一种用于消失模铸造的涂料

申请号 CN201610753792.9 申请日 2016-08-30 公开(公告)号 CN106216595A 公开(公告)日 2016-12-14
申请人 河北瑞欧消失模科技有限公司; 发明人 张玉涛; 李超; 巩运涛; 姚学东;
摘要 本 发明 公开了一种用于 消失模 铸造 的涂料,包括以下重量份比的组分: 铝 矾土55-65份、 石英 粉25-35份、 植物 胶粉1.0-1.5份、CMC 0.3-0.6份、黄糊精0.4-0.8份、有机 膨润土 1.2-1.6份、木 纤维 0.3-0.7份、聚 氨 酯 树脂 1.2-1.7份、改性 酚 醛 树脂 1.5-2.5份、 硅 灰石3.0-4.0份。本发明提供的涂料润湿速度快,极大地降低了表面张 力 ,能够很好地涂挂与附着在粘有白模的塑料 胶带 上,涂挂均匀且不露白,涂挂之后涂料的 流平性 较好,大大省去了实际生产操作中工人的后期修补工序,提高了生产效率,而且本发明提供的涂料还具有良好的悬浮性、 触变性 、高温透气性、常温与高温机械强度以及不开裂等综合性能,在消失模铸造中具有广阔的使用前景。
权利要求

1.一种用于消失模铸造的涂料,其特征在于,包括以下重量份比的组分:
矾土55-65份、石英粉25-35份、植物胶粉1.0-1.5份、CMC 0.3-0.6份、黄糊精0.4-0.8份、有机膨润土1.2-1.6份、木纤维0.3-0.7份、聚树脂1.2-1.7份、改性树脂1.5-
2.5份、灰石3.0-4.0份。
2.根据权利要求1所述的用于消失模铸造的涂料,其特征在于,包括以下重量份比的组分:铝矾土59-62份、石英粉28-32份、植物胶粉1.1-1.3份、CMC 0.3-0.5份、黄糊精0.5-0.7份、有机膨润土1.3-1.5份、木纤维0.4-0.6份、聚氨酯树脂1.4-1.6份、改性酚醛树脂1.8-
2.2份、硅灰石3.2-3.6份。
3.根据权利要求2所述的用于消失模铸造的涂料,其特征在于,包括以下重量份比的组分:铝矾土60份、石英粉30份、植物胶粉1.2份、CMC 0.4份、黄糊精0.6份、有机膨润土1.4份、木纤维0.5份、聚氨酯树脂1.5份、改性酚醛树脂2.0份、硅灰石3.4份。
4.根据权利要求1、2或3所述的用于消失模铸造的涂料,其特征在于,所述植物胶粉为玉米淀粉铃薯淀粉或木薯淀粉中任意一种。
5.根据权利要求1、2或3所述的用于消失模铸造的涂料,其特征在于,所述改性酚醛树脂为聚氨酯改性酚醛树脂。
6.根据权利要求4所述的用于消失模铸造的涂料,其特征在于,所述硅灰石为纤维状硅灰石。

