[发明专利]一种强耐磨性实型铸造涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于铸造领域，具体涉及一种强耐磨性实型铸造涂料及其制备方法。

背景技术

实型铸造涂料是由多种性质不同的材料组成的分散系，其组成主要包括耐火材料、粘结剂、载体、悬浮剂及特殊添加剂等组成，需要涂料有良好的工艺性能、工作性能、质量稳定性以及施涂重现性。实型铸造涂料涂覆在泡沫塑料模型的外表面，待涂料干燥后才能造型浇注。泡沫塑料不透气，热变形温度低(约70℃左右)，对水的亲和力差；泡沫塑料受热熔融、气化后的液态残留物多，发气量大，这些气体和液态残留物若不能及时排出，铸件将产生气体、增碳、表面皱皮等碳缺陷。这些特点决定了实型涂料应具备下述性能要求，即涂层应具有良好的润湿性和涂挂性，良好的高温抗裂性和高温强度以及良好的高温透气性。

但是，现有的实型铸造涂料普遍存在着在高温、低温环境下不均具有强耐磨性、高附着性、优良的透气性和快干性，导致其不能满足大型铸件生产要求。

发明内容

为了解决现有的实型铸造涂料普遍存在着在高温、低温环境下不均具有强耐磨性、高附着性、优良的透气性和快干性，导致其不能满足大型铸件生产要求的问题，本发明的目的是提供一种强耐磨性实型铸造涂料及其制备方法，制得的强耐磨性实型铸造涂料能够在高温、低温环境下均具有强耐磨性、高附着性、优良的透气性和快干性，导致其能满足大型铸件生产要求的优点。

本发明提供了如下的技术方案：

一种强耐磨性实型铸造涂料，包括以下重量份数的原料：石英粉74-78份、橄榄石粉10-12份、刚玉粉11-13份、钠基膨润土4-6份、木质素磺酸1-2份、糊精粉2-3份、羧甲基纤维素钠0.8-1.2份、苯甲酸钠0.4-0.6份、空心玻璃微珠1-2份、硫酸铝7.1-8.7份、聚乙烯醇4.4-5.6份、硅溶胶5-6份、氧化铁粉0.5-0.7份、正辛醇0.04-0.06份、纳米凹凸棒土12-22份、纳米陶瓷粉30-40份、草灰0.5-0.9份、硅藻土4-6份、淀粉浆糊5-7份、磷酸铝2-3份、减水剂0.5-0.9份和水12-16份。

原料中添加了纳米陶瓷粉，纳米陶瓷粉具有大的比表面积、结构致密、均匀和耐火性好的优点。

原料中添加了硅藻土，硅藻土具有吸附性强、化学性质稳定、耐磨和耐热。

原料中添加了淀粉浆糊，淀粉浆糊具有良好的粘结性，可以提高强耐磨性实型铸造涂料的整体性。

原料中添加了磷酸铝，磷酸铝具有耐火性好和粘结性好的优点。

优选地，包括以下重量份的原料：石英粉76份、橄榄石粉11份、刚玉粉12份、钠基膨润土5份、木质素磺酸1.5份、糊精粉2.5份、羧甲基纤维素钠1份、苯甲酸钠0.5份、空心玻璃微珠1.5份、硫酸铝7.9份、聚乙烯醇1份、硅溶胶5.5份、氧化铁粉0.6份、正辛醇0.05份、纳米凹凸棒土17份、纳米陶瓷粉35份、草灰0.7份、硅藻土5份、淀粉浆糊6份、磷酸铝2.5份、减水剂0.7份和水14份。

优选地，所述减水剂为聚羧酸系减水剂，聚羧酸系减水剂的减水率高达45％，产品稳定性好，无毒无害，绿色环保。

优选地，所述硅藻土的粒径大小为300-400目，该粒径下的硅藻土能够与强耐磨性实型铸造涂料的其他的原料更好地混合均匀。

优选地，所述强耐磨性实型铸造涂料包括重量份数为4-6份的水玻璃，作为粘结剂，能够将强耐磨性实型铸造涂料的原料粘结地更加紧密，提高强耐磨性实型铸造涂料的整体性。

优选地，所述强耐磨性实型铸造涂料包括重量份数为16-22份的氧化锆，氧化锆的耐火性好。

优选地，所述强耐磨性实型铸造涂料还包括重量份数为11-17份的纳米碳化硅，纳米碳化硅具有比表面积大、硬度高、耐磨性好、自润滑性好、耐高温性好和耐火性好的优点。

一种强耐磨性实型铸造涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照强耐磨性实型铸造涂料的重量份数称取原料；

(2)将硅藻土用10-15％硫酸浸泡3-4h，去离子水洗涤，再用10-12％氢氧化钠溶液浸泡3-4h，再用去离子水洗涤至中性，然后在500-530℃下煅烧2-3h后，加入淀粉浆糊、5-9％的氢氧化钠粉、适量水混合后造粒粉碎成改性硅藻土颗粒；

(3)将步骤(2)得到的改性硅藻土颗粒与纳米凹凸棒土、1/3重量的水混合，搅拌均匀加热至150-160℃，保温1-2h，冷却至50℃，保温2h，再加热至100-120℃，保温1h，以20℃/h冷却至27℃；