本发明专利技术涉及铸造用过滤网的用有机‑无机涂层材料组成及应用，具体是一种利用醇溶热塑性酚醛树脂或者本人提出的三聚氰胺甲醛树脂与热固、热塑性酚醛树脂的三元复合树脂与无机胶溶材料形成的有机‑无机复合涂层材料制备方法，先利用稀释树脂的醇与无机胶溶材料搅拌混合均匀或者用胶溶剂对无机材料进行胶溶处理，再加入醇溶热塑性酚醛树脂或者本人提出的复合树脂溶液搅拌均匀，从而得到有机‑无机复合涂层材料，然后用无碱纤维玻璃布或高硅氧布进行浸渍，最后进行固化或和碳化形成涂层，得到用于铸造过滤网。具有该涂层的过滤网，比原有机树脂涂层网具有更高的耐热性能与高温强度，相同载胶量，过滤网发气量或发烟量降低，低温与高温强度提高。
【技术实现步骤摘要】
铸造用过滤网的用有机-无机涂层材料组成及应用
本专利技术属于有机-无机复合涂层材料制备技术及应用领域，具体涉及一种用于铸造用过滤网的有机-无机复合涂层材料、制备方法及应用。
技术介绍
铸造用过滤网是在高温条件下用于铸造浇铸过程中过滤高温熔融的铁、钢、铝等液态金属中夹杂的各种杂质、除渣剂及各种非金属物质所造成的熔渣，以获得高质量铸件，降低铸件废品率。目前，铸造用过滤网是以热塑性酚醛树脂的醇溶液或添加适当的耐火骨料为基体浸渍高硅氧玻璃纤维布，再经过低温固化或再较高温度碳化成型得到的。还有本人专利技术提出的在热塑性酚醛树脂引入三聚氰胺甲醛树脂与热固性酚醛树脂，利用热塑酚醛树脂生产排放高游离醛、游离酚废水合成的三元复合树脂。该复合树脂固化时，热塑性酚醛树脂固化无需固化剂乌洛托品，是利用三聚氰胺-甲醛树脂与热固性酚醛树脂作为热塑性酚醛树脂固化剂，从而避免了乌洛托品分解时产生氨与甲醛对周围环境污染。该复合树脂生产过程中无废水排放，同时得到复合树脂中游离酚与游离醛也较低，该复合树脂具有较高的残炭率，有较好的耐热性和耐烧蚀性及阻燃性能。专利CN106414839A提出铸铝过滤网用组合物、所述组合物的制备方法，所述组合物包括产物A和产物B的混合物。所述产物A通过碳水化合物单体的聚合反应获得，所述碳水化合物单体是天然的或合成的，优选为糖类，更优选为糖，例如葡萄糖、果糖、乳糖等。所述产物B由至少一种添加剂组成。组合物是下面几种原料构成的混合物M：30％-70％质量分数的蔗糖，70％-30％质量分数的水，0％-1.8％质量分数的磷酸，0％-1.7％质量分数的硫酸铝铵和0％-2.0％质量分数的磷酸二氢钙构成的混合物，再与碱性硅溶胶得到该组合物，构成铸铝过滤网组合物浸涂材料，主要用于铝网，但专利技术人发现：对于具有较高浇注温度的铁网、钢网仍然不能满足浇注要求；同时由于该专利过滤网涂层组合物用到磷酸及相应磷酸盐，尽管说它们是无机粘结剂，但它们对铸铝使用的无碱玻璃纤维布有一定腐蚀作用，从而影响过滤网高温浇注强度。另外，研究发现，该过滤网涂层组合物碳化时固化物的损失率近50％，过滤网必须经过碳化才能使用，如果过滤网不经碳化，直接固化制作的过滤网，存在发烟量大和在浇注前期网强度损失较大等缺点。专利CN101235262介绍一种用于缠绕型铸造过滤网的胶粘剂及制备方法，该胶粘剂由以下原料组成：4～7重量份热塑性酚醛树脂、0.3～3重量份固化剂聚己二酰己二胺、20重量份工业乙醇、0.100～0.525重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯、0.100～0.525重量份丙烯酸酯、0.007～0.056重量份Y－氯丙基甲基二乙氧基硅烷。使用该方法生产的过滤网具有耐高温、耐腐蚀性、强度高等特点，可在700℃～1450℃高温下，连续工作10分钟，可实现铸造用纤维过滤网缠绕型连续化生产，提高工作效率。罗晓宇等《高硅氧玻纤布/酚醛树脂复合材料的制备及其在过滤网中的应用》通过以环保型水溶性酚醛树脂为基体，浸渍高硅氧玻璃纤维布，再经高温固化成型，得到3种不同基体的高硅氧玻纤布/酚醛树脂复合材料。采用FT-IR、SEM表征该复合材料的微观结构；采用TG、万能试验机测试其热稳定性及力学性能。讨论了醛酚摩尔比对复合材料热性能的影响，并对热性能优异的复合材料进行拉伸性能测试及铁水过滤实验。结果表明，高硅氧玻纤布/酚醛树脂复合材料在900℃下的热残余率随醛酚摩尔比的增加呈现先增大后减少的趋势，醛酚摩尔比为1.25∶1时复合材料的热残余率最大，为77.38％；拉伸断裂强度为89.6MPa。将此复合材料作为铁水过滤网，可满足铁水浇铸对材料性能的要求。专利CN108928052A一种耐高温柔弹性密封垫及制备方法和用途，密封垫包括耐火纤维布和结合剂浆料，其组成是50-70份水性聚氨酯、环氧树脂乳液10-35份，填料10-15份、铝溶胶1-5份和分散剂0.5-1份。专利CN104513050A一种无机纤维隔热材料及其制备方法，浸渍浆料组成为10-50％无机结合剂，0.1-10％添加剂及20-95％水，无机结合剂是硅溶胶或其它硅为主要元素的无机结合剂和铝溶胶两种工其中一种，添加剂为钛白粉和六钛酸钾晶体。