叶腊石消失模铸造涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种叶腊石消失模铸造涂料及其制备方法，按质量百分比，由以下组份组成：叶腊石耐火粉料９０％～９５．８％，羧甲基纤维素钠０．２％～０．７％，膨润土１．９％～４．４％，水玻璃１．９％～５．３％，聚乙烯烷基醇醚０．１％～０．１８％，正辛醇０．０５％～０．１％，上述组分总量为１００％。其中，叶腊石耐火粉料为叶腊石或叶腊石与其他耐火材料的混合物。本发明专利技术的叶腊石消失模铸造涂料，具有良好的悬浮性和触变性，还具有良好的透气性和较高的表面强度，并且制备工艺简单、操作方便、原材料丰富、生产成本低，主要用于生产消失模铸件的泡沫塑料模型表面的耐火涂料。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属液态成型
，具体涉及一种叶腊石消失模铸造涂 料，本专利技术还涉及该铸造涂料的制备方法。
技术介绍
消失模铸造以其独特的优点，被誉为绿色铸造技术和21世纪的铸造 技术。自上世纪60年代在我国开始应用以来，经过几十年的不断发展，消 失模铸造的应用领域不断扩大，获得了良好的经济效益与社会效益。在消失模铸造中，涂料是关键技术之一。与普通砂型铸造不同，消失模 铸造的涂料涂挂在泡沫塑料模表面而不是涂挂在铸型或砂芯上。鉴于消失模 铸造与普通砂型铸造的不同，消失模铸造涂料除了应具备普通铸造涂料的使 用要求外，还要在以下方面发挥作用，即提高泡沫塑料模样的刚度和强度， 保持模样尺寸的稳定性；保持浇注时干砂铸型的稳定性；还要在造型时保护 模样的表面不受流砂的冲刷。为此要求消失模铸造涂料具有高的强度、高透 气性、良好的涂挂性和触变性，同时还应便于清理，成本低，操作简便。消失模铸造涂料主要由耐火粉料、粘接剂、溶剂、悬浮剂以及特殊附加 物所组成。耐火粉料是涂料的重要组分，其性质决定了涂料的性质。铸造涂 料在选择耐火粉料时，要考虑到许多性质，如耐火度、热膨胀系数、高温下 化学稳定性以及原材料来源、价格和对人及环境的影响程度等。常用的耐火 材料有石墨粉、石英粉、锆英粉、刚玉粉、铝钒土粉、镁砂粉以及它们的混合粉料o石墨具有很高的耐火性和热稳定性，来源丰富，价格低廉，因此过去一 直是砂型铸铁涂料中最常用的耐火粉料。但石墨粉黑而细腻，对人体和环境 污染大，不符合环保要求，已经逐渐被其它耐火粉料取代。石英粉来源广泛， 成本低廉，有一定耐火度，在涂料中应用较广。石英粉的主要问题是其粉尘 容易使人患矽肺病，严重影响操作人员的身心健康，因此不提倡使用。锆英 粉具有很高的耐火性和导热性，热膨胀小，热稳定性好，不与氧化铁起化学 反应，主要用于大型铸钢件和重要铸件上。锆英粉耐火性能优良，但大量依 赖进口，价格居高不下，涂料成本很高；另外，锆英粉的伴生矿粉具有放射性。刚玉粉是良好的耐火材料，但资源短缺，价格昂贵，不利于推广使用。 镁砂粉热膨胀小，抗碱性熔渣能力强，但价格比石英粉贵。铝钒土耐火熟料 粉热膨胀小、耐火度高，但成本比石英粉高。因此提高铸件质量，开发新的 耐火粉料和铸造涂料是当务之急。叶腊石是我国著名的非金属矿产，资源相对丰富。叶蜡石主要由石英、 高岭土、绢云母组成，也有以高岭土或绢云母为主的叶蜡石。叶腊石为晶体 结构，属层状硅酸盐矿物，单斜晶系，晶体结构高度无序。其化学结构式为Al2[Si4O10](OH)2，理论化学成分为八120328.3%， Si0266.7%， H20 5.0%。叶 蜡石质地细腻，莫氏硬度1.5 2.0，密度2.65-2.卯g/cm3，耐火度〉1700。C。 叶腊石具有化学稳定性、低热胀性、低热传导性、低导电性、高绝缘性、高 熔点、良好的抗腐蚀性等很多特性，从而使其广泛应用于陶瓷、冶金、建材、 化工、轻工等工业部门。主要用于耐火材料、陶瓷原料、工艺品和装饰材料、 用于人造金刚石工业、玻璃纤维、填料和糖果配料等。其中应用方面中，国 外用量最多的是生产耐火材料。如叶蜡石与粘土制成耐火泥浆、耐火涂料、 耐火混凝土骨料。性较好、吸附性中等、吸湿性 较小、分散性、润湿性一般、悬浮性较好及偏酸性等特征，可以满足涂料对 填料的颜色、遮盖力、增强性及悬浮性要求。叶腊石可用于油漆工业涂料填 料、造纸涂料、油墨涂料、绝热涂层、耐火涂层及建筑涂料中。合肥工业大 学的胡清华等人开展了叶腊石粉在内墙涂料中应用的试验研究。涂料组成为 聚乙烯醇、水玻璃、叶腊石粉等填料、水及助剂。结果表明，叶腊石内墙涂 料质量指标明显优于106涂料，且叶腊石粉代替了部分钛白粉、立德粉、滑 石粉及轻质碳酸钙等填料。叶腊石粉是理想的涂料填料，可充当部分颜色的作用(胡清华，叶腊石粉理化性能与应用研究，安徽地质，1996， 6 (1): 52-56)。据报道，国外将叶腊石粉用于油漆涂料的覆盖物或填充料，能使涂 料具有很好的悬浮性、耐久性和粘滞性，避免磨损和脱落(李博威，文化川， 综述国内外叶腊石和滑石的开发利用与在工业上的质量要求，四川建材学院 学报，1988， 3 (2): 47-68;许凤林，徐传云.