铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料及其制备方法技术

本申请公开了一种铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料及其制备方法，铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料包括25～30份硅藻土、5～10份无机粘结剂、6～8份流变改性剂、20～25份悬浮剂、0.5～1.0份表面活性剂和60～70份水；所述流变改性剂包括质量比为1：2～3：5混合的凹凸棒土、蒙脱土和膨润土的混合骨料。本申请采用凹凸棒土、蒙脱土和膨润土作为流变改性剂材料的组成成分，形成良好的分散体系，再通过凹凸棒土和膨润土促进涂料内部桥联的形成，改善涂料的整体结构，通过凹凸棒土在水中分散后，其针状晶体束拆散而形成杂乱的网格，流动性增加，有效防止涂料发生堆积的现象，从而进一步提高了耐火涂料的涂挂性能。

【技术实现步骤摘要】
铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料及其制备方法
本申请涉及铸造材料领域，更具体地说，涉及一种铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料及其制备方法。
技术介绍
消失模铸造技术是铸造工艺的一个重要发展方向，被誉为21世纪的铸造技术。此铸造方法是用聚苯乙烯泡沫塑料制造模样并填砂造型，不起模，在浇注时泡沫塑料受液态金属的高温作用而燃烧、气化，金属液立即充填原模样所占据的型腔。在消失模铸造中，涂料是关键技术之一。消失模铸造涂料是涂挂在泡沫塑料模样表面而不是涂挂在铸型或砂芯表面上，生产中大多采用浸涂与淋涂相结合的办法，仅个别部位采用刷涂法。由于涂料对流变性的要求与施涂方法有关，因此消失模铸造对涂料流变性的要求与普通砂型铸造是不同的。消失模铸造大多采用浸涂和流涂相结合的方法，涂挂涂料的过程即是对涂料施加剪切应力的过程，这就要求涂料有较好的剪切稀释效应。若涂料施涂方便，流动性好，便能在模样上均匀流布。当模样从涂料槽中取出后又要求涂料粘度较快增长，以保证涂料不致因流淌过多而不能获得一定的涂层厚度，涂料要求有一定的屈服值，屈服值标志着涂料内部形成结构的能力，有一定屈服值的涂料具有良好的悬浮性和对塑料模样表面的覆盖能力。但屈服值也不应太大，否则涂料易在模样表面上形成堆积，而使涂层过厚，影响其透气性。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。有鉴于此，本专利技术提供一种铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料，该铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料流变性能优异，有效提高了消失模铸造用耐火涂料的抗堆积性能。本专利技术还提供一种铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料的制备方法，该制备方法制备步骤简单，提高了制备的效率。根据本专利技术实施例的铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料包括25～30份硅藻土、5～10份无机粘结剂、6～8份流变改性剂、20～25份悬浮剂、0.5～1.0份表面活性剂和60～70份水；所述流变改性剂包括质量比为1：2～3：5混合的凹凸棒土、蒙脱土和膨润土的混合骨料。根据本专利技术实施例的铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料，通过采用凹凸棒土、蒙脱土和膨润土作为流变改性剂材料的组成成分，一方面由于凹凸棒土土浆具有粘性和触变性，不易被电解质絮凝，并具有良好的热稳定性，能有效填充至材料内部的同时，形成良好的分散体系，再通过凹凸棒土和膨润土促进涂料内部桥联的形成，改善涂料的整体结构，通过凹凸棒土在水中分散后，其针状晶体束拆散而形成杂乱的网格，网络束缚液体使体系增稠，在受到剪切力时，网状结构破坏，束缚被解除，所以流动性增加，显示出较高的触变性，这样制备的耐火涂料具有良好的分散体系和流变性能，能有效防止涂料发生堆积的现象，从而进一步提高了耐火涂料的涂挂性能。根据本专利技术实施例的铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料还可以具有以下附加技术特征：根据本专利技术的一个实施例，所述流变改性剂还包括与膨润土等质量的改性高岭土，所述改性高岭土采用以下方案制成：(1)煅烧活化：取高岭土并煅烧活化，得活化改性高岭土；(2)阴离子改性：按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、15～20份活化高岭土、10～15份阴离子表面活性剂搅拌混合并保温处理30min，得改性悬浮液；(3)阳离子吸附：按质量比1:5～8，将阳离子淀粉添加至改性悬浮液中，搅拌混合并离心分离，收集下层沉淀，再在55℃下保温干燥，研磨过筛制备得流变改性剂。根据本专利技术的一个实施例，所述煅烧活化为在800～900℃下保温煅烧处理2h。根据本专利技术的一个实施例，所述阴离子表面活性剂包括按重量份计的6～8份十二烷基苯磺酸钠、3～5份N-月桂酰肌胺酸钠和3～5份脂肪醇羟乙基磺酸钠。根据本专利技术的一个实施例，所述流变改性剂粒径为800～1000目。根据本专利技术的一个实施例，所述悬浮剂包括按质量比1:2～3混合的黄原胶和羧甲基纤维素钠混合物。根据本专利技术的一个实施例，所述无机粘结剂包括下列重量份物质制成：水玻璃70～75份；尿素3～5份；氧化锆1～2份。根据本专利技术第二方面实施例的铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料的制备方法包括以下步骤：S1、无机粘结剂制备：按配方将水玻璃、尿素和氧化锆搅拌混合并收集得无机粘结剂；S2、悬浮剂制备：按配方将黄原胶和羧甲基纤维素钠混合并收集得悬浮剂；S3、物料混合：按配方依次将硅藻土、无机粘结剂、悬浮剂和表面活性剂添加至水中，低速搅拌混合得预混料；S4、涂料制备：按配方将流变改性剂添加至预混料中，匀速搅拌混合30min后，再在室温下停放6～8h，即可制备得所述铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料。根据本专利技术的一个实施例，步骤S4所述的匀速搅拌的速率为1750～1850r/min。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面具体描述根据本专利技术实施例的铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料及其制备方法。首先，根据本专利技术实施例的铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料包括25～30份硅藻土、5～10份无机粘结剂、6～8份流变改性剂、20～25份悬浮剂、0.5～1.0份表面活性剂和60～70份水；所述流变改性剂包括质量比为1：2～3：5混合的凹凸棒土、蒙脱土和膨润土的混合骨料。由此，根据本专利技术实施例的铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料，通过采用凹凸棒土、蒙脱土和膨润土作为流变改性剂材料的组成成分，一方面由于凹凸棒土土浆具有粘性和触变性，不易被电解质絮凝，并具有良好的热稳定性，能有效填充至材料内部的同时，形成良好的分散体系，再通过凹凸棒土和膨润土促进涂料内部桥联的形成，改善涂料的整体结构，通过凹凸棒土在水中分散后，其针状晶体束拆散而形成杂乱的网格，网络束缚液体使体系增稠，在受到剪切力时，网状结构破坏，束缚被解除，所以流动性增加，显示出较高的触变性，这样制备的耐火涂料具有良好的分散体系和流变性能，能有效防止涂料发生堆积的现象，从而进一步提高了耐火涂料的涂挂性能。根据本专利技术的一个实施例，所述流变改性剂还包括与膨润土等质量的改性高岭土，所述改性高岭土采用以下方案制成：(1)煅烧活化：取高岭土并煅烧活化，得活化改性高岭土；(2)阴离子改性：按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、15～20份活化高岭土、10～15份阴离子表面活性剂搅拌混合并保温处理30min，得改性悬浮液；(3)阳离子吸附：按质量比1:5～8，将阳离子淀粉添加至改性悬浮液中，搅拌混合并离心分离，收集下层沉淀，再在55℃下保温干燥，制备得流变改性剂。通过采用上述技术方案，本申请先煅烧活化，改善高岭土材料活性，在此基础上，通过表面活性剂预先处理高岭土对阳离子淀粉的吸附有促进作用，从而使阳离子淀粉能够更好地吸附于十二烷基苯磺酸钠处理后的高岭土内部形成良好本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料，其特征在于，所述铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料由下列重量份物质制成：/n硅藻土25～30份；/n无机粘结剂5～10份；/n流变改性剂6～8份；/n悬浮剂20～25份；/n表面活性剂0.5～1.0份；/n水60～70份；所述流变改性剂包括质量比为1：2～3：5混合的凹凸棒土、蒙脱土和膨润土的混合骨料。/n

