專利名稱：一種v法鑄造用醇基涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鑄造用涂料的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說涉及一種V法鑄造用醇基涂料及其制備方法，其適用于大批量生產(chǎn)鑄鋼件和鑄鐵件的V法鑄造工藝的施涂。
背景技術(shù)：
V法鑄造是繼機(jī)械成型及化學(xué)成型之后的新一代物理成型法。其基本原理是，在帶抽氣室的砂箱內(nèi)填入單一干砂，稍加微震緊實(shí)，然后對型面和砂箱背面覆有塑料薄膜的砂型抽真空，利用砂箱內(nèi)外的壓力差使鑄型定型，然后起模、合箱，在保持真空狀態(tài)下澆注金屬液。與傳統(tǒng)砂型鑄造相比，其最大優(yōu)勢是型砂不使用粘結(jié)劑，干砂回用率高達(dá)95%以上，不僅節(jié)能環(huán)保、落砂簡便、改善勞動(dòng)條件，而且鑄件表面品質(zhì)和尺寸精度大大提高。因此，近幾年來，V法鑄造在我國鑄鋼、球鐵和鋁合金鑄件上應(yīng)用不斷擴(kuò)展。為防止?jié)沧r(shí)薄膜燒損使型砂脫落產(chǎn)生夾砂以及真空吸力作用下金屬液向鑄型滲透產(chǎn)生粘砂，降低鑄件表面粗糙度，在覆膜成型后、放置砂箱前，在型砂一側(cè)的塑料薄膜表面施涂涂料(涂刷或噴涂)是一項(xiàng)必不可少的工序。目前，在市場上供應(yīng)的V法鑄造涂料均為醇基漿狀或膏狀涂料，這類涂料在生產(chǎn)中使用的問題一是在長途運(yùn)輸過程中其漿狀或膏狀醇基涂料易沉淀板結(jié)，嚴(yán)重時(shí)往往會報(bào)廢；二是其涂料為易燃易爆品，在其運(yùn)輸和存儲過程中存在安全易患；三是包裝桶遠(yuǎn)距離運(yùn)輸后難以回收，增加鑄造企業(yè)成本。為此，開發(fā)醇基粉(粒)狀涂料是鑄造涂料供應(yīng)商和鑄造用戶的共同愿望。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種運(yùn)輸安全方便，節(jié)約包裝和運(yùn)輸成本的粉狀或粒狀的V法鑄造用醇基涂料。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決一種V法鑄造用醇基涂料，所述涂料呈粉狀或粒狀，按重量計(jì)，其由100份的耐火粉料和10至14份的復(fù)合漿料混合而成。由于本發(fā)明的涂料為粉狀或粒狀，因此，其具有運(yùn)輸安全方便的優(yōu)點(diǎn)；由于其包裝無需使用桶裝，因此其包裝成本低；由于其在運(yùn)輸過程中不會出現(xiàn)沉淀板結(jié)的現(xiàn)象，不會造成材料報(bào)廢的情況，因此其運(yùn)輸成本低；同時(shí)，本發(fā)明的涂料還具有涂層附著和粘結(jié)強(qiáng)度高、經(jīng)受金屬液機(jī)械及熱沖擊的能力強(qiáng)；干燥時(shí)間短、生產(chǎn)效率高和抗粘砂性優(yōu)越的優(yōu)作為優(yōu)選，上述耐火粉料至少是鋯英粉、亞白剛玉粉、棕剛玉粉、鎂砂粉、鋁礬土粉、石英粉、莫來石粉以及石墨粉中的一種。作為優(yōu)選，上述復(fù)合漿料包括懸浮劑、粘結(jié)劑和醇類溶劑，按重量計(jì)，其中，所述懸浮劑的含量為15% 25%，粘結(jié)劑的含量為20% 30%，余下為醇類溶劑。作為優(yōu)選，上述懸浮劑為由硅鋁鎂無機(jī)粘土有機(jī)改性后能在醇類溶劑中溶解分散性的粉狀物。本懸浮劑不用水或其他有毒溶劑引發(fā)，使用安全方便。作為優(yōu)選，上述粘結(jié)劑為聚乙酸乙烯溶液，該溶液能在醇類溶劑中溶解分散。本粘結(jié)劑具有催干作用，使本涂料具有涂料粘結(jié)強(qiáng)度高、干燥速度快等特點(diǎn)。作為優(yōu)選，上述醇類溶劑至少是甲醇、乙醇或異丙醇中的一種。本發(fā)明同時(shí)還提供了一種制備V法鑄造用醇基涂料的方法一種制備上述V法鑄造用醇基涂料的方法，其特征在于包括以下步驟1)采用懸浮劑、粘結(jié)劑和醇類溶劑配制復(fù)合漿料，按重量百分比計(jì)，所述懸浮劑的含量為15% 25%，粘結(jié)劑的含量為20% 30%，余下為醇類溶劑；2)稱量耐火粉料，將所述耐火粉料一次性地投入碾輪式混料機(jī)中，在投放過程中需確保投放及合蓋操作正確；3)啟動(dòng)所述碾輪式混料機(jī)，對所述耐火粉料進(jìn)行碾壓的同時(shí)，加入占耐火粉料重量10% 14%的所述復(fù)合漿料，繼續(xù)碾壓；先使所述耐火粉料在所述復(fù)合漿料含有少量懸浮劑、粘結(jié)劑載液的濕潤下，借助所述碾輪式混料機(jī)的滾輪和刮板， 進(jìn)行強(qiáng)烈搓揉，以使顆粒間相互滑動(dòng)，復(fù)合漿料的加入量應(yīng)使所述耐火粉料成為硬膏體的粉狀或粒狀為宜，碾壓時(shí)間在50 60min ;4)待所述耐火粉料和所述復(fù)合漿料碾壓均勻后， 進(jìn)行放料裝袋。