專利名稱：一種二元鑄造涂料懸浮劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐火涂料領(lǐng)域，具體涉及一種鑄造涂料懸浮劑。
背景技術(shù)：
隨著我國鑄造樹脂砂和有機(jī)脂水玻璃砂的推廣，醇基鑄造涂料需求量越來越大。 對醇基鑄造涂料懸浮劑性能要求也越來越高。醇基鑄造涂料常用的懸浮劑有有機(jī)膨潤土、鈉 基膨潤土、鋰基膨潤土、凹凸棒土、聚乙烯醇縮丁醛、SN懸浮劑等。 一般情況下，鈉基膨潤土、 凹凸棒土、 SN懸浮劑，懸浮性能較差。聚乙烯醇縮丁醛發(fā)氣量較大；加入量大時(shí)，涂料容易產(chǎn) 生氣泡。廣泛使用有機(jī)膨潤土和鋰基膨潤土，懸浮性能較理想，但其價(jià)格昂貴。有機(jī)膨潤土使 用前必須使用二甲苯引發(fā)；二甲苯有毒，對車間環(huán)境污染嚴(yán)重，對工人身體健康造成極大危害。 鋰基膨潤土使用前必須用水引發(fā)；含水乙醇不容易燃燒，水分蒸發(fā)涂層容易產(chǎn)生氣泡、裂紋、 剝皮等現(xiàn)象。
中國專利授權(quán)公告號CN 1038817C，授權(quán)公告日為1998年6月24日，名稱為"一種用于 鑄造涂料的復(fù)合分散懸浮劑"，公開了"一種用于鑄造涂料的復(fù)合分散懸浮劑，當(dāng)用于以水 或有機(jī)溶劑的涂料，它分別由7 5 8 5%累托石、3 5%磷酸三鈉、8 12%三聚磷酸鈉、4 10%羧甲基纖維素鈉或65 78%累托石、10 18%磷酸三鈉、2 5%三聚磷酸鈉、2 8%聚乙 烯醇縮丁醛、2 5%聚乙二醇、1 4%硬脂酸鈣組成。采用本發(fā)明作分散懸浮劑生產(chǎn)的涂料的 懸浮性和抗裂性好，耐火度高，觸變性和涂刷性優(yōu)良，長時(shí)間放置不易沉淀、不結(jié)塊、不板結(jié)、 易攪拌，再分散性好，而且制造成本低"。
上述發(fā)明中使用累托石作為懸浮劑的主要原料，根據(jù)檢索了解到其效果比較好，但是生產(chǎn) 成本仍然較高，不利于進(jìn)行全面推廣使用。
中國專利申請公告號CN 1923402A，公告日為2007年3月7日，名稱為"醇基凹凸棒懸 浮劑的生產(chǎn)方法"，公開了 "一種醇基凹凸棒懸浮劑的生產(chǎn)方"。醇基凹凸棒懸浮劑的配料，按 重量百分比包括下列組分凹凸棒石粘土65 85%、膨潤土5 25%、氧化鎂1 5%、硅酸鈉 1 8%、聚乙二醇0.05 5%。在制作醇基鑄造涂料時(shí)不需要用水引發(fā)，具有懸浮率高、涂刷性能好、不沉淀、不結(jié)塊、流動性好和抗粘砂性強(qiáng)的特點(diǎn)。
上述發(fā)明中使用凹凸棒土和膨潤土作為懸浮劑的主要原料，根據(jù)檢索了解到其效果比較好， 但是耐火度偏低，使用該懸浮劑有較大的局限性。
目前，水基鑄造涂料多使用膨潤土加羧甲基纖維素鈉作懸浮劑，懸浮率雖可滿足工藝要求， 但存在耐火度低、涂層易開裂、發(fā)氣量高等缺點(diǎn)。
中國專利申請公告號CN 1923403 A，公告日為2007年3月7日，名稱為"水基凹凸棒懸 浮劑的生產(chǎn)方法"公開了一種水基凹凸棒懸浮劑的生產(chǎn)方法。水基凹凸棒懸浮劑的配料，按重 量百分比包括下列組分凹凸棒石粘土65 85%、膨潤土5 25%、氧化鎂1 5%、硅酸鈉l 8%和羧甲基纖維素鈉0.05 5%。水基凹凸棒懸浮劑生產(chǎn)工藝簡單，成本十分低廉，用于制作 水基鑄造涂料后，具有懸浮率高、觸變性穩(wěn)定、涂刷性能好、不沉淀、不結(jié)塊和流動性好的特 點(diǎn)。
上述發(fā)明中使用凹凸棒石粘土和膨潤土作為懸浮劑的主要原料，根據(jù)檢索了解到其效果比 較好，但是耐火度偏低，使用該懸浮劑有一定的局限性
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種綠色環(huán)保、懸浮性好、耐 火度高、適用性廣和制造成本較低的一種二元鑄造涂料懸浮劑；特別適用于鑄造樹脂砂和有機(jī) 脂水玻璃砂的醇基鑄造涂料懸浮劑。
本發(fā)明涉及的二元鑄造涂料懸浮劑特征是以SN懸浮劑、凹凸棒土為主要原料，按一定比例 相混合，加少量季銨鹽陽離子表面活性劑分散和潤濕。
