一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料及其制備方法，稱取鎂砂粉、偏硼酸鋇、水玻璃、N-甲基吡咯烷酮、活化膨潤土、二甲替甲酰胺、氯化鎂、二甲苯、氯化鋇、聚四氟乙烯、聚酰亞胺、乙酸乙酯、鋁粉漿和顏料，將鎂砂粉、活化膨潤土、氯化鎂和氯化鋇投入輪碾機(jī)中，干混后再加入水玻璃混碾；將聚酰亞胺、聚四氟乙烯、二甲苯、乙酸乙酯和二甲替甲酰胺投入反應(yīng)釜中混合均勻，再與混碾后的原料混合，加入剩余原料，在三輥機(jī)中進(jìn)行研磨后調(diào)節(jié)粘度即可；產(chǎn)品相對密度16-18，可在低溫固化；耐1000-1200℃高溫不脫落，對金屬設(shè)備不腐蝕，保護(hù)鋼材不氧化；不脫碳，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
【專利說明】一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械加工用涂料，尤其涉及一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料及其制備方法，屬于鑄鋼涂料【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]鑄造涂料是重力型金屬鑄造的基礎(chǔ)涂料，適用于所有金屬模具。鑄造涂料顆粒相對較粗，但絕熱性能好，可防止鑄造時鑄件缺肉和冷隔。適于細(xì)薄截面鑄件和大平面鑄件，也適用于供料口、輪轂、活塞、連桿、氣缸等。一般情況下，鑄造涂料的涂掛方法有刷、浸、淋、噴或浸淋相結(jié)合幾種，其中浸涂法具有生產(chǎn)效率高、節(jié)省涂料、涂層均勻以及對涂料的要求不高、操作簡便、不需要特殊設(shè)備等優(yōu)點，在實際應(yīng)用中深受歡迎。采用特種硅藻土，除去了硅藻土中5—8%的結(jié)合水及有機(jī)質(zhì)和雜質(zhì)；AL203，S12.;鑄造涂料懸浮劑(鋰基凹土，有機(jī)土等)。應(yīng)用于金屬模具表面，鐵摸/鋁摸/銅摸；ZD涂料起隔熱，均衡溫度，免除因金屬液的沖擊與腐蝕性從而達(dá)到保護(hù)摸具和延長摸具使用壽命可長達(dá)1/3以上；防止鑄件產(chǎn)品因局部冷卻過快而造成的開裂和白口鐵形成；吸附時間長達(dá)7天之久，透氣性好，每次脫?？捎靡胰矡熝幚韥泶婷撃┑氖褂?，澆注一個鑄件煙熏一次即可。與磷酸鹽涂料相比它特有的物理性能決定了它的優(yōu)勢；透氣好；保溫隔熱效果明顯，熔點在1650°C以上；噴吐后附著力強(qiáng)且不宜剝落，通常一周后才需修補(bǔ)，ZD涂料不需要象其它涂料一樣每次開摸要噴涂，省卻每天因噴補(bǔ)涂料而拆裝摸具的繁瑣工作；相對而言價格便宜，大大降低了因使用醇基涂料或進(jìn)口涂料所帶來昂貴的生產(chǎn)鑄造成本。醇基鑄造涂料優(yōu)點:涂刷點燃后，型、芯表面的涂料層可自行烘干，不用進(jìn)烘干窯；使用方便，生產(chǎn)周期短；可應(yīng)用水玻璃砂的型、芯。鑄件粘砂是因為涂料沒有有效起到阻擋隔離作用，或涂料與高溫金屬液體發(fā)生化學(xué)反映。涂料附著力差:填砂震動時造成涂料剝落，引起鑄件粘砂，涂料膨脹系數(shù)大:與高溫金屬液體接觸時涂料受熱體積膨脹脫離鑄型導(dǎo)致鑄件粘砂。高溫液體金屬被氧化與涂料和鑄型發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成金屬氧化物，對涂料和型砂都有極強(qiáng)的粘結(jié)性，能夠?qū)⑿蜕袄喂陶掣皆阼T件表面上形成一系列的低熔點化合物〔在鑄件厚壁及轉(zhuǎn)角處等，低熔點物更多，粘砂層更后)，造成鑄件粘砂，有時雖未產(chǎn)生粘砂，但在鑄件表面粘附上一層難以清除的涂料，及產(chǎn)生粘灰。
[0003]機(jī)械涂料就是指涂裝在機(jī)械表面及各類機(jī)器零部件上的涂料。機(jī)械涂料遮蓋力:遮蓋力通常用能使規(guī)定的黑白格掩蓋所需的涂料重量來表示，重量越大遮蓋力越小。涂抹附著力:表示涂膜與基層的粘合力。粘度:粘度的大小影響施工性能，不同的施工方法要求涂料有不同的粘度。細(xì)度:細(xì)度大小直接影響涂膜表面的平整性和光澤。耐污染性、耐久性:包括耐凍融、耐洗刷性、耐老化性、耐堿性:涂料的裝飾對象主要是一些堿性材料，因此堿性是涂料的重要特性。、最低成膜溫度:每種涂料都具有一個最低成膜溫度，不同的涂料最低成膜溫度不同。