一种自剥落水基抗脉纹铸铁涂料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种自剥落水基抗脉纹铸铁涂料的制备方法，本发明专利技术属于铸造涂料技术领域，制备的铸铁涂料对环境污染小，生产成本降低，生产效率提高，不粘砂、不冲砂、无气孔、铸件表面光亮细腻、成品率高，涂料推迟硅砂发生相变膨胀的时间，减缓金属液对砂芯的热冲击，有效防止脉纹和烧结，提高铸件内腔清洁度，减少清理时间减少废品率，降低铸件成本，良好的隔热性可以推迟砂粒的相变膨胀和砂芯粘结剂的分解,有效的减少脉纹现象。

A preparation method of self peeling falling water-based anti vein cast iron coating

The invention discloses a preparation method of a self peeling falling water-based anti vein pattern cast iron coating, which belongs to the technical field of casting coating. The prepared cast iron coating has small environmental pollution, low production cost, high production efficiency, no sand sticking, no sand flushing, no porosity, smooth and fine casting surface, high yield, the coating delays the transformation expansion time of silica sand, and slows down the metal liquid pair The thermal shock of sand core can effectively prevent vein and sintering, improve the cleanness of inner cavity of casting, reduce the cleaning time, reduce the scrap rate, reduce the cost of casting. Good thermal insulation can delay the transformation expansion of sand particles and the decomposition of sand core binder, and effectively reduce vein phenomenon.