说明书全文

一种用于消失模铸造的涂料

技术领域

[0001] 本发明涉及消失模铸造工艺领域,具体地说是一种用于消失模铸造的涂料。

背景技术

[0002] 消失模铸造(又称实型铸造)是用泡沫塑料(EPS、STMMA或EPMMA)高分子材料制作成为与要生产铸造的零件结构、尺寸完全一样的实型模具,经涂挂涂料、烘干,埋在干石英砂中经三维振动造型,浇铸造型砂箱在负压状态下浇入熔化的金属液,使高分子材料模型受热气化抽出,进而被液体金属取代冷却凝固后形成的一次性成型铸造新工艺生产铸件的新型铸造技术。近年来,消失模铸造以其铸件尺寸精度较高、污染少、成本低等突出的优点,在铸造领域得到持续快速的发展。
[0003] 在消失模铸造工艺中,涂料是消失模铸造能否成功地用于生产的关键因素之一,它是保证铸件表面质量和防止出现各种缺陷的关键技术。与一般砂型铸造涂料不同,消失模铸造用涂料不是涂覆在铸型型腔上,而是涂覆在泡沫塑料模型上。当泡沫塑料模型被液态金属置换时,涂层实际上起到的是铸型作用,因而有“涂料即是铸型”之说。因此,性能优异的涂料的开发成为行业内技术人员的研究热点。如CN 101767184 B公开的一种防止缺陷的消失模铸造涂料及其制备方法,该涂料的配方为:矾土、高岭土、滑石粉、凹凸棒土、木质素磺酸钠、硫酸铝、聚乙烯醇、溶胶、化铁粉、正辛醇;该涂料主要解决碳缺陷、防止铸件表面粗糙、起皱的问题。又如CN 104275435 B公开了一种高精度消失模铸涂料,该铸钢涂料由耐火骨料、助剂、硅溶胶、组成;其中耐火骨料为铝硅粉、石英粉、铝矾土熟料中一种或几种的组合,该涂料主要解决涂料高温强度低、剥离性差、干燥后强度低、容易开裂的问题。再如CN 103447454 B公开了一种铸铁用消失模水基涂料,该涂料由高铝矾土、宝珠粉、棕刚玉、钠基膨润土、聚丙烯酰胺、聚醋酸乙烯乳液、麦芽糊精、硅溶胶、六偏磷酸钠、磷酸三丁酯、五氯酚钠、OP-10活性剂和水;该涂料也主要解决烘干强度低、涂层脆性大、涂料透气性能差、铸件表面碳缺陷严重的问题。这些技术都在不同程度上解决了现有涂料中存在的碳缺陷、不耐高温、强度低以及容易开裂等问题。但是,目前很多消失模铸造用的涂料在实际使用中,均不同程度地存在涂料的粘附性较差,这直接影响涂料在白模上的涂挂性与附着,尤其是在管件生产当中,由于大型管件或弯管的白模一般是由两部分或更多部分依靠冷热胶粘接为一体,但是由于目前越来越多的生产者觉得使用冷胶热粘接太过费时费力,所以大部分厂家直接选择使用透明胶带来粘接,而这种黏附有透明胶带的白模就对涂料的附着力和涂挂性提出了更高的要求,也给实际涂膜的现场技术人员带来很大的技术阻挠。根据我们的调查研究,到目前为止,行业内的涂料还无法满足在透明胶带纸上的涂挂与附着,往往在涂挂粘有透明胶带的白模时,会出现涂料涂挂不住透明胶带的地方,露出白模,同时存在涂料在涂挂白模后,其流平性较差。为了解决这个问题,行业内的技术人员试图通过在涂料中改变黏附剂的比例或者添加涂挂性较强的助剂来解决这个问题,但事实上,通过添加黏附剂和调整黏附剂的比例得到的涂料虽然能够对其粘附性有些许改进,但仍有部分白模不能完全覆盖,而且发现调整后的涂料的其他性能有恶化的趋势,如高温透气率、高温表面强度、触变率以及高温抗裂均会受到不同程度的影响,直接影响最终铸件的质量。

发明内容

[0004] 本发明的目的就是提供一种用于消失模铸造的涂料,以解决现有涂料涂覆粘有透明胶带的白模时存在附着力和涂挂性较差以及流平性较差的问题。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种用于消失模铸造的涂料,包括以下重量份比的组分:铝矾土55-65份、石英粉25-35份、植物胶粉1.0-1.5份、CMC 0.3-0.6份、黄糊精0.4-0.8份、有机膨润土1.2-1.6份、木纤维0.3-0.7份、聚树脂1.2-1.7份、改性树脂1.5-
2.5份、硅灰石3.0-4.0份。
[0006] 优选地,所述涂料包括以下重量份比的组分:铝矾土59-62份、石英粉28-32份、植物胶粉1.1-1.3份、CMC 0.3-0.5份、黄糊精0.5-0.7份、有机膨润土1.3-1.5份、木纤维0.4-0.6份、聚氨酯树脂1.4-1.6份、改性酚醛树脂1.8-2.2份、硅灰石3.2-3.6份。
[0007] 更优选地,所述涂料包括以下重量份比的组分:铝矾土60份、石英粉30份、植物胶粉1.2份、CMC 0.4份、黄糊精0.6份、有机膨润土1.4份、木纤维0.5份、聚氨酯树脂1.5份、改性酚醛树脂2.0份、硅灰石3.4份。
[0008] 所述植物胶粉为玉米淀粉铃薯淀粉或木薯淀粉。
[0009] 所述改性酚醛树脂为聚氨酯改性酚醛树脂。
[0010] 所述硅灰石为纤维状硅灰石。
[0011] 本发明提供的涂料的使用方法是:将所述涂料与水按质量比为1kg:0.6kg混合,在2000转/分钟的分散机中高速搅拌1小时,静置15分钟后可以涂刷聚苯乙烯白模,将涂刷一遍的白模放入50℃的烘干房内烘干8-12小时,涂刷二遍的烘干12小时以上。
[0012] 本发明通过选择了主料及特定的小料,尤其是选择了小料中聚氨酯树脂、改性酚醛树脂以及硅灰石与主料及其他小料的配比,使得最终得到的涂料混合物的润湿速度特别快,极大地降低界面张力,能够很好地涂挂与附着在粘有白模的塑料胶带上,涂挂均匀且不露白,涂覆于白模上的涂料可以与白模发生化学反应形成化学键,在交联后可以明显改善粘结力度,而且涂挂之后其涂料的流平性好,大大的省去了实际生产操作中工人的后期修补工序,提高了生产效率,而且本发明提供的涂料不仅改善了涂料的涂挂性能和流平性能,更重要的是其具有良好的悬浮性、触变性、高温透气性、常温与高温机械强度以及不开裂等综合性能,在消失模铸造中具有广阔的使用前景。附图说明
[0013] 图1是本发明实施例1制备的涂料在黏附有透明胶带的白模上的挂涂状态图。
[0014] 图2是本发明对比例1制备的涂料在黏附有透明胶带的白模上的挂涂状态图。

