酸鈉懸浮液：
[0024]稱取10份的海藻酸鈉，加入20份酒精，再加入水，使得海藻酸鈉懸浮液體系的總重 量份數(shù)為100份，攪拌30min，陳化48小時(shí)，制得海藻酸鈉懸浮液；
[0025] 步驟五，正硅酸乙酯懸浮液：
[0026] 稱取10~15份的正硅酸乙酯，加入20份酒精，再加入水，使得正硅酸乙酯懸浮液體 系的總重量份數(shù)為100份，攪拌30min，陳化48小時(shí)，制得正硅酸乙酯懸浮液；
[0027]步驟六，復(fù)合懸浮劑的制備：
[0028]按照重量份數(shù)配方稱取各懸浮劑，其中：有機(jī)膨潤(rùn)土懸浮液10份，改性鋰基膨潤(rùn)土 懸浮液10~15份，木質(zhì)磺酸鈉懸浮液10份，海藻酸鈉懸浮液50~60份，正娃酸乙酯懸浮液10 ~15份；
[0029] 各懸浮劑稱量完畢后，首先將有機(jī)土膨潤(rùn)土懸浮液和改性鋰基膨潤(rùn)土懸浮液混合 攪拌30min，其次加入正娃酸乙酯懸浮液攪拌IOmin，然后加入海藻酸鈉懸浮液攪拌IOmin， 最后加入木質(zhì)磺酸鈉懸浮液攪拌IOmin，陳化48小時(shí)后即得到復(fù)合懸浮劑。
[0030] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)效果：
[0031] 本發(fā)明的復(fù)合懸浮劑的懸浮率高，能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定存在。
[0032] 本發(fā)明的復(fù)合懸浮劑應(yīng)用于使用于粉煤灰鑄造涂料中，復(fù)合懸浮劑的加入量占粉 料總量的2%。涂料外觀均勻，涂料沒有腐蝕性物質(zhì)和放射性;涂料具有良好的懸浮性，并且 不結(jié)塊、易攪拌，不