SN懸浮劑不僅可作為水基涂料的懸浮劑也可作為醇基涂料的懸浮劑。該懸浮劑耐火度高、 發(fā)氣量低、對酸堿度適應(yīng)性強(qiáng)。無論涂料的PH值如何變化，該懸浮劑都能起到良好的懸浮作用。
凹凸棒土呈纖維狀或針狀形態(tài)，在水或其它強(qiáng)極性溶液中易于分散，形成一種雜亂的纖維 格狀體系的懸浮液，流變性極好。其流體特征體現(xiàn)了非牛頓流體的性質(zhì)。干燥后收縮率較小， 粘結(jié)性、懸浮性和增稠性好于其它粘土，但其耐火度低一些。
季銨鹽陽離子表面活性劑，能夠吸附在表面或者界面上并且降低表面張力，在溶液中形成膠團(tuán)，表現(xiàn)出潤濕、加溶、乳化、分散等特性。季銨鹽陽離子表面活性劑還可對凹凸棒土改性。 SN懸浮劑由多種無機(jī)物配制而成，凹凸棒土是一種主要含水化鋁、鎂硅酸鹽的粘土礦物， 兩者都為無機(jī)物。兩者復(fù)合為無機(jī)/無機(jī)復(fù)合，復(fù)合后進(jìn)行離子交換，粘土顆粒層間域被羥基鋁 等鑲嵌柱撐，使粘土層間距增大，并與粘土結(jié)構(gòu)中的硅氧四面體、鋁氧八面體的頂端氧或活性 羥基交聯(lián)，另外陽離子表面活性劑也可以促進(jìn)粘土層間的分散、溶脹和擴(kuò)大層間距，使金屬多 價(jià)離子更易嵌入層間，于是就形成了具有特殊懸浮性能的復(fù)合粘土。陽離子表面活性劑滲透入 粘土層間起柱撐作用，使無機(jī)成分的粘土礦物有機(jī)化，即形成了有機(jī)粘土，再者就是陽離子表 面活性劑改變了粘土顆粒的表面性質(zhì)，使顆粒間的相互作用增強(qiáng)，從而提高分散體系的穩(wěn)定性。 本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)
1. 二元涂料懸浮劑的配料，按重量百分比包括下列組分
本發(fā)明懸浮劑由SN懸浮劑、凹凸棒土、季銨鹽陽離子表面活性劑按一定比例混制而成。三
種物料的比例為SN懸浮劑凹凸棒土 季銨鹽陽離子表面活性劑(3 5) : (1 3) : (0.2
0.8)。
2. 混制方法按上述比例加入數(shù)倍量的溶劑、水(水基涂料)或醇類溶劑(醇基涂料)，先 將SN懸浮劑和凹凸棒土與溶劑攪拌或研磨混合后，再繼續(xù)攪拌或研磨過程中加入季銨鹽陽離子
表面活性劑，使其溶解和分散，并加入正辛醇消泡。分散均勻后靜置數(shù)小時(shí)進(jìn)行離子交換、交 聯(lián)和勻質(zhì)處理，可制成涂料懸浮劑。
3. 水基涂料懸浮劑的加入量一般為耐火粉料的3 6%。醇基涂料中懸浮劑的加入量為耐 火粉料的4 7%。
4. 較長時(shí)間存放混制，涂料密度應(yīng)大于1. 85克/毫升。
本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)是較之已有技術(shù)而言，采用本發(fā)明的懸浮劑充分利用SN懸浮劑和凹 凸棒土各自優(yōu)點(diǎn)，兩者的性能得到了互補(bǔ)，使復(fù)合劑懸浮劑有更好的懸浮率、耐火性和穩(wěn)定性。 適應(yīng)性強(qiáng)，對涂料的PH值不敏感，水基涂料、醇基涂料均可達(dá)到理想懸浮效果。成本低，尤其 是替代有機(jī)膨潤土用于醇基涂料時(shí)經(jīng)濟(jì)性更加明顯，可降低成本75% 80%以上。無毒無污染，無須用二甲苯引發(fā)。可直接使用，不須用水引發(fā)預(yù)先處理，操作簡便，生產(chǎn)效率高。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)。 實(shí)施例1 醇基鋯英粉涂料懸浮劑
混制比例，SN懸浮劑、凹凸棒土、十八烷基三甲基氯化銨為5:1:0.25。 按上述比例加入數(shù)倍量的醇類溶劑攪拌或研磨，先將SN懸浮劑和凹凸棒土與醇類熔劑攪拌或研 磨混合后，再繼續(xù)攪拌或研磨過程中加入季銨鹽陽離子表面活性劑，使其溶解和分散，并加入 正辛醇消泡。分散均勻后靜置數(shù)小時(shí)即可。懸浮劑的加入量為耐火粉料的6X。24h懸浮率>95%。 實(shí)施例2 醇基鋁礬土涂料懸浮劑
