專利名稱：一種大型鑄件用水基鑄造涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑄造涂料，具體的是一種大型鑄件用水基鑄造涂料及其制備方法，該涂料特別適宜重量超過100噸的特大型鑄件的生產(chǎn)。

背景技術(shù)：
重型裝備制造業(yè)作為國家的基礎(chǔ)工業(yè)，在國民經(jīng)濟中起著至關(guān)重要的支柱作用。尤其在火電、水電、核電、軍工、鋼鐵、冶金、船舶、石油、化工、國防等重型裝備制造行業(yè)，大型鑄件更是這些行業(yè)的核心部件，對大型鑄件的質(zhì)量水平要求特別高。在大型鑄件生產(chǎn)時，在鑄型(芯)工作表面上涂覆鑄造涂料是一道非常重要的工序。鑄造涂料是一種耐火涂層，其主要成分有耐火粉料、載液、懸浮劑、粘結(jié)劑、其它附加劑。該涂料的主要功能是阻斷熔融金屬液與砂型(芯)表面的直接接觸，起隔離作用，消除了金屬液與砂型(芯)表面發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)的必需要素，從而可有效防止和減少鑄件表面粘砂、夾砂、砂眼等缺陷；提高鑄型(芯)表面強度；控制鑄件冷卻速度，防止鑄件產(chǎn)生縮孔、裂紋缺陷；使鑄件表面合金化和晶粒細化，調(diào)整鑄件表面成分和表面組織，提高鑄件的使用性能，延長鑄件使用壽命；降低鑄件表面粗糙度；提高鑄件落砂和清理效率，顯著降低鑄件清理工作量，降低鑄件清理成本；改善清砂工人的作業(yè)環(huán)境。因而，鑄造涂料在鑄件生產(chǎn)中對改進鑄件質(zhì)量和提高經(jīng)濟效益兩方面都具有積極的意義。
大型鑄件的鋼水澆鑄量可達幾十噸至上百噸，鑄件外形尺寸大，壁厚，要求鑄造涂料制得的干涂層必須達到足夠的厚度才可發(fā)揮防粘砂等功能，所以，通常以涂覆多道涂料來實現(xiàn)涂層的厚度要求。由于生產(chǎn)大型鑄件的砂型(芯)表面面積大，涂覆多道涂料的工序使得涂料的施涂(通常為刷涂)成為工作量較大的工作。就保證涂層質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率這兩方面而言，大型鑄件對涂料的工藝性能無疑具有更高的要求。鑄造涂料的質(zhì)量高低是影響鑄件是否粘砂、夾砂及鑄件表面光潔度、鑄件尺寸精度的最直接因素。
鑄造涂料根據(jù)載液的不同，分為醇基鑄造涂料和水基鑄造涂料兩大類。醇基鑄造涂料主要以乙醇(即酒精)為載液，涂覆在鑄型(芯)工作表面上后一般通過點火引燃的方式獲得干涂層。但醇基涂料在經(jīng)過多次刷涂、多次點燃乙醇的過程中，容易出現(xiàn)涂層起泡，涂層與砂型(芯)表面或各道涂層間結(jié)合不良的現(xiàn)象，得到的干涂層較疏松，澆注時結(jié)合不良部位的涂層在金屬液的持續(xù)沖刷下容易從砂型(芯)表面脫落，從而喪失防粘砂等功能。再者，醇基鑄造涂料大面積刷涂后點火引燃時由于火勢的瞬間蔓延存在燒傷操作人員的安全隱患。