【技术实现步骤摘要】
一种自剥落水基抗脉纹铸铁涂料的制备方法
本专利技术属于铸造涂料
，具体涉及一种自剥落水基抗脉纹铸铁涂料的制备方法。
技术介绍
脉纹是树脂砂型铸件最主要的缺陷之一。脉纹是树脂砂铸件常见的铸造缺陷，它多分布于铸件内表面的转角处和高温热节处，大多呈条状分布，严重时呈网状分布脉纹缺陷影响铸件表面质量，增加铸件清理工作量，若铸件复杂内腔出现脉纹，因无法清理往往导致铸件报废。这类缺陷是因铸型表层在加热过程中形成热应力而导致铸型产生裂纹引起的，它与树脂砂在高温下的开裂倾向大小密切相关。目前铸造领域中还没有一个方法能表征树脂砂在高温下的开裂倾向，行业内常用的方法是在实际生产条件下进行浇铸实验，直接掌握不同实验条件下产生缺陷的可能性，并了解控制因素的变化和缺陷因素的相关关系型砂经高温铁水的反复热冲击会出现热湿拉强度下降、原砂变脆、冲砂等现象，据统计，每生产一吨合格铸件约产生一吨废砂，而废砂大量排放到环境中既造成有限砂资源的浪费，还污染环境。因此，造型材料的质量好坏不仅与铸件的质量、生产成本有关，还与铸造生产的能源消耗以及环境污染密切相关。目前，铸造厂使用的普通型砂是通过在旧砂中添加一部分新砂，然后与硼酸锂、煤粉混制而成，直接使用硼酸锂、煤粉与原砂配制的型砂强度低、韧性差，并且新砂和煤粉的加入量大，旧砂回用率低，废砂排放量大，导致铸造生产成本较高。本领域技术人员，亟待开发出一种自剥落一种自剥落水基抗脉纹铸铁涂料的制备方法，以满足更高的使用需求和性能要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种自剥落水基抗脉纹铸铁涂料的制备方法。一种自剥落水基抗脉纹铸铁涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）制备自剥落改性水基不饱和醇酸树脂：将甲基丙烯酸甲酯10~17份、不饱和醇酸树脂43~56份、2-磺酸钠-1，4-丁二醇5~7份、乙二胺基乙磺酸钠10~18份、过氧化异辛酸叔丁酯2~4份、三乙胺6~14份、偶氮二异丁腈1.6~2.3份、双酚A二缩水甘油醚10~23份、丙酮10~22份，边搅拌边升温至110℃，保温1~2h，再加入乙酰丙酮铁0.32~0.44份、甲基丙烯酸2~3份，再在100℃之下搅拌反应2~3h，自剥落改性水基不饱和醇酸树脂；（2）自剥落水性固化剂的制备：称取重量份数计的，聚乙二醇缩水甘油醚12~14份、丙二醇甲醚12~16份、三乙烯四胺4~6份、甲基丙烯酸缩水甘油酯5~7份，先将三乙烯四胺和聚乙二醇缩水甘油醚在65~70摄氏度的条件下搅拌反应0.3~0.5h，再加入丙二醇甲醚，再加入甲基丙烯酸缩水甘油酯搅拌反应20~30min即得；（3）将自剥落水性固化剂0.3~0.5份、水40~50份、稳定分散剂1~2份加到高速混合机中，搅拌直至自剥落水性固化剂溶解均匀，得固化剂分散液；（4）在另一混合机中中速下加入磷酸铁4~6份、偏硼酸钡2~4份、二硼化钛3~5份、镁橄榄石粉2~4份、镁铁砂3~5份、高铝矾土2~6份，先高速分散10分钟然后进行砂磨，过筛；（5）步骤（4）砂磨过筛后在中速下缓慢加入步骤（3）固化剂分散液，加完后再搅拌10~15分钟；再加入增稠剂0.3~0.5份，并在低速下加入步骤（1）得到的自剥落改性水基不饱和醇酸树脂和抗脉纹催干剂0.2~0.4份搅拌5~10分钟，即得自剥落水基抗脉纹铸铁涂料。进一步的，所述增稠剂为海藻酸钠、羧甲基纤维素或硼酸锂中的一种或多种。进一步的，所述稳定分散剂的制备方法为，酯化：110~112份聚乙二醇2000和甲基丙烯酸22~26份、阻聚剂硫酸钠0.5~0.9份、催化剂对甲苯磺酸2~4份、除水剂正己烷33~54份加入反应釜内并搅拌，待硫酸钠和对甲苯磺酸完全溶解后，保持温度80~90℃进行酯化反应0.5~1h，再经过滤，抽真空除去正己烷，制得聚乙二醇单丙烯酸酯，再以55~73份水为溶剂，0.1~0.2份过硫酸铵为促进引发剂，0.2~0.3份巯基三乙胺为链转移剂，使以上反应产物聚乙二醇单丙烯酸酯66~77份与丙烯酸和丙烯酰二甲基牛磺酸钠23~34份在85~95℃下进行共聚反应，聚乙二醇单丙烯酸酯与丙烯酸和丙烯酰二甲基牛磺酸钠混合液以及过硫酸铵与巯基三乙胺混合液分别在1~2h内逐滴加完，继续保温反应3~6h，然后冷却至室温用氢氧化钠碱液洗涤至pH值为7，即得稳定分散剂。进一步的，所述偏硼酸钡、二硼化钛、镁橄榄石粉、镁铁砂、高铝矾土过400~500目筛。进一步的，所述抗脉纹催干剂为三氧化二铬和环烷酸铈微胶囊复合物，制备方法物为，将重量份数计，乳化剂为蓖麻油酸甲酯硫酸铵0.03~0.1份和水、三氧化二铬均匀混合，乳化剂与三氧化二铬的质量比为0.02：1，水的质量为三氧化二铬组份质量的4倍，搅拌至三氧化二铬均匀分散，形成浅绿色分散液，再向其中加入环烷酸铈1.2~1.5份，高速均质乳化3~5min，再加入质量浓度10~15%的木质素磺酸钠水溶液2.2~2.4份，加热搅拌至完全溶解，在55~60℃下反应一段时间，将该混合液自然冷却至室温，用10%NaOH调pH值6.5~7，加入0.3~0.5份羧甲基纤维素，羧甲基纤维素取代度为0.5~0.7，0~5℃冰浴反应0.5~1h，再加入羟乙基纤维素0.2~0.4份作为交联剂，混合均匀后得到微胶囊液；将得到的到微胶囊液升温至65~70℃，搅拌反应0.5~1h，反应结束后，用去离子水洗涤，50℃干燥，即得。本专利技术的有益效果：本专利技术制备方法制备的铸铁涂料，在常温条件下，既不影响混合料可使用时间、流动性、固化速度、仓储时向等常规使用性能，又不增加砂型的发气量。在高温条件下，它能和二氧化硅发生物理化学作用，形成低熔点的多元玻璃态物质，增加砂型的热强度和热塑性，吸收石英砂在高温时发生相变时的体积膨胀，减少砂型热开裂的趋势，封堵裂纹，增加液渗透阻力，防止砂型气体向铸件内扩散，印痕脉纹可能来自再生砂中的黏结剂、附加物的高温分解，也可能来自砂中充满空气的气孔。