一种水基防脉纹耐高温耐磨损膜材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水基防脉纹耐高温耐磨损膜材料的制备方法，该膜材料呈粉状或粒状，并且其组分按重量份数计由耐火粉料100份、复合水基浆料5份至10份以及渗透剂1.8份至5份混合而成；复合水基浆料的组分包括悬浮剂、粘结剂和水；其制备方法首先制备出复合水基浆料；再将耐火粉料投放到碾轮式混料机中碾压的同时，将复合水基浆料和渗透剂投入到碾轮式混料机中继续碾压，使耐火粉料和复合水基浆料形成的硬膏体在摩擦和揉搓中成为粉状或粒状物料；然后再将制得的粉状或粒状物料，进行放料装袋即可。本发明专利技术工艺先进、生产周期短，制造成本低，所制备的材料具有高渗透性，并且热稳定性好、高温抗压强，能达到减轻脉纹产生的目的。能达到减轻脉纹产生的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种水基防脉纹耐高温耐磨损膜材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及铸造用膜材料的制备技术，特别是铸造用的一种耐高温耐磨损膜材料的制备方法，具体地说是一种水基防脉纹耐高温耐磨损膜材料的制备方法。

技术介绍

[0002]树脂砂型铸造是使用酚醛树脂、呋喃树脂等有机树脂作为粘结剂来制备砂型(芯)的一种铸造方法。用酚醛树脂作为粘结剂，配置的型(芯)砂叫做覆膜砂(precoated sand)，像干砂一样松散。通过对模型中的覆膜砂加热(250～300℃)，使砂上的树脂软化重熔，在砂粒间接触部位形成连接“桥”，将砂粒粘在一起，并沿模板形成一定厚度塑性状态的壳。
[0003]树脂砂之所以能得到迅速的发展，是因为它给铸造行业带来了以下两个方面的显著效益。采用树脂砂可提高铸件质量。首先，树脂砂制得的砂型(芯)具有较高的形状和尺寸精度。由树脂砂型铸造出来的铸件在尺寸精度上优于其他砂型铸造。同时，树脂砂型的强度较高，不易在生产过程中发生损坏，这样进一步保证了铸件高质量生产的稳定性。
[0004]但是，树脂砂铸造生产中存在的铸件缺陷问题限制了其发展。脉纹缺陷便是其中最常见的问题。发动机缸体缸盖处脉纹缺陷频发，加大了铸件清理工作量，严重时甚至导致铸件的报废，限制了树脂砂型铸造的发展。
[0005]首先，国内文献报道的防脉纹耐磨损耐高温膜材料配方少之极少，且其原材料仍然使用常规耐火骨料，比如锆英粉，刚玉粉，铝矾土等，并未考虑防脉纹耐磨损耐高温膜材料所选择的耐火粉料应当使得耐磨损耐高温膜材料同时具有对芯砂试样高渗透性和涂层本身的适度烧结性。其次，防脉纹耐磨损耐高温膜材料仍由国外公司提供，国内市场空白，考虑防脉纹耐磨损耐高温膜材料的特殊性，应有别于传统的砂型铸造耐磨损耐高温膜材料。为此，开发出一种新型的耐高温耐磨损膜材料是供应商和用户共同的愿望。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供一种工艺简单、操作方便的防脉纹耐高温耐磨损膜材料的制备方法。采用本方法制备的防脉纹耐高温耐磨损膜材料能有效防止铸件的脉纹缺陷，并且包装成本低，运输安全可靠。
[0007]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种水基防脉纹耐高温耐磨损膜材料的制备方法，所述膜材料呈粉状或粒状，并且其组分按重量份数计由耐火粉料100份、复合水基浆料5份至10份以及渗透剂1.8份至5份混合而成；所述的复合水基浆料的组分包括悬浮剂、粘结剂和水；防脉纹耐高温耐磨损膜材料的制备方法包括以下步骤：1) 以水为载液分别溶解悬浮剂和粘结剂，形成膏状悬浮剂和浆状粘结剂水溶液，再将膏状悬浮剂和浆状粘结剂水溶液均匀搅拌混合制备成复合水基浆料；所述复合水基浆料的组分按质量百分比计包括20%~30%的悬浮剂、15%~25%的复合粘结剂，余量为水；2) 称量耐火粉料，并将称量好的耐火粉料一次性投入碾轮式混料机中，在投料过
程中确保投放及合盖操作正确；3) 启动碾轮式混料机，在对投入的耐火粉料进行碾压的同时，加入占耐火粉料重量5%~10%的复合水基浆料，以及占耐火粉料重量1.8%
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5.0%的渗透剂继续碾压；使耐火粉料在复合水基浆料还有少量载液的湿润下，借助碾轮式混料机的滚轮和刮板进行强烈揉搓，使耐火粉料和复合水基浆料形成的硬膏体在摩擦和揉搓中成为粉状或粒状物料；4) 将制得的粉状或粒状物料，进行放料装袋，得到防脉纹耐高温耐磨损膜材料。
[0008]为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：上述的耐火粉料按质量百分比计由60%~80%的复合铝硅质耐火粉、8%~15%的铁氧化物复合矿粉和10%~20%的高碳鳞片石墨粉三类耐火粉料组成的复合材料。
[0009]上述的复合铝硅质耐火粉为含铝矾土、莫来石、蓝晶石、叶腊石矿物的复合铝硅质耐火粉；上述的铁氧化物复合矿粉为起防脉纹和烧结效果的含赤铁矿、磁铁矿及瓦斯灰精矿的铁氧化物复合矿粉。