水基鑄造涂料主要以水為載液，涂覆后一般通過燃燒可燃氣體(如天燃氣)在濕膜表面烘烤、加熱烘干等方式獲得干涂層。由于水比酒精揮發(fā)速度慢得多，在刷涂過程中不會象醇基涂料那樣因溶劑的快速揮發(fā)而滑爽性下降較快，阻力上升，故水基涂料的刷涂性相對優(yōu)于醇基涂料。水基涂料通過烘烤、烘干等方式干燥，其熱量釋放較醇基涂料點火引燃后溶劑迅速燃燒溫和許多，不會出現(xiàn)涂層起泡等缺陷，干涂層與砂型(芯)表面及涂層間結(jié)合緊密，涂層致密，澆鑄時鋼水不易將涂層從砂型(芯)表面沖刷掉。水基涂料不存在燒傷操作人員的安全隱患。因此對于大型鑄件，水基涂料在降低刷涂勞動強度、保障鑄件質(zhì)量、提高生產(chǎn)安全性等方面均是優(yōu)于醇基涂料的選擇。目前，國內(nèi)現(xiàn)有的水基涂料產(chǎn)品不能滿足大型鑄件生產(chǎn)的技術(shù)質(zhì)量要求，尤其是重量超過100噸的特大型鑄件生產(chǎn)。為此，國內(nèi)也有眾多的高校、科研所及企業(yè)在研制大型鑄件生產(chǎn)所需的水基鑄造涂料，但研制的這些水基鑄造涂料產(chǎn)品在技術(shù)上與國外產(chǎn)品(例如英國福士科公司生產(chǎn)的HOLCOFE 110水基鑄造涂料)相比，尚存在著較大差距，不能滿足大型鑄件生產(chǎn)的技術(shù)質(zhì)量要求。雖然中國專利文獻還公開一種名稱為“醇基或水基砂粉防滲透粘砂鑄造涂料”(公開號CN1666828，
公開日2005年9月14日)，但其原料組分復(fù)雜多樣，配料、制備程序復(fù)雜，制造成本明顯偏高，且其技術(shù)性能指標(biāo)仍不能滿足大型鑄件生產(chǎn)的技術(shù)質(zhì)量要求，主要體現(xiàn)在1、刷涂工藝性能欠佳，不適宜大型鑄件生產(chǎn)所需的大面積、多道數(shù)的刷涂作業(yè)。這是由于懸浮劑、粘結(jié)劑等組分的選材不當(dāng)或各個組分的的搭配不當(dāng)而使得涂料的流變性能不理想，導(dǎo)致刷涂等工藝性能欠佳，主要表現(xiàn)為涂料的觸變性(指某些流體所具有的當(dāng)被施予剪切力時，其粘度逐漸降低，撤去剪切力后，其粘度逐漸恢復(fù)的特性)較差，在較稠狀態(tài)(較高粘度)下刷涂，涂料的粘度在刷子來回刷動時下降少，流動性仍然處于較差的狀態(tài)，刷起來感覺粘滯，阻力大，大面積刷涂時相當(dāng)耗費操作者的體力，刷涂效率低；停止刷動后，涂料在很短時間內(nèi)即停止流動，涂膜沒有足夠時間進行自動流平，干涂膜刷痕重。若調(diào)低涂料的粘度刷涂，刷涂性雖有所提高，但刷子從容器中提起時所蘸得的涂料少，涂料不斷從刷子上向下滴淌，滴在已刷好的涂膜上則形成滴痕；在垂直面及傾斜度稍大的面上涂料容易向下流淌，形成流痕以及上薄下厚的結(jié)構(gòu)，砂型(芯)的低凹處容易出現(xiàn)涂料堆積；每涂一次所得的單層涂膜厚度偏薄，對同樣的涂層厚度要額外增加刷涂遍數(shù)來達到，不適合在大型鑄件生產(chǎn)中應(yīng)用。2、涂料的貯存性、穩(wěn)定性較差，貯存過程中粘度容易出現(xiàn)下降?，F(xiàn)有水基涂料多采用羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉、羥乙基纖維素、黃原膠等作增稠劑，它們均系天然有機高分子經(jīng)過一定化學(xué)處理得到的產(chǎn)品，抗微生物侵蝕能力差，在貯存過程中(尤其在氣溫較高的夏、秋季節(jié))這類有機增稠劑即使在防腐劑加入量較大時也容易被細菌等微生物腐蝕降解，使粘度發(fā)生較大幅度下降，并導(dǎo)致涂料的其他性能變差。
