【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种水玻璃砂铸钢件用醇基涂料及其制备方法，属于铸造用涂料领域。
技术介绍
1、在铸造生产过程中，涂料具有非常重要的作用，主要作用有：（1）可在型（芯）表面形成一层致密性、耐火性、热化学稳定性更高的屏障，可有效阻止金属液的渗透或热化学反应，从而防止铸件机械粘砂、化学粘砂的产生，减少铸件的清理劳动量；（2）涂覆了涂料的型（芯）表面更加光滑、致密，且不易被金属液润湿，可提高铸件的表面粗糙度等级；（3）改善型（芯）的抗冲刷能力，减少金属液对砂型的热辐射，防止或减少由于冲砂或热膨胀引起的铸件砂眼或夹砂等缺陷。
2、现有水玻璃砂铸钢件生产中常使用锆英粉涂料来达到上述目的，但锆英粉涂料的价格明显高于其它类型的涂料，大批量使用锆英粉涂料会显著增加铸件的生产成本。本专利技术提供一种涂料，可有效替代锆英粉涂料，且显著减少涂料的使用成本，降低铸件的生产成本。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种有效替代锆英粉涂料的醇基涂料，适用于水玻璃砂铸钢件生产，且涂料的有效性、经济性等综合性能更好。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案如下：
3、本专利技术提供了一种水玻璃砂铸钢件用醇基涂料，包括：骨料、悬浮剂、粘结剂、渗透剂、助剂和乙醇；各组分的质量配比如下：骨料：60%-65%；悬浮剂：4%-4.5%；粘结剂：4%-4.5%；渗透剂：1%-3%；助剂：0.4%-1.5%；乙醇：28%-30%。
4、进一步地，涂料的耐火填料（即骨料）由
5、涂料的载体采用乙醇，可点火干燥，燃烧速度适中，无毒、无异味；
6、涂料的悬浮剂采用锂基膨润土和聚乙烯醇缩丁醛，二者的质量比为2.5-3.5∶1-2.5；
7、涂料的粘结剂采用热塑性酚醛树脂和松香；二者的质量比为1.5-3∶0.5-1.5；
8、涂料的渗透剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚；
9、涂料的其它助剂：焦磷酸钠和三甲基硬脂酰胺氯化物，二者的质量比为0.2-1.5∶0.1-1。
10、本专利技术中骨料包括高铝矾土粉、莫来石粉、硅线石粉、棕刚玉粉、铬铁矿粉、镁铝尖晶石；其中，高铝矾土粉的资源丰富，无硅尘和放射性危害。铝矾土原矿在磨粉前，在1300-1500℃下经过充分的煅烧，可有效防止涂层开裂以及铸件气孔缺陷的产生。高铝矾土粉耐火度较高、热性能稳定，不易与金属氧化物生产低熔点物质，也不易被金属液和金属氧化物所润湿，材料成本显著低于锆英粉。莫来石粉采用天然莫来石精矿通过1600℃高温烧结合成的产品，纯度高、性能好，价格便宜，可作为涂料的耐火填料，其耐火度大于1850℃。镁铝尖晶石为人工合成的一种新型耐火原料，具有热胀系数小，抗化学侵蚀能力强、导热性能好、熔点高等优良特性；按本专利技术提供的加入比例进行调配涂料，与高铝矾土粉、莫来石粉、硅线石粉等相互协同作用，较其它类型涂料具有优良的悬浮性、流平性、涂刷性。铬铁矿粉耐火度高，热稳定性好，抗碱性渣能力强，不与氧化铁等发生化学反应，不被金属液所润湿，热导率比硅砂大许多倍，在金属液的浇注过程中，涂层中的铬铁矿粉自身会产生固相烧结，这有助于提高涂料抗粘砂的能力，清理时涂层也容易从铸件上剥离。
11、此外，悬浮剂在涂料中用来形成稳定的胶体体系，以使涂料在使用、存储或运输过程中保持成分均一、无沉淀分层，可防止载体脱离耐火填料而单独渗入型（芯）砂，悬浮剂对涂料的流变性和工艺性能起决定性的作用；国内现用于铸钢件的醇基涂料多采用有机膨润土制作悬浮剂，但有机膨润土价格昂贵，涂料成本明显增加；本专利技术采用锂基膨润土作为悬浮剂，它的悬浮作用很强，且价格比有机膨润土便宜很多；本专利技术所使用的聚乙烯醇缩丁醛具有悬浮作用，可进一步增强涂料的悬浮性能。
12、本专利技术提供了上述水玻璃砂铸钢件用醇基涂料的制备方法，具体步骤如下：
13、步骤一、制备骨料：将高铝矾土粉（40%-70%）、莫来石粉（10%-30%）、硅线石粉（5%-15%）、棕刚玉粉（5%-15%）、铬铁矿粉（5%-10%）、镁铝尖晶石（3%-15%）放入胶体磨中进行粉碎（粒度为200-300目）、研磨，充分混合搅拌均匀，得到骨料；
14、步骤二、制备悬浮剂：
15、（1）将锂基膨润土进行活化处理，工艺流程为：
16、ⅰ.将锂基膨润土干燥至水分小于15%，粉碎至（100-200）目。
17、ⅱ.酸化。采用盐酸进行活化，盐酸的用量为（300-600）kg/100kg锂基膨润土，活化温度（50-100）℃，时间（2-8）h，活化时需要不断搅拌。