混制比例，SN懸浮劑、凹凸棒土、十二烷基三甲基氯化銨為3:2:0.4。 按上述比例加入數(shù)倍量醇類溶劑攪拌或研磨，先將SN懸浮劑和凹凸棒土與醇類熔劑攪拌或研磨 混合后，在繼續(xù)攪拌或研磨過程中加入季銨鹽陽離子表面活性劑，使其溶解和分散，并加入正 辛醇消泡。分散均勻后靜置數(shù)小時(shí)即可。懸浮劑的加入量為耐火粉料的5%。 2牝懸浮率>95% 實(shí)施例3 水基鋯英粉涂料懸浮劑
混制比例，SN懸浮劑、凹凸棒土、十二烷基三甲基氯化銨為6:1:0.3。 按上述比例加入數(shù)倍量的水?dāng)嚢杌蜓心?，先將SN懸浮劑和凹凸棒土與水?dāng)嚢杌蜓心セ旌虾螅?繼續(xù)攪拌或研磨過程中加入季銨鹽陽離子表面活性劑，使其溶解和分散，并加入正辛醇消泡。 分散均勻后靜置數(shù)小時(shí)即可。懸浮劑的加入量為耐火粉料的6%。 2牝懸浮率>95%。 實(shí)施例4 水基鋁礬土涂料懸浮劑
混制比例，SN懸浮劑、凹凸棒土、十八垸基三甲基氯化銨為1:1:0.25。 按上述比例加入數(shù)倍量的水?dāng)嚢杌蜓心?，先將SN懸浮劑和凹凸棒土與水?dāng)嚢杌蜓心セ旌?后，在繼續(xù)攪拌或研磨過程中加入季銨鹽陽離子表面活性劑，使其溶解和分散，并加入正辛醇 消泡。分散均勻后靜置數(shù)小時(shí)即可。懸浮劑的加入量為耐火粉料的4%。 24h懸浮率》95M。
權(quán)利要求
1. 一種二元鑄造涂料懸浮劑，其特征在于是以SN懸浮劑、凹凸棒土為主要原料，按比例相混合，加少量季銨鹽陽離子表面活性劑分散和潤濕。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二元鑄造涂料懸浮劑，其特征在于所述的sn懸浮劑、凹凸棒土、季銨鹽陽離子表面活性劑的比例為sn懸浮劑凹凸棒土 季銨鹽陽離子表面活性劑為(3 5) : (1 3) : (0.2 0.8)。
3、 一種二元鑄造涂料懸浮劑的制備方法，其特征在于按sn懸浮劑凹凸棒土 季銨鹽陽離子表面活性劑為(3 5) : (1 3) : (0.2 0.8)的比例加入數(shù)倍量的溶劑、水(水 基涂料)或醇類溶劑(醇基涂料)攪拌或研磨，其步驟是先將sn懸浮劑和凹凸棒土與溶劑攪拌或研磨混合，然后在繼續(xù)攪拌或研磨過程中加入季銨鹽陽離子表面活性劑，使其溶解和分 散，并加入正辛醇消泡，分散均勻后靜置數(shù)小時(shí)進(jìn)行離子交換、交聯(lián)和勻質(zhì)處理，制成涂料 懸浮劑。
4、 如權(quán)利要求1所述的二元鑄造涂料懸浮劑可用于醇基或水基鑄造涂料，其特征在于水基涂料懸浮劑的加入量一般為耐火粉料的3 6%，醇基涂料中懸浮劑的加入量為耐火粉 料的4 7%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二元鑄造涂料懸浮劑，其特征在于，以SN懸浮劑、凹凸棒土為主要原料，按一定比例相混合，加少量季銨鹽陽離子表面活性劑分散和潤濕。采用本發(fā)明的懸浮劑發(fā)揮了SN懸浮劑和凹凸棒土各自優(yōu)點(diǎn)，兩者的性能得到了互補(bǔ)，使復(fù)合劑懸浮劑有更好的懸浮率、耐火性和穩(wěn)定性。這種涂料懸浮劑適應(yīng)性強(qiáng)，對涂料的pH值不敏感，水基涂料、醇基涂料均可達(dá)到理想懸浮效果。成本低，尤其是替代有機(jī)膨潤土用于醇基涂料時(shí)經(jīng)濟(jì)性更加明顯，可降低成本75％～80％以上。無毒、無污染，無須用二甲苯引發(fā)?？芍苯邮褂茫豁氂盟l(fā)預(yù)先處理，操作簡便，生產(chǎn)效率高。由于生產(chǎn)成本低，性能優(yōu)異，因此具有很強(qiáng)的市場競爭能力和推廣應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號B22C3/00GK101279355SQ20081005843
公開日2008年10月8日 申請日期2008年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月26日
發(fā)明者常殿存, 方 張, 張學(xué)峰, 張希俊, 莉 李 申請人:昆明理工大學(xué)