因此，開發(fā)優(yōu)質(zhì)水基鑄造涂料，縮小差距，代替進口，提高鑄造涂料及鑄件的競爭力，是當(dāng)前國內(nèi)鑄造行業(yè)所面臨的一個刻不容緩的亟需解決的課題。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種大型鑄件用水基鑄造涂料及該涂料的制備方法，該涂料配方選用高純度鋯英粉為耐火骨料，以水為載液，選用兼容性好的無機增稠劑(鈉基膨潤土、親水型氣相二氧化硅)、有機增稠劑(水性聚氨酯增稠劑、聚乙烯醇)、粘結(jié)劑(聚乙烯醇、水溶性丙烯酸樹脂)、觸變劑(親水型氣相二氧化硅)、消泡劑(磷酸三丁酯)、防腐劑(異噻唑啉酮)、流平劑(乙二醇)經(jīng)過適宜的制備方法進行有效復(fù)合，使它們協(xié)同發(fā)揮增稠、懸浮、觸變、粘結(jié)的作用，因而能夠提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性，使其在貯存性、涂刷性、流平性等性能指標(biāo)方面優(yōu)異，能滿足大型鑄件生產(chǎn)的技術(shù)質(zhì)量要求，特別是重量超過100噸的特大型鑄件。
本發(fā)明是采用這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的 一種大型鑄件用水基鑄造涂料，該涂料由下列重量比的原料制成 鋯英粉65-75％、水20-30％、鈉基膨潤土0.8-2.5％、親水型氣相二氧化硅0.1-0.6％、水性聚氨酯增稠劑0.2-0.8％、聚乙烯醇0.2-0.8％、水溶性丙烯酸樹脂0.6-2％、乙二醇丁醚0.1-0.4％、磷酸三丁酯0.1-0.3％、乙二醇0.1-0.5％、異噻唑啉酮0.05-0.4％。
上述的大型鑄件用水基鑄造涂料，該涂料優(yōu)選的是由下列重量比的原料制成 鋯英粉68-71％、水24-28％、鈉基膨潤土1.2-2％、親水型氣相二氧化硅0.3-0.5％、水性聚氨酯增稠劑0.4-0.6％、聚乙烯醇0.4-0.6％、水溶性丙烯酸樹脂1.3-2％、乙二醇丁醚0.2-0.3％、磷酸三丁酯0.2-0.3％、乙二醇0.2-0.4％、異噻唑啉酮0.15-0.3％。
所述原料要求達到如下指標(biāo) 鋯英粉ZrO2≥65％、平均粒度為325目。
水新鮮潔凈的自來水。
鈉基膨潤土膨脹容≥20ml/g、含水量≤10％、粒度為300～325目。
親水型氣相二氧化硅比表面積為380±30m2/g、平均原生粒徑為7nm。
水性聚氨酯增稠劑不揮發(fā)份(固體份)為40±1％、粘度≤5000mPa·s。
聚乙烯醇型號17-88。
水溶性丙烯酸樹脂不揮發(fā)份(固體份)為50±1％、粘度為5000～7000cps、玻璃化溫度為50℃。
乙二醇丁醚、磷酸三丁酯、乙二醇工業(yè)級。
異噻唑啉酮淡黃色液體、有效成份≥2.5％。
上述大型鑄件用水基鑄造涂料的制備方法，包括如下步驟 一、原料預(yù)處理 (1)、按配方量稱取鈉基膨潤土，將鈉基膨潤土與水按1∶1.5的重量比混合均勻，裝入密閉容器中靜置24h以上，使鈉基膨潤土被充分潤濕、活化。
