一种水性乳液型硅溶胶及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供了一种水性乳液型硅溶胶及其制备方法和用途。以重量份计所述水性乳液型硅溶胶的原料包括硅溶胶95～100份、水性乳液1～3份和甲基纤维素类化合物0.1～1份。本发明专利技术提供一种所述水性乳液型硅溶胶的制备方法，所述制备方法包括：将硅溶胶与水性乳液混合，得到混合液A；将所述混合液A与甲基纤维素类化合物混合，得到所述水性乳液型硅溶胶。本发明专利技术通过水性乳液和甲基纤维素类化合物对硅溶胶进行改性，能够提高铸件面层浆料的润湿性、流动性和稳定性，使得面层模壳的透气性好、抗开裂、湿强度高，提高了铸件的使用寿命和表面质量。提高了铸件的使用寿命和表面质量。

【技术实现步骤摘要】
一种水性乳液型硅溶胶及其制备方法和用途


[0001]本专利技术属于粘接材料
，具体涉及一种水性乳液型硅溶胶及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]现有的熔模铸造(精密铸造)采用普通硅溶胶取代早期污染非常严重的醋酸乙酯作为制壳材料的粘接剂，清洁、环保，得到广泛的应用。由于硅溶胶浆料的湿强度低，面层干燥条件苛刻，根据不同的干燥条件，生产周期一般为7
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8天，约占全部生产周期的85％；此外，模壳在干燥或烧结过程中，如果温度、湿度控制不当，很容易出现开裂、变形等现象，造成浇铸的铸件不合格；此外，由于普通硅溶胶结构致密，模壳的残留强度高，强烈的爆振作用力易造成铸件的表面缺陷，直接影响到企业的生产效率、产品质量、成本及市场竞争力。
[0003]CN106854355A公开了一种水性聚碳酸酯改性硅溶胶乳液及其制备方法，所述水性聚碳酸酯改性硅溶胶乳液通过硅烷偶联剂和水性聚碳酸酯对硅溶胶进行改性，具有优异的综合性能，涂层硬度得到显著提升、附着力好，耐划伤性和耐磨性性能均得到良好改善，提高了产品的实际应用性能。但是所述改性硅溶胶用于精密铸造业时，面层浆料的使用寿命短，湿强度低。
[0004]CN103319974A公开了一种基于环氧树脂改性硅溶胶的耐高温疏水涂料，所述环氧树脂改性硅溶胶通过环氧树脂和硅烷偶联剂对硅溶胶进行改性，使得所述涂料干燥固化后其漆膜具有力学性能好、疏水性能优异，耐高温、耐候性能好等优点，适用于铝板、马口铁、钢板等金属底材的耐高温防护与装饰。但是所述改性硅溶胶不适用于精密铸造行业，抗开裂性能差。
[0005]因此，开发一种粘结性高、铸件的面层浆料湿强度高、使用寿命长的硅溶胶，是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种水性乳液型硅溶胶及其制备方法和用途。所述水性乳液型硅溶胶通过水性乳液和甲基纤维素类化合物对硅溶胶进行改性，能有效提高铸件面层浆料的使用寿命和铸件的表面质量，减少了铸件的返修成本。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种水性乳液型硅溶胶，以重量份计所述水性乳液型硅溶胶的原料包括硅溶胶95～100份、水性乳液1～3份和甲基纤维素类化合物0.1～1份。
[0009]本专利技术中，由于水性乳液表面有大量的亲水性基团，与硅溶胶相结合，可以提高硅溶胶整体的湿润性和流动性；而甲基纤维素的引入，可以提高硅溶胶与耐火材料结合的强度，通过水性乳液和甲基纤维素类化合物复配，能够提高铸件面层浆料的润湿性、流动性和稳定性，使得包括所述水性乳液型硅溶胶的面层模壳的使用寿命长、透气性好、湿强度高、耐高温且抗开裂，提高了铸件的表面质量。
[0010]优选地，以重量份计所述水性乳液型硅溶胶的原料包括硅溶胶95～100份，例如可以为96份、97份、98份、99份、100份等。
[0011]优选地，以重量份计所述水性乳液型硅溶胶的原料包括水性乳液1～3份，例如可以为1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.4份、2.6份、2.8份等。
[0012]本专利技术中，所述水性乳液的份数大于3份，体系粘度降低，影响使用。
[0013]优选地，以重量份计所述水性乳液型硅溶胶的原料包括甲基纤维素类化合物0.1～1份，例如可以为0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份等。
[0014]本专利技术中，所述甲基纤维素类化合物的份数大于1份，所述水性乳液型硅溶胶稳定性降低，不利于后续使用。
[0015]优选地，所述硅溶胶的固含量为25～35％，例如可以为26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、34％等。
[0016]优选地，所述硅溶胶的pH值为10～11，例如可以为10、10.1、10.2、10.3、10.4、10.5、10.6、10.7、10.8、10.9等。
[0017]优选地，所述水性乳液的固含量为45～50％，例如可以为45％、46％、47％、48％、49％、50％等。
[0018]优选地，所述水性乳液包括水性聚氨酯乳液、水性硅丙乳液或水性丙烯酸乳液中的任意一种或至少两种的组合。