傳統(tǒng)的鑄造涂料大都為水基液體狀，醇基液體狀或膏狀，這樣給運(yùn)輸及試用均帶來諸多不便，國際國內(nèi)眾多鑄造機(jī)構(gòu)不斷進(jìn)行開發(fā)和研究并達(dá)到共識，力圖開發(fā)制造出干粉狀的鑄造涂料，鑄造廠在使用時只需加入水或酒精等溶劑進(jìn)行充分?jǐn)嚢杓纯墒褂茫@種干粉涂料會大大降低鑄造涂料的運(yùn)輸成本及加工成本，鑄造廠的儲藏和試用也異常方便。在這樣的背景下，加上中國十二五以來嚴(yán)厲的環(huán)保法規(guī)，國內(nèi)的某精密鑄造材料研究開發(fā)機(jī)構(gòu)聯(lián)合國內(nèi)知名鑄造技術(shù)專家，鑄造材料專家，耐火材料專家，特種涂料專家開發(fā)出了干粉狀的消失模鑄造涂料，干粉狀的砂型鑄造涂料，已經(jīng)在鑄鐵，鑄鋼，合金鋼，鋁合金，鎂合金等有色金屬的鑄造工藝中使用。由于干粉狀涂料的配制工藝及儲藏因素決定，其所使用的輔助材料均必須為環(huán)保性的添加劑，因此干粉狀鑄造涂料又屬綠色環(huán)保性的鑄造涂料。刷涂時，涂料的厚度均勻性雖說不如噴涂法或者浸涂法，但是效果還令人滿意，對于一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的消失模模樣最好選擇刷涂，這樣會避免采用噴涂法造成的一些“死角”部位噴涂不到的現(xiàn)象，同時也可以避免浸涂法難于排除某些凹槽中的推擠涂料的現(xiàn)象。
[0004]中國專利CN201210582801.4公開了一種金屬型鑄造生產(chǎn)普通中碳鋼鑄件用新型絕熱復(fù)層涂料，采用在金屬型的型腔表面涂覆復(fù)層涂料的技術(shù)，涂料層由底層涂料和表層涂料組成，底層采用具有良好絕熱性能的涂料，表面層采用耐火度高、抗化學(xué)粘砂性好的涂料。優(yōu)點是:可同時滿足金屬型鑄造普通中碳鋼鑄件時對涂料絕熱效果良好和抗化學(xué)粘砂能力優(yōu)良的要求，既避免了鋼液在金屬型中因冷卻速度較快，產(chǎn)生澆不足、冷隔、開裂等缺陷，又防止了鑄鋼件經(jīng)常發(fā)生的表面化學(xué)及物理粘砂，導(dǎo)致的鑄件清理和機(jī)械加工困難的問題。金屬型的使用壽命也得到了提高，但是鋼材易腐蝕易氧化，隨著社會城市化、科技化、人性化的發(fā)展，設(shè)計一種耐熱溫度高、不易腐蝕、不易氧化、相對密度高和不脫碳的機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料及其制備方法，以滿足市場需求，是非常必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]解決的技術(shù)問題:
本申請針對現(xiàn)有水溶性涂料耐熱溫度低、易腐蝕、易氧化、相對密度低和易脫碳的技術(shù)問題，提供一種利用機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料及其制備方法。
[0006]技術(shù)方案:
一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料，原料按重量份數(shù)配比如下:鎂砂粉100份，偏硼酸鋇4-16份，水玻璃0.5-4.5份，N-甲基吡咯烷酮30-50份，活化膨潤土 2_6份，二甲替甲酰胺25-45份，氯化鎂1-5份，二甲苯5-25份，氯化鋇0.1-3份，聚四氟乙烯15-35份，聚酰亞胺1-20份，乙酸乙酯7-13份，鋁粉漿10-30份，顏料5-15份。
[0007]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料的原料按重量份數(shù)配比如下:鎂砂粉100份，偏硼酸鋇8-12份，水玻璃1.5-3.5份，N-甲基吡咯烷酮35-45份，活化膨潤土 3-5份，二甲替甲酰胺28-42份，氯化鎂2_4份，二甲苯10-20份，氯化鋇0.5-2.5份，聚四氟乙烯20-30份，聚酰亞胺5-15份，乙酸乙酯8_12份，鋁粉漿15-25份，顏料9-11份。
[0008]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料的原料按重量份數(shù)配比如下:鎂砂粉100份，偏硼酸鋇10份，水玻璃2.5份，N-甲基吡咯烷酮40份，活化膨潤土 4份，二甲替甲酰胺35份，氯化鎂3份，二甲苯15份，氯化鋇1.5份，聚四氟乙烯25份，聚酰亞胺10份，乙酸乙酯10份，鋁粉漿20份，顏料10份。
[0009]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述顏料采用氧化鉻綠或氧化鐵紅。
[0010]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料的制備方法步驟為:
第一步:將鎂砂粉、活化膨潤土、氯化鎂和氯化鋇投入輪碾機(jī)中，干混；
第二步:再加入水玻璃，混碾10-30min ；
第三步:將聚酰亞胺、聚四氟乙烯、二甲苯、乙酸乙酯和二甲替甲酰胺投入反應(yīng)釜中混合均勻，再與第二步混碾后的原料混合5-10min ；
第四步:加入剩余原料，在三輥機(jī)中進(jìn)行研磨2-4h，調(diào)節(jié)粘度后即可使用。
[0011]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述第一步中的干混時間為10-30min。
[0012]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述第四步中的調(diào)節(jié)粘度為將粘度控制在18—20s ο
[0013]有益效果:
本發(fā)明所述一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料及其制備方法采用以上技術(shù)方案和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:1、產(chǎn)品相對密度16-18，可在低溫固化；2、耐1000-1200°c高溫不脫落；3、對金屬設(shè)備不腐蝕，保護(hù)鋼材不氧化；4、不脫碳，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。

【具體實施方式】
[0014]實施例1:
按重量份數(shù)配比稱取鎂砂粉100份，偏硼酸鋇4份，水玻璃0.5份，N-甲基吡咯烷酮30份，活化膨潤土 2份，二甲替甲酰胺25份，氯化鎂I份，二甲苯5份，氯化鋇0.1份，聚四氟乙烯15份，聚酰亞胺I份，乙酸乙酯7份，鋁粉漿10份，氧化鐵紅5份。
[0015]將鎂砂粉、活化膨潤土、氯化鎂和氯化鋇投入輪碾機(jī)中，干混lOmin，再加入水玻璃，混碾lOmin，將聚酰亞胺、聚四氟乙烯、二甲苯、乙酸乙酯和二甲替甲酰胺投入反應(yīng)釜中混合均勻，再與第二步混碾后的原料混合5min，加入剩余原料，在三輥機(jī)中進(jìn)行研磨2h，將粘度控制在18s即可使用。
[0016]產(chǎn)品相對密度16，耐1000°C高溫不脫落。
[0017]實施例2:
按重量份數(shù)配比稱取鎂砂粉100份，偏硼酸鋇16份，水玻璃4.5份，N-甲基吡咯烷酮50份，活化膨潤土 6份，二甲替甲酰胺45份，氯化鎂5份，二甲苯25份，氯化鋇3份，聚四氟乙烯35份，聚酰亞胺20份，乙酸乙酯13份，鋁粉漿30份，氧化鐵紅15份。
[0018]將鎂砂粉、活化膨潤土、氯化鎂和氯化鋇投入輪碾機(jī)中，干混30min，再加入水玻璃，混碾30min，將聚酰亞胺、聚四氟乙烯、二甲苯、乙酸乙酯和二甲替甲酰胺投入反應(yīng)釜中混合均勻，再與第二步混碾后的原料混合lOmin，加入剩余原料，在三輥機(jī)中進(jìn)行研磨4h，將粘度控制在20s即可使用。
[0019]產(chǎn)品相對密度16.5，耐1050°C高溫不脫落。
[0020]實施例3:
按重量份數(shù)配比稱取鎂砂粉100份，偏硼酸鋇8份，水玻璃1.5份，N-甲基吡咯烷酮35份，活化膨潤土 3份，二甲替甲酰胺28份，氯化鎂2份，二甲苯10份，氯化鋇0.5份，聚四氟乙烯20份，聚酰亞胺5份，乙酸乙酯8份，鋁粉漿15份，氧化鉻綠9份。
[0021]將鎂砂粉、活化膨潤土、氯化鎂和氯化鋇投入輪碾機(jī)中，干混15min，再加入水玻璃，混碾15min，將聚酰亞胺、聚四氟乙烯、二甲苯、乙酸乙酯和二甲替甲酰胺投入反應(yīng)釜中混合均勻，再與第二步混碾后的原料混合6min,加入剩余原料,在三棍機(jī)中進(jìn)行研磨2.5h,將粘度控制在19s即可使用。
[0022]產(chǎn)品相對密度17，耐1100°C高溫不脫落。
[0023]實施例4:
按重量份數(shù)配比稱取鎂砂粉100份，偏硼酸鋇12份，水玻璃3.5份，N-甲基吡咯烷酮45份，活化膨潤土 5份，二甲替甲酰胺42份，氯化鎂4份，二甲苯20份，氯化鋇2.5份，聚四氟乙烯30份，聚酰亞胺15份，乙酸乙酯12份，鋁粉漿25份，氧化鉻綠11份。
[0024]將鎂砂粉、活化膨潤土、氯化鎂和氯化鋇投入輪碾機(jī)中，干混25min，再加入水玻璃，混碾25min，將聚酰亞胺、聚四氟乙烯、二甲苯、乙酸乙酯和二甲替甲酰胺投入反應(yīng)釜中混合均勻，再與第二步混碾后的原料混合9min,加入剩余原料,在三棍機(jī)中進(jìn)行研磨3.5h,將粘度控制在19s即可使用。
[0025]產(chǎn)品相對密度17.5，耐1150°C高溫不脫落。