但专利技术人发现：上述树脂不是耐高温和残炭率高的酚醛树脂，制备过程中也未经过碳化处理，无法满足铸造用过滤网高温浇注使用的要求。目前现有铸造用过滤网树脂涂层：主要采用热塑酚醛树脂醇溶液，树脂溶液中有固化剂乌洛脱品，酚醛树脂为有机树脂，定型性强度高，耐热性较好。稀释树脂时用大量甲醇溶剂，在过滤网制作固化、碳化时，固化剂乌洛脱品分解、甲醇、游离醛与游离酚挥发污染车间环境，同时高温金属熔液浇注时过滤网强度低，耐热性能差，这也是有机树脂本身特性所决定。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术提供了一种用于铸造用过滤网的有机-无机复合涂层材料、制备方法及应用。本专利技术提出的铸造过滤网涂层材料，降低过滤网制作时减少有毒有害气体挥发量，并且具有强度好、发烟量小、高温强度较高、耐热性能特点。为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术提供了一种铸造用过滤网用的有机-无机混合物，包括：树脂、无机胶溶材料、稀释剂、胶溶剂；所述树脂为醇溶热塑性酚醛树脂或含有醇溶热塑性酚醛树脂的复合树脂；所述无机胶溶材料为铝溶胶，硅溶胶，拟薄水铝石或亲水型气相白炭黑中的至少一种。本专利技术研究发现：在铸造过滤网用的树脂溶液中加入一定量的无机胶溶材料，后续经碳化后，不仅可以提高过滤网的耐热性能、强度，还能有效的降低过滤网发气量或发烟量，提高过滤网的高温强度。本专利技术中“铁网、钢网、铝网”分别是指：铁水过滤网、钢水过滤网和铝水过滤网。在一些实施例中，无机材料选择具有较好胶溶材料，如铝溶胶、硅溶胶、拟薄水铝石、其它无机溶胶类物质，优选是铝溶胶与拟薄水铝石。上述材料不仅可与树脂相容或分散性好，而且还能提高降低过滤网发气量或发烟量，提高过滤网的高温强度。在一些实施例中，若要保证获得预期的效果，对无机胶溶材料的用量进行了限定，如使用铝溶胶(液态)则占涂层材料的15-40％，优选20-30％，如选择固态铝溶胶胶粉和拟薄水铝石，则占比例是5％-30％，优选5％-15％；若铝溶胶(液态)用量小于15％，则无法起到降低过滤网发气量或发烟量，提高过滤网的高温强度的效果，若铝溶胶(液态)用量大于40％，则继续增加铝溶胶用量则影响过滤网性能。因此，铝溶胶(液态)则占涂层材料的15-40％，优选20-30％。在一些实施例中，根据不同过滤网使用玻璃纤维布类型、规格、以及过滤金属液种类，选择过滤网的载胶量，从而将树脂稀释固体含量与粘度，一般铝网使用无碱布，网孔较小，浇注温度低，需要载胶量较小，树脂调配的固体含量小，一般在15-35％，而铁网与钢网一般使用高硅氧布，浇注温度高，需要载胶量较大，树脂需要调配固体含量较高，一般在30％-50％,树脂固体含量调配也与树脂粘度有关。本专利技术涂层材料是有机与无机混合物，其中有机材料是有机树脂粘结剂，选择目前常用的热塑性酚醛树脂醇溶液或者本人专利技术提出的复合树脂溶液，它们均具有较高的耐热性能和较高残炭率，并且有较好的醇溶性，可使用甲醇、乙醇溶解稀释。在一些实施例中，本专利技术的稀释剂为树脂的溶剂，主要是低碳醇类，优选的为甲醇与乙醇，如果是三聚氰本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铸造用过滤网的用有机‑无机涂层材料，其特征在于，包括：树脂、无机胶溶材料、稀释剂、胶溶剂；所述树脂为醇溶热塑性酚醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂与热固、热塑性酚醛树脂的三元复合树脂；所述无机胶溶材料为铝溶胶，硅溶胶，拟薄水铝石或亲水型气相白炭黑中的至少一种。
【技术特征摘要】
1.一种铸造用过滤网的用有机-无机涂层材料，其特征在于，包括：树脂、无机胶溶材料、稀释剂、胶溶剂；所述树脂为醇溶热塑性酚醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂与热固、热塑性酚醛树脂的三元复合树脂；所述无机胶溶材料为铝溶胶，硅溶胶，拟薄水铝石或亲水型气相白炭黑中的至少一种。2.如权利要求1所述的有机-无机涂层材料，其特征在于，所述树脂、无机胶溶材料、稀释剂的质量比为：60-75：15-40：5-40。3.如权利要求1所述的有机-无机涂层材料，其特征在于，所述稀释剂为醇。4.如权利要求3所述的有机-无机涂层材料，其特征在于，所述稀释剂为甲醇、乙醇。5.如权利要求1所述的有机-无机涂层材料，其特征在于，所述胶溶剂为无机酸。6.如权利要求5所述的有机-无机涂层材料，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄仁和，袁振飞，陈登宁，唐尧基，李廷树，
申请(专利权)人：山东科技大学，保定宁信新型材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37
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