[发明专利]一种实型铸造涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于铸造领域，具体涉及一种实型铸造涂料及其制备方法。

背景技术

实型铸造涂料是由多种性质不同的材料组成的分散系，其组成主要包括耐火材料、粘结剂、载体、悬浮剂及特殊添加剂等组成，需要涂料有良好的工艺性能、工作性能、质量稳定性以及施涂重现性。实型铸造涂料涂覆在泡沫塑料模型的外表面，待涂料干燥后才能造型浇注。泡沫塑料不透气，热变形温度低(约70℃左右)，对水的亲和力差；泡沫塑料受热熔融、气化后的液态残留物多，发气量大，这些气体和液态残留物若不能及时排出，铸件将产生气体、增碳、表面皱皮等碳缺陷。这些特点决定了实型涂料应具备下述性能要求，即涂层应具有良好的润湿性和涂挂性，良好的高温抗裂性和高温强度以及良好的高温透气性。

但是，现有的实型铸造涂料普遍存在着在高温、低温环境下不均具有强耐磨性、高附着性、优良的透气性和快干性，导致其不能满足大型铸件生产要求。

发明内容

为了解决现有的实型铸造涂料普遍存在着在高温、低温环境下不均具有强耐磨性、高附着性、优良的透气性和快干性，导致其不能满足大型铸件生产要求的问题，本发明的目的是提供一种实型铸造涂料及其制备方法，制得的实型铸造涂料能够在高温、低温环境下均具有强耐磨性、高附着性、优良的透气性和快干性，导致其能满足大型铸件生产要求的优点。

本发明提供了如下的技术方案：

一种实型铸造涂料，包括以下重量份数的原料：石英粉72-80份、橄榄石粉10-14份、刚玉粉11-15份、钠基膨润土4-6份、木质素磺酸1-2份、糊精粉2-3份、羧甲基纤维素钠0.8-1.4份、苯甲酸钠0.4-0.6份、空心玻璃微珠1-2份、硫酸铝7.1-8.9份、聚乙烯醇4.4-5.6份、硅溶胶5-6份、氧化铁粉0.5-0.7份、正辛醇0.04-0.06份、石墨粉30-40份、锆英粉0.5-0.9份、凹凸棒土4-6份、减水剂0.7-0.9份和水12-20份。

原料中添加了石墨粉，石墨粉具有常温下化学性质稳定、耐火性好、耐磨性好、润滑性好、韧性好和抗热震性好的特点。

原料中添加了锆英粉，锆英粉具有耐火性好和耐磨性好的优点。

原料中添加了凹凸棒土，凹凸棒土是一种具链层状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物，其具有粘性、可塑性、质轻、吸水强、干燥后收缩小、增稠性好、悬浮性好、触变性好、流平性好、绝热性好和耐候性好的优点。

优选地，包括以下重量份的原料：石英粉76份、橄榄石粉12份、刚玉粉13份、钠基膨润土5份、木质素磺酸1.5份、糊精粉2.5份、羧甲基纤维素钠1.1份、苯甲酸钠0.5份、空心玻璃微珠1.5份、硫酸铝8份、聚乙烯醇5份、硅溶胶5.5份、氧化铁粉0.6份、正辛醇0.05份、石墨粉35份、锆英粉0.7份、凹凸棒土5份、减水剂0.8份和水16份。

优选地，所述减水剂为聚羧酸系减水剂，聚羧酸系减水剂的减水率高达45％，产品稳定性好，无毒无害，绿色环保。

优选地，所述凹凸棒土的粒径大小为200-300目，该粒径下的凹凸棒土能够与实型铸造涂料的其他的原料更好地混合均匀。

优选地，所述实型铸造涂料包括重量份数为2-4份的白乳胶，作为粘结剂，能够将实型铸造涂料的原料粘结地更加紧密，提高实型铸造涂料的整体性。

优选地，所述实型铸造涂料包括重量份数为14-22份的轻质碳酸钙，轻质碳酸钙能够提高实型铸造涂料的耐磨性、耐热性和使涂料不易沉降。

优选地，所述实型铸造涂料还包括重量份数为11-17份的纳米碳化硅，纳米碳化硅具有比表面积大、硬度高、耐磨性好、自润滑性好、耐高温性好和耐火性好。

一种实型铸造涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照实型铸造涂料的重量份数称取原料；

(2)将钠基膨润土和糊精粉与适量水混合，搅拌均匀，静置36-48小时，制得钠基膨润土和糊精粉水混合液；

(3)将聚乙烯醇与适量水混合，充分搅拌，然后静置30-60min，然后缓慢加热至75-95℃充分搅拌，至溶液清亮，无可见透明颗粒，制得聚乙烯醇水溶液；

(4)将硫酸铝与适量水混合，并搅拌均匀，制得硫酸铝水溶液；

(5)将剩余的水加入反应釜中，开启反应釜，搅拌速度为：100-120r/min，在搅拌状态下向反应釜中加入羧甲基纤维素钠，加热，将反应釜的温度缓慢升至70-80℃，恒温搅拌5-8min；将步骤(4)制备的硫酸铝水溶液加入到反应釜中搅拌均匀；