[0026]實施例5:
按重量份數(shù)配比稱取鎂砂粉100份，偏硼酸鋇10份，水玻璃2.5份，N-甲基吡咯烷酮40份，活化膨潤土 4份，二甲替甲酰胺35份，氯化鎂3份，二甲苯15份，氯化鋇1.5份，聚四氟乙烯25份，聚酰亞胺10份，乙酸乙酯10份，鋁粉漿20份，氧化鉻綠10份。
[0027]將鎂砂粉、活化膨潤土、氯化鎂和氯化鋇投入輪碾機(jī)中，干混20min，再加入水玻璃，混碾20min，將聚酰亞胺、聚四氟乙烯、二甲苯、乙酸乙酯和二甲替甲酰胺投入反應(yīng)釜中混合均勻，再與第二步混碾后的原料混合8min，加入剩余原料，在三輥機(jī)中進(jìn)行研磨3h，將粘度控制在19s即可使用。
[0028]產(chǎn)品相對密度18，耐1200°C高溫不脫落。
[0029]以上實施例中的所有組分均可以商業(yè)購買。
[0030]上述實施例只是用于對本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行闡述，而不是限制，因此在和本發(fā)明的權(quán)利要求書相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)該認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料，其特征在于，所述機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料的原料按重量份數(shù)配比如下:鎂砂粉100份，偏硼酸鋇4-16份，水玻璃0.5-4.5份，N-甲基吡咯烷酮30-50份，活化膨潤土 2-6份，二甲替甲酰胺25-45份，氯化鎂1_5份，二甲苯5-25份，氯化鋇0.1-3份，聚四氟乙烯15-35份，聚酰亞胺1_20份，乙酸乙酯7_13份，鋁粉漿10-30份，顏料5-15份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料，其特征在于，所述機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料的原料按重量份數(shù)配比如下:鎂砂粉100份，偏硼酸鋇8-12份，水玻璃1.5-3.5份，N-甲基吡咯烷酮35-45份，活化膨潤土 3-5份，二甲替甲酰胺28-42份，氯化鎂2-4份，二甲苯10-20份，氯化鋇0.5-2.5份，聚四氟乙烯20-30份，聚酰亞胺5_15份，乙酸乙酯8-12份，鋁粉漿15-25份，顏料9-11份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料，其特征在于，所述機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料的原料按重量份數(shù)配比如下:鎂砂粉100份，偏硼酸鋇10份，水玻璃2.5份，N-甲基吡咯烷酮40份，活化膨潤土 4份，二甲替甲酰胺35份，氯化鎂3份，二甲苯15份，氯化鋇1.5份，聚四氟乙烯25份，聚酰亞胺10份，乙酸乙酯10份，鋁粉漿20份，顏料10份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料，其特征在于:所述顏料采用氧化鉻綠或氧化鐵紅。
5.一種權(quán)利要求1所述機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一步:將鎂砂粉、活化膨潤土、氯化鎂和氯化鋇投入輪碾機(jī)中，干混； 第二步:再加入水玻璃，混碾10-30min ； 第三步:將聚酰亞胺、聚四氟乙烯、二甲苯、乙酸乙酯和二甲替甲酰胺投入反應(yīng)釜中混合均勻，再與第二步混碾后的原料混合5-10min ； 第四步:加入剩余原料，在三輥機(jī)中進(jìn)行研磨2-4h，調(diào)節(jié)粘度后即可使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料的制備方法，其特征在于:所述第一步中的干混時間為10-30min。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種機(jī)械鑄鋼加工用絕熱防粘涂料的制備方法，其特征在于:所述第四步中的調(diào)節(jié)粘度為將粘度控制在18-20S。
【文檔編號】B22C3/00GK104190862SQ201410490551
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】陳凌, 王琰, 任琪, 程曉 申請人:無錫康柏斯機(jī)械科技有限公司