浙江省叶蜡石开发利用发展 方向，中国非金属矿工业导刊，2007， (5): 15-17)。日本把叶腊石粉作为 造纸填料使用，同时报道指出叶腊石粉也是较好的造纸涂料。研究表明，利 用叶蜡石矿物材料具有低的导热系数、焙烧后强度高、密度小及结构多层等 性质，可被应用于绝热材料中。向碳质材料、叶蜡石矿物材料和云母类矿物 材料组成的混合材料中加入水和其他黏结剂后，经成型焙烧能形成良好的绝 热涂层。也有文献报道叶蜡石粉体在涂料工业中可生产各种耐高温耐腐蚀涂料 和冶金铸造特种涂料(姚文君，张培萍，李书法，马丽艳，苏克.叶蜡石矿 产资源及其应用开发研究现状，世界地质，2007， 26 (1): 124-129;刘平.浅 谈叶腊石的开发利用现状，IM&P化工矿物与加工，2004， (12): 38)，但仅在有关文献中提及，没有详细的资料可查，更没有具体的涂料配比与制备工艺介绍。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种叶腊石消失模铸造涂料，该涂料具有高强度、 高透气性、良好的涂挂性和触变性，便于清理、成本低。 本专利技术的另一目的是提供上述涂料的制备方法。本专利技术所采用的技术方案是，叶腊石消失模铸造涂料，按质量百分比， 由以下组份组成叶腊石耐火粉料 羧甲基纤维素钠 膨润土水玻璃聚乙烯烷基醇醚正辛醇上述组分总量为100%，90% 95.8%0.2% 0.70/01.9% 4.4%1.9% 5.3%0.1% 0.18%0.05%~0.1%其中，叶腊石耐火粉料为叶腊石或叶腊石与其他耐火材料的混合物。 本专利技术所采用的另一技术方案是，上述涂料的制备方法，具体按以下步骤进行:步骤l、按质量百分比，分别取叶腊石耐火粉料90% 95.8%、羧甲基纤 维素钠0.2% 0.7%、膨润土 1.9% 4.4%、水玻璃1.9%~5.3%、聚乙烯烷基醇 醚0.1 %~0.18%和正辛醇0.05%~0.1%;其中叶腊石耐火粉料为叶腊石或按质 量百分比由50% 90%的叶腊石和10% 50%其他耐火材料组成的混合物，步骤2、按照l: 30的质量比，将步骤1取得的羧甲基纤维素钠与水混合，搅拌均匀，静置70 75小时，制得羧甲基纤维素钠水溶液；按照l: 5的质量比，将步骤1取得的膨润土与水混合，搅拌均匀，静 置70 75小时，制得膨润土水混合液；步骤3、将步骤l取得的叶腊石耐火粉料以及水玻璃、步骤2制得的羧甲 基纤维素钠水溶液和膨润土水混合液混合均匀，制得的混合溶液，按照10:l的质量比，将该混合溶液与水加入高速分散机中，高速分散: 混合涂料；i小时，制fe但步骤4、将步骤1取得的聚乙烯烷和正辛醇依次加入步骤3制得的混合 涂料中，搅拌30 40分钟，分散均匀，制得叶腊石消失模铸造涂料。本专利技术的叶腊石消失模铸造涂料，具有良好的悬浮性和触变性，还具有 良好的透气性和较高的表面强度，并且制备工艺简单、操作方便、原材料丰 富、生产成本低，主要用于生产消失模铸件的泡沫塑料模型表面的耐火涂料。 具体实施例方式下面结合具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叶腊石消失模铸造涂料，其特征在于，按质量百分比，由以下组份组成：　叶腊石耐火粉料　９０％～９５．８％　羧甲基纤维素钠　０．２％～０．７％　膨润土　１．９％～４．４％　水玻璃　１．９％～５．３％　聚乙烯烷基醇醚　０．１％～０．１８％　正辛醇　０．０５％～０．１％　上述组分总量为１００％，　其中，叶腊石耐火粉料为叶腊石或叶腊石与其他耐火材料的混合物。

【技术特征摘要】
1. 一种叶腊石消失模铸造涂料，其特征在于，按质量百分比，由以下组份组成叶腊石耐火粉料 90％～95.8％羧甲基纤维素钠 0.2％～0.7％膨润土 1.9％～4.4％水玻璃 1.9％～5.3％聚乙烯烷基醇醚 0.1％～0.18％正辛醇 0.05％～0.1％上述组分总量为100％，其中，叶腊石耐火粉料为叶腊石或叶腊石与其他耐火材料的混合物。2. 根据权利要求1所述的铸造涂料，其特征在于，叶腊石与其他耐火 材料的混合物中，按照质量百分比，叶腊石为50% 90%，余量为其他耐火 材料，各组份总量100%。3. 根据权利要求1所述的铸造涂料，其特征在于，所述的叶腊石的粒 度直径为0.063 0.088mm。4. 根据权利要求1所述的铸造涂料，其特征在于，所述的其他耐火材 料选自石英粉、锆英粉、刚玉粉、铝钒土粉或镁砂粉中的一种或两种以上的组合(5 一种权利要求1所述铸造涂料的制备方法，其特征在于，具体按以下步骤进行-步骤l、按质量百分比，分别取叶腊石耐火粉料90%~95.8%、羧甲基纤 维素钠0.2%~0.7%、膨润土 1.9%~4.4%、水玻璃1.9%~5.3%、聚乙烯烷基醇醚0.1 % 0.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张忠明，徐春杰，郭学锋，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]