[发明专利]树脂砂型用防渗透粘砂醇基铸造涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及树脂砂型醇基铸造涂料，具体地指一种树脂砂型用防渗透粘砂醇基铸造涂料及其制备方法。

背景技术

近些年来，树脂砂型铸造可以提高铸件表面质量，使其应用越来越广泛。在树脂砂型铸造中，应用广泛且使用效果最好的铸造涂料是锆英粉涂料。但是，在铸造时，尤其是高合金钢、不锈钢或大型铸钢件等的铸造，很容易产生粘砂或严重的渗透粘砂现象。而且，锆英粉在我国资源极少，主要靠进口，价格十分昂贵。

目前，为了降低涂料成本，锆英粉涂料中加入全部或部分替代材料。但应用表明，涂料耐火度降低，涂料抗粘砂效果很差，造成铸件表面质量很不理想，不仅增加了铸件清理的辅助工时，也提高了工人劳动强度，反而间接地提高了成本。

发明内容

本发明的目的就是要克服现有技术所存在的不足，提供一种涂层致密、透气性好、烧结性能好、易剥离、低成本的树脂砂型用防渗透粘砂醇基铸造涂料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明的树脂砂型用防渗透粘砂醇基铸造涂料，它的原料按照重量百分比由以下组分组成：

本发明中，所述混合目铬刚玉按照重量百分比由以下粒度的粉料组成：

70目铬刚玉4～10%，    100目铬刚玉3～14%，

140目铬刚玉18～25%，  200目铬刚玉22～31%，

270目铬刚玉16～29%，  320目铬刚玉8～20%。

本发明中，所述铬刚玉选用杂质含量较高的铬刚玉，其中，杂质氧化钠为1～5%，杂质氧化铁为1～5%。

本发明中，所述聚乙烯醇缩丁醛的流出时间为130～150秒。流出时间，即，在一定温度条件下，测量定量试样从规定直径的孔全部流出的时间，通常用涂-4杯来测量涂料及其它相关产品的粘度。

本发明还提供了上述树脂砂型用防渗透粘砂醇基铸造涂料的制备方法，包括以下步骤：

第一步，按比例将混合目铬刚玉与200目铬刚玉、325目铬刚玉、325目白刚玉混合，得到耐火粉料，备用；

第二步，取海泡石，加入与海泡石重量相等的乙醇分散，再按比例加入水进行充分搅拌，得到膏状物，待用；

第三步，将所得到的膏状物与按比例加入的钠基膨润土、聚乙烯醇缩丁醛、石灰石粉、酚醛树脂以及占乙醇总用量18～50%的乙醇混合搅拌，搅拌时间为2小时，得涂料助剂，待用；

第四步，将第一步所得的耐火粉料和第三步所得的涂料助剂混合，再将剩余乙醇加入，混碾2～3小时，即得树脂砂型用防渗透粘砂醇基铸造涂料。

本发明中，所述混合目铬刚玉是将粒度为1～2mm铬刚玉砂破碎成混合目的粉料。

本发明使用的主体耐火骨料选用一种低成本的刚玉，其主要成分是氧化铝，氧化铬，还有其他杂质。为了降低其杂质的影响，对粒度的控制十分重要。一般涂料使用的粉料粒度为325目，由于低熔点杂质主要分布在晶界处，粉料越细，杂质从晶界处被破碎成更小的颗粒，进入粉料，其危害越大，因此适当提高粉料的粒度，或部分提高粉料的粒度，将其破碎成部分颗粒大于325目的，就可以将杂质保留在晶界处，降低其对耐火度的影响。同时粗细颗粒混合，使涂层更加致密，涂料颗粒更加容易接触，容易烧结成致密涂料层，增强其抵抗钢水渗透的能力，阻止钢水的渗透，起到防粘砂的作用。另外，加入部分高纯净度白刚玉以稀释杂质的影响。

但涂料骨料的粗细搭配也会带来下列问题：一是粗颗粒骨料将严重降低涂料的悬浮性；二是不同粒度骨料搭配还会降低涂层透气性，在树脂砂上的涂料，既要有良好的附着力，又要有好的透气性，当铸型表面树脂砂中树脂粘结剂经高温钢水作用时，会瞬间产生大量气体，需要透过涂料层排出，当涂料透气性很差时，气体会很快在涂层背面聚集，压力迅速提高，气体最终从局部突破，使涂层产生变形，甚至冲掉涂层，变形的结果是在铸件表面形成水波纹或凹坑缺陷，涂层脱落则造成铸件粘砂缺陷；三是粗细搭配骨料，其涂料层中骨料颗粒相互靠近更紧，致密度高，受到高温作用时，涂层的膨胀无法被涂层吸收，造成涂层变形甚至开裂或脱落，从而严重影响铸件表面质量。

本发明采用钠基膨润土与高膨胀性硅酸铝镁复合盐的混合物做悬浮剂，增稠剂选择高粘度的聚乙烯醇缩丁醛，以此解决悬浮性问题；在涂料中加入在高温下容易产生挥发性的物质，以增加涂料的疏松性，挥发性物质留下的空间很小，不会造成钢水的渗透，以解决涂层透气性差及容易变形的问题。