本發(fā)明涂料中耐火粉料及復(fù)合漿料的含量主要取決于粉料的濕點(diǎn)及流點(diǎn)，所謂濕點(diǎn)，是指粉料在含有少量粘結(jié)劑液體的濕潤下，強(qiáng)烈搓揉，以使顆粒間相互滑動(dòng)，液體加入量應(yīng)使粉料成為硬膏體為宜，這時(shí)的液體量僅足以充塞粉料孔隙，這種使粉料濕潤的液體數(shù)量極限稱為濕點(diǎn)。所謂流點(diǎn)，是指向達(dá)到濕點(diǎn)的粉料膏體中再加液體，使得涂料開始具有流動(dòng)性，這種粉料抵抗外力作用甚微，達(dá)到這種稠度的液體數(shù)量極限稱為流點(diǎn)。濕點(diǎn)與流點(diǎn)分別代表含液粉狀物在不同含液量情況下的兩種物理狀態(tài)。如果這兩點(diǎn)間距愈小，或是達(dá)到濕點(diǎn)以后不必加很多液體便可得到流點(diǎn)，就說明在濕點(diǎn)時(shí)，液體在粉料中分散情況良好，這只有在充分搓揉的情況下方能獲得。實(shí)際上濕點(diǎn)可作為控制潤濕粉料所需載液的指標(biāo)，因?yàn)榱鼽c(diǎn)的開始點(diǎn)不易掌握，載液的變化大。在本發(fā)明中，如復(fù)合漿料占耐火粉料的重量百分比小于10%，其涂料達(dá)不到濕點(diǎn)， 其組分間的潤濕分散不均勻，同時(shí)粉料易飛濺，惡化操作環(huán)境。當(dāng)復(fù)合漿料占耐火粉料的重量百分比大于14%時(shí)，處于不易掌握的流點(diǎn)階段，是涂料質(zhì)量和含固量不易控制。因此，本發(fā)明中復(fù)合漿料的加入量控制在耐火粉料重量的10% 14%。另一方面，碾壓也是涂料制備過程中的重要環(huán)節(jié)，碾壓的目的主要是使?jié)顸c(diǎn)載液 (溶劑)滲入到粉料中去以造成均勻分散。粉料有時(shí)呈復(fù)合顆粒，即原生粒子因?yàn)闇囟?、壓力和粒子間液體蒸發(fā)造成粒子的集聚現(xiàn)象，通過碾壓可以使粒子回復(fù)到原生狀態(tài)。在碾壓過程中有三方面物理變化，這些變化在碾磨中可能同時(shí)進(jìn)行。I)濕潤用具有濕潤能力的載體對粉料表面氣體(空氣)或其他雜質(zhì)(水)等吸附物進(jìn)行取代。2)碾壓機(jī)械破碎和分離復(fù)合粒。3)分散將已被濕潤的粉料粒子推入載體之中使之懸浮。濕潤時(shí)，載體的表面張力可使載體侵入粉料體孔隙之中，侵入距離L與孔隙半徑R及時(shí)間的乘積平方根呈正比，即
L=K^Rtf 。式中，哼-載液粘度；t-作用時(shí)間，K-常數(shù)。本方法的涂料配方中的耐火粉料單一，根據(jù)不同的耐火粉料控制復(fù)合漿料的加入量，使得操作工人配制方便，有利保證成品涂料質(zhì)量的穩(wěn)定。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果1)由于本發(fā)明的涂料為粉狀或粒狀， 因此，其具有運(yùn)輸安全方便的優(yōu)點(diǎn)；2)由于其包裝無需使用桶裝，因此其包裝成本低；由于其在運(yùn)輸過程中不會出現(xiàn)沉淀板結(jié)的現(xiàn)象，不會造成材料報(bào)廢的情況，因此其運(yùn)輸成本低；
3)本發(fā)明的涂料還具有涂層附著和粘結(jié)強(qiáng)度高、經(jīng)受金屬液機(jī)械及熱沖擊的能力強(qiáng)；干燥時(shí)間短、生產(chǎn)效率高和抗粘砂性優(yōu)越的優(yōu)點(diǎn)；4)涂料配方中的耐火粉料單一，根據(jù)不同的耐火粉料控制復(fù)合漿料的加入量，使得操作工人配制方便，有利保證成品涂料質(zhì)量的穩(wěn)定。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述一種制備上述V法鑄造用醇基涂料的方法，其特征在于包括以下步驟1)采用懸浮劑、粘結(jié)劑和醇類溶劑配制復(fù)合漿料，按重量百分比計(jì)，所述懸浮劑的含量為15 % 25%，粘結(jié)劑的含量為20 % 30%，余下為醇類溶劑；2)稱量耐火粉料，將所述耐火粉料一次性地投入碾輪式混料機(jī)中，在投放過程中需確保投放及合蓋操作正確；3 )啟動(dòng)所述碾輪式混料機(jī)，對所述耐火粉料進(jìn)行碾壓的同時(shí)， 加入占耐火粉料重量10% 14%的所述復(fù)合漿料，繼續(xù)碾壓；先使所述耐火粉料在所述復(fù)合漿料含有少量懸浮劑、粘結(jié)劑載液的濕潤下，借助所述碾輪式混料機(jī)的滾輪和刮板，進(jìn)行強(qiáng)烈搓揉，以使顆粒間相互滑動(dòng)，復(fù)合漿料的加入量應(yīng)使所述耐火粉料成為硬膏體的粉狀或粒狀為宜，碾壓時(shí)間在50 60min ;4)待所述耐火粉料和所述復(fù)合漿料碾壓均勻后，進(jìn)行放料裝袋。 根據(jù)上述工藝，制備了幾組涂料，具體見下表