具体实施方式

[0015] 下面实施例用于进一步详细说明本发明,但不以任何形式限制本发明。
[0016] 实施例1铝矾土6.0kg、石英粉3.0kg、玉米淀粉120g、CMC 40g、黄糊精60g、有机膨润土140g、木纤维50g、聚氨酯树脂150g、聚氨酯改性酚醛树脂200g、纤维状硅灰石340g。
[0017] 实施例2铝矾土5.9kg、石英粉2.8kg、马铃薯淀粉110g、CMC 50g、黄糊精50g、有机膨润土130g、木纤维60g、聚氨酯树脂160g、聚氨酯改性酚醛树脂180g、纤维状硅灰石360g。
[0018] 实施例3铝矾土6.2kg、石英粉3.2kg、玉米淀粉130g、CMC 30g、黄糊精70g、有机膨润土160g、木纤维40g、聚氨酯树脂140g、聚氨酯改性酚醛树脂220g、纤维状硅灰石320g。
[0019] 实施例4铝矾土5.5kg、石英粉3.0kg、木薯淀粉110g、CMC 40g、黄糊精65g、有机膨润土140g、木纤维70g、聚氨酯树脂150g、聚氨酯改性酚醛树脂210g、纤维状硅灰石330g。
[0020] 实施例5铝矾土5.8kg、石英粉2.5kg、玉米淀粉100g、CMC 30g、黄糊精40g、有机膨润土155g、木纤维30g、聚氨酯树脂170g、聚氨酯改性酚醛树脂250g、纤维状硅灰石300g。
[0021] 实施例6铝矾土6.5kg、石英粉3.5kg、马铃薯淀粉150g、CMC 60g、黄糊精80g、有机膨润土120g、木纤维65g、聚氨酯树脂120g、聚氨酯改性酚醛树脂150g、纤维状硅灰石400g。
[0022] 对比例1铝矾土6kg、石英粉3.5kg、玉米淀粉200g、CMC 20g、黄糊精60g、有机膨润土120g、木纤维100g。
[0023] 对比例2铝矾土6kg、石英粉3kg、玉米淀粉120g、CMC 40g、黄糊精60g、有机膨润土140g、木纤维
50g、聚氨酯树脂150g、聚氨酯改性酚醛树脂200g。
[0024] 实施例7 本发明与对比例提供的涂料的性能检测检测指标及检测方法:
1、粘附性:将本发明实施例1-4及对比例1-2提供的涂料的各组分分别按比例称量并混合,按料水比为1Kg:0.6Kg,搅拌均匀后,给粘有透明胶带的白模涂挂涂料,其结果见图1及图2,图1为本发明实施例1涂料涂挂粘有透明胶带的白模后的外观,图2为对比例1涂料涂挂粘有透明胶带的白模后的外观。
[0025] 2、流平性:称取100g混制好的涂料倒在划有刻度的玻璃板上,测量涂料流淌的远近,记录玻璃板上的刻度,流淌越远说明涂料的流平性越好。
[0026] 3、悬浮率/%:将制备好的涂料倒入100ml带磨口塞量筒中,使其达到100ml标高处,静置24小时,测量澄清层体积v,按照c=(100-v/100)*100读取悬浮率。
[0027] 4、高温透气率:将制备好的涂料涂在测栅上,干燥后放入1300摄氏度马弗炉中保温10分钟,降至室温后固定在样筒上密封,用型砂透气性仪测定。
[0028] 5、高温表面强度/MP:利用强度定量测定装置,将涂料制成直径45-50mm,厚度2-3mm的试样,放入1300摄氏度的马弗炉中保温10分钟。将试样放入装置内测量其能承受的气体压力。
[0029] 6、触变率/%:用NXS-11型旋转粘度计测量涂料触变性。
[0030] 7、密度g/cm3:将制备好的涂料倒入量筒中,插入波美比重计,读数。
[0031] 8、高温抗裂等级:将制备好的涂料均匀浸涂于水玻璃砂试样上,涂层厚度0.5-1mm,烘干后放入1300摄氏度的马弗炉中,保温10分钟,在高温下观察涂层是否产生裂纹以及裂纹程度。
[0032] 检测结果:表1 本发明及对比例提供的涂料的性能检测

通过以上指标的检测结果可以看出,本发明提供的涂料可以很好地黏附在粘有透明胶带的白模上,可以达到不露白(对比例1则不能够在白模的透明胶带上涂挂),其流平性好,而且其高温透气率、表面强度以及抗裂等综合性能均良好。此外,从实施例1和对比例2的性能指标数据来看,在涂料中含有聚氨酯树脂与改性酚醛树脂,而不添加硅石灰,其涂层具备优异的高温表面强度,但是却在一定程度上影响了涂料的悬浮性与抗开裂性,可见,特定小料的选择与添加对最终涂料的综合性能起着至关重要的作用。
[0033] 上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
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