18、ⅲ.洗涤。活化完毕，多次水洗直到洗液呈中性为止。过程中为加速沉降，可加入适量高效絮凝剂聚丙烯酰胺。絮凝剂的用量为0.01kg/100kg锂基膨润土。
19、ⅳ.过滤。采用压滤工艺脱除洗涤后的活性白土浆液中的大部分水分。
20、ⅴ.干燥。要求干燥后产品的水分小于8%。
21、（2）将锂基膨润土、聚乙烯醇缩丁醛、乙醇按照（1.6-2）:1:（1.6-2）的比例混合并搅拌均匀，得到悬浮剂，悬浮剂需放置36小时后方可使用；
22、步骤三、将粘结剂、悬浮剂、乙醇充分搅拌均匀；然后加入骨料、渗透剂，充分搅拌均匀；再加入焦磷酸钠、三甲基硬脂酰胺氯化物，充分搅拌均匀即得醇基涂料。
23、本专利技术制备的涂料涂刷性好，饱蘸一次后的可涂刷距离长，易于涂刷；悬浮性好，耐火填料均匀悬浮在介质中，不沉淀、不分层、不结块；涂层均匀，点燃干燥时燃烧平稳、充分，无起泡现象。
24、本专利技术提供了上述水玻璃砂铸钢件用醇基涂料的涂刷方法，具体步骤如下：
25、步骤一、将砂芯表面的凸起修平，清除干净砂芯表面的浮砂。
26、步骤二、将涂料充分搅拌均匀。
27、步骤三、使用软毛刷饱蘸涂料，对砂芯进行涂料涂刷，涂刷时要单向涂刷，涂刷结束后立即点燃。
28、本专利技术的有益效果：
29、（1）本专利技术添加的高铝矾土粉，耐火度较高、热性能稳定、不易与金属氧化物生成低熔点物质，也不易被金属液和金属氧化物所润湿，价格也比锆英粉便宜；
30、（2）莫来石粉是一种性能优良的耐火填料，本专利技术添加的莫来石粉为烧结莫来石，是采用天然莫来石精矿通过1600℃高温烧结合成的产品，价格便宜，纯度和性能与电熔莫来石相近；
31、（3）本专利技术添加的镁铝尖晶石，具有热膨胀系数小、抗化学侵蚀能力强、导热性能好、熔点高等优良特性，按本专利技术提供的加入比例调配涂料，与高铝矾土粉、莫来石粉、硅线石粉等相互协同作用，较其它类型涂料具有优良的悬浮性、流平性、涂刷性；
32、（4）本专利技术采用锂基膨润土作为悬浮剂，它的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水玻璃砂铸钢件用醇基涂料，其特征在于包括：骨料、悬浮剂、粘结剂、渗透剂、助剂和乙醇；各组分的质量配比如下：骨料：60%-65%；悬浮剂：4%-4.5%；粘结剂：4%-4.5%；渗透剂：1%-3%；助剂：0.4%-1.5%；乙醇：28%-30%。
2.根据权利要求1所述的水玻璃砂铸钢件用醇基涂料，其特征在于：骨料由高铝矾土粉、莫来石粉、硅线石粉、棕刚玉粉、铬铁矿粉、镁铝尖晶石组成；高铝矾土粉、莫来石粉、硅线石粉、棕刚玉粉、铬铁矿粉、镁铝尖晶石的质量比为：40-70∶6-30∶4-15∶3.5-15∶3-10∶2-15。
3.根据权利要求1所述的水玻璃砂铸钢件用醇基涂料，其特征在于：悬浮剂包括锂基膨润土和聚乙烯醇缩丁醛，二者的质量比为2.5-3.5∶1-2.5。
4.根据权利要求1所述的水玻璃砂铸钢件用醇基涂料，其特征在于：涂料的粘结剂采用热塑性酚醛树脂和松香；二者的质量比为1.5-3∶0.5-1.5。
5.根据权利要求1所述的水玻璃砂铸钢件用醇基涂料，其特征在于：涂料的渗透剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚。
6.根据权利要求
7.一种权利要求1~6任一项所述的水玻璃砂铸钢件用醇基涂料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
8.一种权利要求1~6任一项所述的水玻璃砂铸钢件用醇基涂料的涂刷方法，其特征在于具体步骤如下：步骤一、将砂芯表面的凸起修平，清除干净砂芯表面的浮砂；
...【技术特征摘要】
1.一种水玻璃砂铸钢件用醇基涂料，其特征在于包括：骨料、悬浮剂、粘结剂、渗透剂、助剂和乙醇；各组分的质量配比如下：骨料：60%-65%；悬浮剂：4%-4.5%；粘结剂：4%-4.5%；渗透剂：1%-3%；助剂：0.4%-1.5%；乙醇：28%-30%。
2.根据权利要求1所述的水玻璃砂铸钢件用醇基涂料，其特征在于：骨料由高铝矾土粉、莫来石粉、硅线石粉、棕刚玉粉、铬铁矿粉、镁铝尖晶石组成；高铝矾土粉、莫来石粉、硅线石粉、棕刚玉粉、铬铁矿粉、镁铝尖晶石的质量比为：40-70∶6-30∶4-15∶3.5-15∶3-10∶2-15。
3.根据权利要求1所述的水玻璃砂铸钢件用醇基涂料，其特征在于：悬浮剂包括锂基膨润土和聚乙烯醇缩丁醛，二者的质量比为2.5-3.5∶1-2.5。
【专利技术属性】
技术研发人员：张玉磊，张纯，宁养豪，张立雍，弓盛文，成慧勇，张龚，杨仙，
申请(专利权)人：晋西铁路车辆有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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