[0010]上述的悬浮剂为以水为载液时结构形成能力强、悬浮性好的有机改性硅酸镁铝悬浮剂。
[0011]上述的粘结剂为磷酸盐类高温粘结剂，或为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇水溶性高分子粘结剂组成的复合粘结剂。
[0012]上述的水至少为工业用水或生活用水的一种。
[0013]上述的渗透剂为阴离子型烷基磺酸盐表活剂和非离子型聚氧乙烯醚表活剂。
[0014]上述的步骤3中碾压的时间为35~45min。
[0015]与现有技术相比，本专利技术膜材料制备方法工艺简单、操作容易，并且制备的膜材料为粉状或粒状，运输安全方便，包装也无需采用传统的桶装，因此包装及运输成本低廉；同时，本专利技术还具有高渗透性，高温抗压强度好，条件热稳定性好等，能有效的防止脉纹缺陷。
具体实施方式
[0016]以下结合本专利技术的实施例作进一步详细描述。
[0017]目前，树脂砂铸造生产中的脉纹缺陷限定其发展，为消除铸件的脉纹缺陷，本专利技术公开了一种水基防脉纹耐高温耐磨损膜材料的制备方法，利用本方法制备的膜材料呈粉状或粒状，因此，其具有运输安全方便的优点。由于其包装无需使用桶装，因此其包装成本低，再则由于其在运输过程中不会出现沉淀板结的现象，因此也不会造成材料报废的问题。膜材料的组分中按重量份数计由耐火粉料100份、复合水基浆料5份至10份以及渗透剂1.8份至5份混合而成；复合水基浆料的组分则由悬浮剂、粘结剂和水组成；防脉纹耐高温耐磨损膜材料的制备方法包括以下步骤：1) 以水为载液分别溶解悬浮剂和粘结剂，形成膏状悬浮剂和浆状粘结剂水溶液，再将膏状悬浮剂和浆状粘结剂水溶液均匀搅拌混合制备成复合水基浆料；所述复合水基浆料的组分按质量百分比计包括20%~30%的悬浮剂、15%~25%的复合粘结剂，余量为水；载液是耐磨损耐高温膜材料的灵魂,是耐火粉料的分散介质，同时作为除耐火粉料外的其它组分的溶剂，也是作为使用时的稀释剂。载液的基本工作是运载粉状耐火材料料及其粘结剂、悬浮剂等，在其完成运载工作之后，载液也就失去了作用，要将其脱除。也就是说耐磨损耐高温膜材料实际上起作用的基本上是不含有载体的。用水基做载体除了具备货源普遍，价钱
便宜，无毒无刺激性气体以外，还具有容易使耐火骨料(耐火粉料)悬浮：可使耐磨损耐高温膜材料较易获得良好的触变性：最终获得的涂层发气小等优点。
[0018]2) 称量耐火粉料，并将称量好的耐火粉料一次性投入碾轮式混料机中，在投料过程中确保投放及合盖操作正确；3) 启动碾轮式混料机，在对投入的耐火粉料进行碾压的同时，加入占耐火粉料重量5%~10%的复合水基浆料，以及占耐火粉料重量1.8%
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5.0%的渗透剂继续碾压；使耐火粉料在复合水基浆料还有少量载液的湿润下，借助碾轮式混料机的滚轮和刮板进行强烈揉搓，使耐火粉料和复合水基浆料形成的硬膏体在摩擦和揉搓中成为粉状或粒状物料；4) 将制得的粉状或粒状物料，进行放料装袋，得到防脉纹耐高温耐磨损膜材料。
[0019]上述的耐火粉料按质量百分比计由60%~80%的复合铝硅质耐火粉、8%~15%本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水基防脉纹耐高温耐磨损膜材料的制备方法，其特征是：所述的膜材料呈粉状或粒状，其组分按重量份数计由耐火粉料100份、复合水基浆料5份至10份以及渗透剂1.8份至5份混合而成；所述的复合水基浆料的组分包括悬浮剂、粘结剂和水；防脉纹耐高温耐磨损膜材料的制备方法包括以下步骤：1) 以水为载液分别溶解悬浮剂和粘结剂，形成膏状悬浮剂和浆状粘结剂水溶液，再将膏状悬浮剂和浆状粘结剂水溶液均匀搅拌混合制备成复合水基浆料；所述复合水基浆料的组分按质量百分比计包括20%~30%的悬浮剂、15%~25%的复合粘结剂，余量为水；2) 称量耐火粉料，并将称量好的耐火粉料一次性投入碾轮式混料机中，在投料过程中确保投放及合盖操作正确；3) 启动碾轮式混料机，在对投入的耐火粉料进行碾压的同时，加入占耐火粉料重量5%~10%的复合水基浆料，以及占耐火粉料重量1.8%
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5.0%的渗透剂继续碾压；使耐火粉料在复合水基浆料还有少量载液的湿润下，借助碾轮式混料机的滚轮和刮板进行强烈揉搓，使耐火粉料和复合水基浆料形成的硬膏体在摩擦和揉搓中成为粉状或粒状物料；4) 将制得的粉状或粒状物料，进行放料装袋，得到防脉纹耐高温耐磨损膜材料。2.根据权利要求1所述的一种水基防脉纹耐高温耐磨损膜材料的制备方法，其特征是：所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张砥中，李沧海，李琪，
申请(专利权)人：宁波市砥中材料应用有限公司，
类型：发明
国别省市：