【技术特征摘要】
1.一种铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料，其特征在于，所述铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料由下列重量份物质制成：
硅藻土25～30份；
无机粘结剂5～10份；
流变改性剂6～8份；
悬浮剂20～25份；
表面活性剂0.5～1.0份；
水60～70份；所述流变改性剂包括质量比为1：2～3：5混合的凹凸棒土、蒙脱土和膨润土的混合骨料。


2.根据权利要求1所述的铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料，其特征在于，所述流变改性剂还包括与膨润土等质量的改性高岭土，所述改性高岭土采用以下方案制成：
(1)煅烧活化：取高岭土并煅烧活化，得活化改性高岭土；
(2)阴离子改性：按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、15～20份活化高岭土、10～15份阴离子表面活性剂搅拌混合并保温处理30min，得改性悬浮液；
(3)阳离子吸附：按质量比1:5～8，将阳离子淀粉添加至改性悬浮液中，搅拌混合并离心分离，收集下层沉淀，再在55℃下保温干燥，研磨过筛制备得流变改性剂。


3.根据权利要求2所述的铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料，其特征在于，所述煅烧活化为在800～900℃下保温煅烧处理2h。


4.根据权利要求2所述的铝合金消失模铸造用高流变性耐火涂料，其特征在于，所述阴离子表面活性剂包括按重量份计的6～8份十二烷基苯磺酸钠、3～5份N-月桂酰肌胺酸钠和3～5份脂肪醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家秀，
申请(专利权)人：北京冬曦既驾科技咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11