CN107414016B - 一种用于覆膜砂型的铸造涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于覆膜砂型的铸造涂料及其制备方法，各组分质量百分比组成：锆英粉49～51％、钠基膨润土2～3％、聚乙烯醇1～2％、硅溶胶5～10％、羧甲基纤维素钠(CMC)0.2～0.35％、渗透剂JFC 0.2～0.35％、消泡剂0.3～0.4％、水余量。所制备的用于覆膜砂型的铸造涂料干燥速度快，涂层光洁，能使覆膜砂浇注的铸件不粘砂，耐钢水冲刷，表面光洁度高、品质好。

Description

一种用于覆膜砂型的铸造涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及覆膜砂铸造涂料领域，具体地指一种用于覆膜砂型的铸造涂料及其制备方法。
背景技术
覆膜砂工艺由于其成型周期短、工艺过程简单、生产成本低，已经被越来越多的铸造企业使用。但是，由于其铸件表面粗糙度在很大程度上依赖涂料的使用。因此涂料质量的好坏直接决定铸件表面品质，市场上现有的涂料难以达到提高其铸件表面质量的效果。
覆膜砂涂料由于覆膜砂砂粒非常细，砂粒之间的间隙非常小，涂料中的耐火骨料颗粒如果不够细，涂料的渗透性会下降，难以填满其间的间隙，导致砂型的粗糙度高，进而使铸件表面品质不够平整光滑。同时细粉涂料在干燥时容易产生干燥裂纹，使上了涂料的砂型透气性降低，可能导致铸件产生气孔或表面气坑。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于覆膜砂的铸造涂料及其制备方法，以解决现有技术中的不足以达到以下目的：(1)使用极细粒度的耐火材料和硅溶胶提高涂料的渗透性，提高砂型的光滑度；(2)涂料具有低发气性和良好的透气性，降低铸件表面气孔和气坑的产生；(3)涂料具有较好的常温和高温强度，使铸件表面的涂料易脱壳，铸件不粘砂，能够适应热喷、冷喷和刷涂。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案。
一种用于覆膜砂型的铸造涂料，各组分的质量百分比组成：
上述组分中，锆英粉粒度为800目，聚乙烯醇为冷水速溶型聚乙烯醇。
上述组分中，渗透剂JFC选自JFC、JFC-1、JFC-2中的一种或多种。
上述组分中，消泡剂选自正丁醇、正戊醇或正辛醇中的一种或多种。
上述组分中，所述硅溶胶为工业级硅溶胶胶体溶液，粒径大于20nm。
用于覆膜砂铸造的水基铸造涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按上述的用于覆膜砂型的铸造涂料的质量百分比将锆英粉、钠基膨润土、聚乙烯醇和羧甲基纤维素钠(CMC)加入搅拌机并搅拌均匀；
(2)量取上述的用于覆膜砂型的铸造涂料的质量百分比的水分为等质量的两份，取其中一份加入硅溶胶、渗透剂JFC，搅匀得到溶液A；
(3)将溶液A分若干次加入搅拌机中，边加边搅拌，搅拌30～40分钟，然后取另一份水分加入搅拌机中，边加边搅拌30分钟即得涂料成品。
本发明所制备的涂料在实际使用中，无论采用何种涂刷方式，都能获得光洁的涂层。硅溶胶含量较常规方法的高，涂料干燥快，涂层水分含量低，能赋予涂料较高的高温强度和较低的发气性；聚乙烯醇是一种的很强的有机粘结剂，可使该铸造涂料具有较强的常温强度，其在高温下能烧蚀或挥发留下孔洞，使该铸造涂料具有很好的透气性，同时具有好的润湿辅助作用；渗透剂JFC较常规涂料含量高，用于增强渗透力，配合较强渗透能力的硅溶胶能使该铸造涂料充分渗入砂粒之间的间隙中，以防止金属液进入砂型的通道，防止粘砂和流痕的出现。该铸造涂料选用较大粒子的硅溶胶，涂层干燥后不出现裂纹。消泡剂能减少表面活性剂产生的泡沫，避免涂层产生气泡类缺陷。
本发明的有益效果：本发明所制备的涂料具有较高的高温强度、较低的发气性和良好的透气性，可在高温下烧结，使铸件表面的涂料层易脱壳，铸件不粘砂，尤其在热量集中的浇口区，涂层具有较强的抵抗钢水冲刷能力。该铸造涂料使得覆膜砂浇注的铸件表面质量明显得到改善，铸件表面品质得到较大提高。
附图说明
图1(a)为实施例1喷涂后的覆膜砂型图；
图1(b)为实施例1与对比例1的铸件效果对比图：
图2(a)为实施例2喷涂后的覆膜砂型图；
图2(b)为实施例2与对比例1的铸件效果对比图：
图3(a)为实施例3喷涂后的覆膜砂型图；
图3(b)为实施例3与对比例1的铸件效果对比图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明，本发明的内容完全不限于此。
实施例中所用锆英粉为800目，聚乙烯醇为冷水速溶型聚乙烯醇，硅溶胶为粒径大于20nm的工业级硅溶胶胶体溶液。
实施例1
配制涂料100公斤，步骤如下：
(1)按质量百分比分别称取锆英粉51公斤、钠基膨润土2.3公斤、聚乙烯醇1公斤，硅溶胶5公斤、羧甲基纤维素钠(CMC)0.2公斤、渗透剂JFC 0.2公斤、消泡剂正丁醇0.3公斤，水40公斤；
(2)将锆英粉、钠基膨润土、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠加入搅拌机搅拌均匀；
(3)取20公斤水，将硅溶胶、渗透剂JFC加入水中搅匀得到溶液A备用；
(4)将溶液A加入搅拌机中，边加边搅拌，搅拌30分钟使涂料呈膏状，然后再分两次加入共20公斤水，边加边搅拌30分钟即得产品。使用喷枪喷涂或刷涂均可。
实施例2
配制涂料100公斤，步骤如下：
(1)按质量百分比分别称取锆英粉49公斤、钠基膨润土3公斤、聚乙烯醇2公斤，硅溶胶10公斤、羧甲基纤维素钠(CMC)0.35公斤、渗透剂JFC-1 0.25公斤、消泡剂正戊醇0.4公斤，水35公斤；
(2)将锆英粉、钠基膨润土、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠加入搅拌机搅拌均匀；
(3)取17公斤水，将硅溶胶、渗透剂JFC加入水中搅匀得到溶液A备用；
(4)将溶液A分若干次加入搅拌机中，边加边搅拌，搅拌35分钟使涂料呈膏状，然后再分两次共加入18公斤水，继续搅拌30分钟即得产品。使用喷枪喷涂或刷涂均可。
实施例3
配制涂料100公斤，步骤如下：
(1)按质量百分比分别称取锆英粉51公斤、钠基膨润土2公斤、聚乙烯醇1公斤，硅溶胶7公斤、羧甲基纤维素钠(CMC)0.3公斤、渗透剂JFC-2 0.35公斤、消泡剂正辛醇0.35公斤，水38公斤；
(2)将锆英粉、钠基膨润土、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠加入搅拌机搅拌均匀；
(3)取19公斤水，将硅溶胶、渗透剂JFC加入水中搅匀得到溶液A备用；
(4)将溶液A分若干次加入搅拌机中，边加边搅拌，搅拌40分钟使涂料呈膏状，然后再分两次加入共19公斤水，继续搅拌30分钟即得产品。使用喷枪喷涂或刷涂均可。
对比例1
配制涂料100公斤，步骤如下：
将50公斤200目石英粉、20公斤325目石英粉、3公斤钠基膨润土、2公斤聚乙烯醇缩丁醛、2公斤松香、23公斤酒精加入搅拌机中搅匀即可。使用喷枪喷涂或刷涂均可。
图1～3(a)、(b)分别示出了实施例1～3与对比例1喷涂后的覆膜砂型图和铸件图。喷涂料后，覆膜砂型表面的砂坑被填平，涂层表面光洁，涂料层没有影响涂层光洁度的颗粒状涂料。对比例1和实施例1～3的铸件表面光洁度差别明显，后者光洁程度、表面质量均好于前者。
总之，本发明的涂料使得覆膜砂浇注的铸件表面质量明显得到改善，铸件表面品质得到较大提高。