根据在金属边缘层形成的相，三氧化二铬在型砂面上形成了含一氧化碳的空气这就引起铁的边层氧化成氧化物金。氧化物与水性涂料中的矿物一起进入相当黏稠的液相中，并且通过泥芯中的气体膨胀。本申请使用三氧化二铬-环烷酸铈复合盐催化剂是一种以稀土盐类为主的微胶囊涂料抗脉纹催干剂，涂料加入环烷酸铈，漆膜的硬度、涂料的贮存稳定性、防结皮、耐硝基等质量指标均有所提高还能提高涂料中树脂的交联度，使漆膜致密，从而大大提高了漆膜的耐盐水性。用三氧化二铬高温下的烧结性，在高温浇注时烧结的液相产物会填补由于石英砂的膨胀而引起的涂层裂纹，在涂料中加入三氧化二铬，阻止金属液流入裂纹，延缓金属液对砂芯的冲击和浸泡，起到防脉纹、隔热作用。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术公开的制备方法制得的抗脉纹铸铁涂料可以一次浸涂操作，有效防止脉纹和烧结，提高铸件内腔清洁度，减少清理时间减少废品率，降低铸件成本，良好的隔热性可以推迟砂粒的相变膨胀和砂芯粘结剂的分解；涂料中含有三氧化二铬、环烷酸铈具有防脉纹作用的成分；涂层在浇注时有适度烧结，从而提高了涂层和砂芯表面的强度，施涂时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自剥落水基抗脉纹铸铁涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）制备自剥落改性水基不饱和醇酸树脂：将甲基丙烯酸甲酯10~17份、不饱和醇酸树脂43~56份、2-磺酸钠-1，4-丁二醇5~7份、乙二胺基乙磺酸钠10~18份、过氧化异辛酸叔丁酯2~4份、三乙胺6~14份、偶氮二异丁腈1.6~2.3份、双酚A二缩水甘油醚10~23份、丙酮10~22份，边搅拌边升温至110℃，保温1~2h，再加入乙酰丙酮铁0.32~0.44份、甲基丙烯酸2~3份，再在100℃之下搅拌反应2~3h，自剥落改性水基不饱和醇酸树脂；/n（2）自剥落水性固化剂的制备：称取重量份数计的，聚乙二醇缩水甘油醚12~14份、丙二醇甲醚12~16份、三乙烯四胺4~6份、甲基丙烯酸缩水甘油酯5~7份，先将三乙烯四胺和聚乙二醇缩水甘油醚在65~70摄氏度的条件下搅拌反应0.3~0.5h，再加入丙二醇甲醚，再加入甲基丙烯酸缩水甘油酯搅拌反应20~30min即得；/n（3）将自剥落水性固化剂0.3~0.5份、水40~50份、稳定分散剂1~2份加到高速混合机中，搅拌直至自剥落水性固化剂溶解均匀，得固化剂分散液；/n（4）在另一混合机中中速下加入磷酸铁4~6份、偏硼酸钡2~4份、二硼化钛3~5份、镁橄榄石粉2~4份、镁铁砂3~5份、高铝矾土2~6份，先高速分散10分钟然后进行砂磨，过筛；/n（5）步骤（4）砂磨过筛后在中速下缓慢加入步骤（3）固化剂分散液，加完后再搅拌10~15分钟；再加入增稠剂0.3~0.5份，并在低速下加入步骤（1）得到的自剥落改性水基不饱和醇酸树脂和抗脉纹催干剂0.2~0.4份搅拌5~10分钟，即得自剥落水基抗脉纹铸铁涂料。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自剥落水基抗脉纹铸铁涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备自剥落改性水基不饱和醇酸树脂：将甲基丙烯酸甲酯10~17份、不饱和醇酸树脂43~56份、2-磺酸钠-1，4-丁二醇5~7份、乙二胺基乙磺酸钠10~18份、过氧化异辛酸叔丁酯2~4份、三乙胺6~14份、偶氮二异丁腈1.6~2.3份、双酚A二缩水甘油醚10~23份、丙酮10~22份，边搅拌边升温至110℃，保温1~2h，再加入乙酰丙酮铁0.32~0.44份、甲基丙烯酸2~3份，再在100℃之下搅拌反应2~3h，自剥落改性水基不饱和醇酸树脂；
（2）自剥落水性固化剂的制备：称取重量份数计的，聚乙二醇缩水甘油醚12~14份、丙二醇甲醚12~16份、三乙烯四胺4~6份、甲基丙烯酸缩水甘油酯5~7份，先将三乙烯四胺和聚乙二醇缩水甘油醚在65~70摄氏度的条件下搅拌反应0.3~0.5h，再加入丙二醇甲醚，再加入甲基丙烯酸缩水甘油酯搅拌反应20~30min即得；
（3）将自剥落水性固化剂0.3~0.5份、水40~50份、稳定分散剂1~2份加到高速混合机中，搅拌直至自剥落水性固化剂溶解均匀，得固化剂分散液；
（4）在另一混合机中中速下加入磷酸铁4~6份、偏硼酸钡2~4份、二硼化钛3~5份、镁橄榄石粉2~4份、镁铁砂3~5份、高铝矾土2~6份，先高速分散10分钟然后进行砂磨，过筛；
（5）步骤（4）砂磨过筛后在中速下缓慢加入步骤（3）固化剂分散液，加完后再搅拌10~15分钟；再加入增稠剂0.3~0.5份，并在低速下加入步骤（1）得到的自剥落改性水基不饱和醇酸树脂和抗脉纹催干剂0.2~0.4份搅拌5~10分钟，即得自剥落水基抗脉纹铸铁涂料。


2.根据权利要求1所述的一种自剥落水基抗脉纹铸铁涂料的制备方法，其特征在于，所述增稠剂为海藻酸钠、羧甲基纤维素或硼酸锂中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的一种自剥落水基抗脉纹铸铁涂料的制备方法，其特征在于，所述稳定分散剂的制备方法为，酯化：110~112份聚乙二醇2000和甲基丙烯酸22~26份、阻聚剂硫酸钠0.5~0....

【专利技术属性】
技术研发人员：李孙德，
申请(专利权)人：马鞍山市三川机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34