[发明专利]一种铝合金消失模铸造用涂料的制备方法

摘要

本发明涉及一种铝合金消失模铸造用涂料的制备方法，是以莫来石、硅藻土和滑石粉为耐火骨料，水玻璃和聚乙烯醇为粘结剂，钠基膨润土和黄原胶为悬浮剂，聚氧乙烯烷基醇醚为表面活性剂，正丁醇为消泡剂，去离子水为载液溶剂；经配置溶液、耐火骨料预处理、高速砂磨搅拌、超声分散、陈化，制成铝合金消失模铸造用涂料，涂料为灰白色粘稠状浆液，均匀度好、涂挂性好、悬浮性99％、透气性5.73cm2/Pa·min、抗压强度0.32MPa、高温抗裂等级为Ⅰ级、屈服值为6.98Pa、触变指数1.866，使用中铝合金液充型稳定，铸出的铸件表面光洁、无针孔和粘砂等缺陷，此制备方法工艺流程短，速度快，数据精确翔实，且原材料丰富，材料配比先进合理，是十分先进的铝合金消失模铸造用涂料的制备方法。

主权项

1.一种铝合金消失模铸造用涂料的制备方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：莫来石、硅藻土、滑石粉、水玻璃、聚乙烯醇、钠基膨润土、黄原胶、聚氧乙烯烷基醇醚、正丁醇、去离子水，其组合准备用量如下：以克、毫升为计量单位莫来石：Al6Si2O13 150g±0.1g硅藻土：SiO2 350g±0.1g滑石粉：Mg3[Si4O10](OH)2 10g±0.1g水玻璃：Na2SiO3·9H2O 22mL±0.1mL聚乙烯醇：[C2H4O]n n＝200000 7.5g±0.1g钠基膨润土：Na0.33(Al，Mg，Fe)2[(Si，Al)4O10](OH)2·4H2O 25g±0.1g黄原胶：C35H49O29 1.5g±0.1g聚氧乙烯烷基醇醚：R-O-[-CH2CH2O-]n-H n＝15～161mL±0.1mL正丁醇：C4H10O 1mL±0.1mL去离子水：H2O 2000mL±50mL制备方法如下：(1)精选化学物质材料对制备使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制：莫来石：固态粉体97％硅藻土：固态粉体92.3％滑石粉：固态粉体95％水玻璃：液态胶体97％聚乙烯醇：固态絮状97％钠基膨润土：固态粉体90％黄原胶：固态粉体98％聚氧乙烯烷基醇醚：液态液体99％正丁醇：液态液体99％去离子水：液态液体99.9％(2)配置钠基膨润土水溶液称取钠基膨润土25g±0.1g，量取去离子水500mL±0.1mL，加入烧杯中，混合搅拌20min，成0.071mol/L的钠基膨润土水溶液，静置12h备用；(3)配置黄原胶水溶液称取黄原胶1.5g±0.1g，量取去离子水100mL±0.1mL，加入烧杯中，混合搅拌20min，成0.016mol/L的黄原胶水溶液，静置12h备用；(4)配置聚乙烯醇水溶液称取聚乙烯醇7.5g±0.1g，量取去离子水150mL±0.1mL，加入烧杯中，将烧杯置于水浴缸中加热，加热温度97℃，搅拌加热180min，成浓度为5％的聚乙烯醇水溶液；(5)干燥处理耐火骨料称取莫来石150g±0.1g、硅藻土350g±0.1g、滑石粉10g±0.1g，置于石英容器中，然后置于干燥箱中干燥，干燥温度50℃，干燥时间120min；(6)粉碎、研磨、过筛处理耐火骨料将干燥后的莫来石、硅藻土、滑石粉置于研磨机内研磨，研磨转数150r/min，研磨时间30min；研磨后用400目筛网过筛；研磨、过筛反复进行；研磨后成混合细粉，细粉颗粒直径≤0.038μm；(7)配料、制浆、砂磨、搅拌配料、制浆、砂磨、搅拌是在高速砂磨分散机上进行的，是在搅拌、砂磨、加液过程中完成的；①将配制的钠基膨润土水溶液500mL±0.1mL、黄原胶水溶液100mL±0.1mL加入高速砂磨分散机内，进行砂磨搅拌，砂磨搅拌转数600r/min，砂磨搅拌时间30min；②将配制的聚乙烯醇水溶液150mL±0.1mL、水玻璃22mL±0.1mL、去离子水50mL±0.1mL，加入高速砂磨分散机内，继续进行砂磨搅拌，砂磨搅拌转数800r/min，砂磨搅拌时间40min；③加入耐火骨料将研磨过筛处理的耐火骨料莫来石、硅藻土、滑石粉的混合细粉缓慢加入高速砂磨分散机内，继续进行砂磨搅拌，在砂磨搅拌过程中加入去离子水200mL，砂磨搅拌转数1500r/min，砂磨搅拌时间100min；④加入表面活性剂、消泡剂将表面活性剂聚氧乙烯烷基醇醚1mL±0.1mL、消泡剂正丁醇1mL±0.1mL加入高速砂磨分散机内，继续进行砂磨搅拌，砂磨搅拌转数1000r/min，砂磨搅拌时间30mi；砂磨搅拌后，高速砂磨分散机内的化学物质成粘稠状浆液；(8)超声分散将粘稠状浆液置于聚四氟乙烯容器内；将盛有粘稠状浆液的聚四氟乙烯容器置于超声波分散仪内的水浴槽中，进行超声分散，超声波频率60kHz，超声分散时间240min；(9)静置陈化将超声分散后的粘稠状浆液置于不锈钢容器内，在25℃下静置陈化24h；陈化后即为铝合金消失模铸造用涂料；(10)检测、分析、表征对制备的铝合金消失模铸造用涂料的形貌、色泽、成分、化学物理性能进行检测、分析、表征；用透气性测定仪进行涂料的透气性分析；用杠杆强度测试仪进行涂料的抗压强度分析；用快速高温烧结炉进行涂料的高温抗裂性分析；用塑料泡沫板在涂料中浸渍进行涂料的涂挂性分析；用旋转粘度计进行涂料的流变性分析；用具塞量筒进行涂料的悬浮性分析；结论：铝合金消失模铸造用涂料为灰白色粘稠状浆液，透气性为5.73cm2/Pa·min，抗压强度为0.32MPa，高温抗裂等级为Ⅰ级，屈服值为6.98Pa，触变指数为1.866，悬浮性为99％；(11)浆液储存制备的粘稠状浆液储存于金属筒形容器中，密闭储存，要防火、防晒、防潮、防酸碱盐侵蚀，储存于阴凉洁净环境，储存温度25℃，相对湿度≤10％。