Claims (6)

1.一种用于覆膜砂型的铸造涂料，其特征在于，各组分的质量百分比组成：
2.根据权利要求1所述的用于覆膜砂型的铸造涂料，其特征在于：所述锆英粉粒度为800目；所述聚乙烯醇为冷水速溶型聚乙烯醇。
3.根据权利要求1所述的用于覆膜砂型的铸造涂料，其特征在于：所述渗透剂JFC选自JFC、JFC-1、JFC-2中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的用于覆膜砂型的铸造涂料，其特征在于：所述消泡剂选自正丁醇、正戊醇或正辛醇中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的用于覆膜砂型的铸造涂料，其特征在于：所述硅溶胶为工业级硅溶胶胶体溶液，粒径大于20nm。
6.一种用于覆膜砂型的铸造涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按照权利要求1所述的用于覆膜砂型的铸造涂料的质量百分比将锆英粉、钠基膨润土、聚乙烯醇和羧甲基纤维素钠(CMC)加入搅拌机并搅拌均匀；
(2)量取权利要求1所述的用于覆膜砂型的铸造涂料的质量百分比的水分为等质量的两份，取其中一份加入硅溶胶、渗透剂JFC，搅匀得到溶液A；
(3)将溶液A分若干次加入搅拌机中，边加边搅拌，搅拌30～40分钟，然后取另一份水加入搅拌机中，边加边搅拌30分钟即得涂料成品。
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