[0019]优选地，所述甲基纤维素类化合物包括羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠或甲基纤维素中的任意一种或至少两种的组合。
[0020]优选地，所述水性乳液型硅溶胶中水性乳液与甲基纤维素类化合物的质量比为(1～5):1，例如可以为1:1、2:1、3:1、4:1、5:1等。
[0021]本专利技术中，所述水性乳液与甲基纤维素类化合物的质量比中水性乳液指包括溶剂在内的水性乳液的总质量。
[0022]本专利技术中，所述水性乳液与甲基纤维素类化合物的质量比小于1:1，所述水性乳液型硅溶胶稳定性差，影响后续使用；大于5:1，所述水性乳液型硅溶胶粘度降低。
[0023]优选地，以重量份计所述水性乳液型硅溶胶的原料还包括0.1～0.5份烷基酚聚氧乙烯醚，例如可以为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份等。
[0024]本专利技术中，所述烷基酚聚氧乙烯醚能够提高水性乳液、甲基纤维素类化合物和硅溶胶三者之间的相容性。
[0025]优选地，以重量份计所述水性乳液型硅溶胶的原料还包括0.1～0.5份水性有机硅消泡剂，例如可以为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份等。
[0026]第二方面，本专利技术提供一种根据第一方面所述的水性乳液型硅溶胶的制备方法，所述制备方法包括：
[0027](1)将硅溶胶与水性乳液混合，得到混合液A；
[0028](2)将步骤(1)得到的混合液A与甲基纤维素类化合物混合，得到所述水性乳液型硅溶胶。
[0029]本专利技术中，所述硅溶胶在与水性乳液混合前包括将硅溶胶进行搅拌的步骤。
[0030]优选地，所述搅拌的时间为20～40min，例如可以为20min、25min、30min、35min、40min等。
[0031]优选地，所述搅拌的转速为30～50rpm，例如可以为35rpm、40rpm、45rpm等。
[0032]优选地，步骤(1)所述混合的时间为1～2h，例如可以为1h、1.5h、2h等。
[0033]优选地，步骤(1)所述混合的温度为20～25℃，例如可以为20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃等。
[0034]优选地，步骤(1)所述混合的转速为50～100rpm，例如可以为60rpm、70rpm、80rpm、90rpm、95rpm等。
[0035]优选地，步骤(1)所述混合包括先将配方量40～50％的水性乳液与硅溶胶进行混合，再加入剩余水性乳液进行混合。
[0036]本专利技术中，所述配方量40～50％的水性乳液与硅溶胶进行混合的时间为20～40min，例如可以为20min、25min、30min、35min、40mi本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性乳液型硅溶胶，其特征在于，以重量份计所述水性乳液型硅溶胶的原料包括硅溶胶95～100份、水性乳液1～3份和甲基纤维素类化合物0.1～1份。2.根据权利要求1所述的水性乳液型硅溶胶，其特征在于，所述硅溶胶的固含量为25～35％；优选地，所述硅溶胶的pH值为10～11。3.根据权利要求1或2所述的水性乳液型硅溶胶，其特征在于，所述水性乳液的固含量为45～50％；优选地，所述水性乳液包括水性聚氨酯乳液、水性硅丙乳液或水性丙烯酸乳液中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述甲基纤维素类化合物包括羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠或甲基纤维素中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述水性乳液型硅溶胶中水性乳液与甲基纤维素类化合物的质量比为(1～5):1。4.根据权利要求1～3任一项所述的水性乳液型硅溶胶，其特征在于，以重量份计所述水性乳液型硅溶胶的原料还包括0.1～0.5份烷基酚聚氧乙烯醚；优选地，以重量份计所述水性乳液型硅溶胶的原料还包括0.1～0.5份水性有机硅消泡剂。5.一种根据权利要求1～4任一项所述的水性乳液型硅溶胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：(1)将硅溶胶与水性乳液混合，得到混合液A；(2)将步骤(1)得到的混合液A与甲基纤维素类化合物混合，得到所述水性乳液型硅溶胶。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合的时间为1～2h；优选地，步骤(1)所述混合的温度为20～25℃；优选地，步骤(1)所述混合的转速为50～100rpm；优选地，步骤(1)所述混合包括先将配方量40～50％的水性乳液与硅溶胶进行混合，再加入剩余水性乳液进行混...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖洪，何欣，赖科言，叶海锋，黄瑞丽，
申请(专利权)人：阳江市惠尔特新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：