權(quán)利要求
1.一種V法鑄造用醇基涂料，其特征在于所述涂料呈粉狀或粒狀，按重量計(jì)，其由100 份的耐火粉料和10至14份的復(fù)合漿料混合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種V法鑄造用醇基涂料，其特征在于所述耐火粉料至少是鋯英粉、亞白剛玉粉、棕剛玉粉、鎂砂粉、鋁礬土粉、石英粉、莫來石粉以及石墨粉中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種V法鑄造用醇基涂料，其特征在于所述復(fù)合漿料包括懸浮劑、粘結(jié)劑和醇類溶劑，按重量計(jì)，其中，所述懸浮劑的含量為15% 25%，粘結(jié)劑的含量為20% 30%，余下為醇類溶劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種V法鑄造用醇基涂料，其特征在于所述懸浮劑為由硅鋁鎂無機(jī)粘土有機(jī)改性后能在醇類溶劑中溶解分散性的粉狀物。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種V法鑄造用醇基涂料，其特征在于所述粘結(jié)劑為聚乙酸乙烯溶液，該溶液能在醇類溶劑中溶解分散。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種V法鑄造用醇基涂料，其特征在于所述醇類溶劑至少是甲醇、乙醇或異丙醇中的一種。
7.一種制備如權(quán)利要求I所述的V法鑄造用醇基涂料的方法，其特征在于包括以下步驟1)采用懸浮劑、粘結(jié)劑和醇類溶劑配制復(fù)合漿料，按重量百分比計(jì)，所述懸浮劑的含量為15% 25%，粘結(jié)劑的含量為20% 30%，余下為醇類溶劑；2)稱量耐火粉料，將所述耐火粉料一次性地投入碾輪式混料機(jī)中，在投放過程中需確保投放及合蓋操作正確；3)啟動(dòng)所述碾輪式混料機(jī)，對所述耐火粉料進(jìn)行碾壓的同時(shí)，加入占耐火粉料重量10% 14%的所述復(fù)合漿料，繼續(xù)碾壓；先使所述耐火粉料在所述復(fù)合漿料含有少量懸浮劑、粘結(jié)劑載液的濕潤下，借助所述碾輪式混料機(jī)的滾輪和刮板，進(jìn)行強(qiáng)烈搓揉，以使顆粒間相互滑動(dòng)，復(fù)合衆(zhòng)料的加入量應(yīng)使所述耐火粉料成為硬膏體的粉狀或粒狀為宜，碾壓時(shí)間在50 60min ；4)待所述耐火粉料和所述復(fù)合漿料碾壓均勻后，進(jìn)行放料裝袋。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種V法鑄造用醇基涂料，所述涂料呈粉狀或粒狀，按重量計(jì)，其由100份的耐火粉料和10至14份的復(fù)合漿料混合而成。同時(shí)還公開了一種制備V法鑄造用醇基涂料的方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明的涂料為粉狀或粒狀，因此，其具有運(yùn)輸安全方便的優(yōu)點(diǎn)；由于其包裝無需使用桶裝，因此其包裝成本低；由于其在運(yùn)輸過程中不會出現(xiàn)沉淀板結(jié)的現(xiàn)象，不會造成材料報(bào)廢的情況，因此其運(yùn)輸成本低；同時(shí)，本發(fā)明的涂料還具有涂層附著和粘結(jié)強(qiáng)度高、經(jīng)受金屬液機(jī)械及熱沖擊的能力強(qiáng)；干燥時(shí)間短、生產(chǎn)效率高和抗粘砂性優(yōu)越的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B22C3/02GK102527928SQ20121004950
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者李遠(yuǎn)才, 楊嚴(yán)軍, 趙溶 申請人:寧波市滄海新材料開發(fā)有限公司