(2)、按配方量稱取親水型氣相二氧化硅，將親水型氣相二氧化硅與水按1∶6的重量比混合均勻，裝入密閉容器中靜置24h以上，使親水型氣相二氧化硅被充分潤濕。
(3)、按配方量將聚乙烯醇與水按1∶9的重量比在80～100℃溶解，將其溶解成10％的透明水溶液。
二、制備涂料 ①稱取配方量的磷酸三丁酯、水溶性丙烯酸樹脂、水性聚氨酯增稠劑、乙二醇丁醚、乙二醇、鋯英粉、異噻唑啉酮及原料預(yù)處理后的余量水待用。
②在容器中加入上述步驟(1)已充分潤濕活化的鈉基膨潤土、上述步驟(2)已充分潤濕的親水型氣相二氧化硅和步驟①的適量水，高速持續(xù)攪拌，直至體系中無粗粒，呈細膩的均勻漿狀體時，停止攪拌。
③先在水性聚氨酯增稠劑中按1∶0.5的重量比加入乙二醇丁醚將其稀釋，再逐漸加入水性聚氨酯增稠劑3～5倍重量的水，慢慢攪拌，使稀釋的水性聚氨酯增稠劑增稠至稠厚、乳白狀態(tài)，將該稠厚、乳白狀態(tài)的水性聚氨酯增稠劑加入步驟②的鈉基膨潤土漿狀體中，再按配方量加入磷酸三丁酯和上述步驟(3)10％聚乙烯醇透明水溶液，高速攪拌3～20min，制得復(fù)合懸浮劑。
④將上述步驟③的復(fù)合懸浮劑用膠體磨研磨2～3遍。
⑤將配方量的水溶性丙烯酸樹脂和乙二醇加入到已研磨好的復(fù)合懸浮劑中，高速攪拌1～5min，然后在攪拌的狀態(tài)下逐漸加入配方量的鋯英粉和適量的水，加完后繼續(xù)高速攪拌10～30min，制得涂料預(yù)分散體。
⑥將上述步驟⑤的涂料預(yù)分散體用膠體磨研磨2～3遍。
⑦在已研磨分散好的涂料中加入配方量的異噻唑啉酮，攪拌均勻，用剩余的水調(diào)節(jié)涂料粘度至涂6號杯35～60s，即得成品。
所述高速攪拌是轉(zhuǎn)速≥1000r/min。
所述原料預(yù)處理步驟(1)中的靜置時間為26～170h。
所述原料預(yù)處理步驟(2)中的靜置時間為28～220h。
按上述技術(shù)方案制得的涂料，其主要技術(shù)指標(biāo)達到如下 性能指標(biāo) 比重(g/cm3) 2.10～2.30 固體含量(％)≥70 粘度(涂6#杯，s 25℃)35～60 24h懸浮性(％) ≥99.5 發(fā)氣量(1000℃，ml/g)≤20 觸變率(％) ≥45 涂刷指數(shù)≥8.5 單層涂膜厚度(mm)≥0.4 PH值8～10 高溫抗裂性(1200℃，30s) 無裂紋 本發(fā)明的有益效果 本發(fā)明以鋯英粉為耐火粉料、水為載液，選用兼容性好的無機增稠劑、有機增稠劑、粘結(jié)劑、觸變劑經(jīng)過適宜的制備方法進行有效復(fù)合，使它們協(xié)同發(fā)揮增稠、懸浮、觸變、粘結(jié)的作用，制得的產(chǎn)品具有優(yōu)良的流變性、觸變性(觸變率≥45％)、涂刷性(涂刷指數(shù)≥8.5)、懸浮性(24h懸浮性≥99.5％)，一次成膜厚度高(單層涂膜厚度≥0.4mm)，干涂膜與砂型(芯)結(jié)合緊密，涂層致密，非常適合大型鑄件砂型(芯)大面積、多道數(shù)刷涂的特點。涂料在靜止時呈半流動的凝膠狀態(tài)，顯得稠厚，當(dāng)對其施予外力(如攪拌、刷子來回刷動)時，則粘度逐漸變低，流動性變好，顯得稀薄。這使涂料在貯存時懸浮性好，涂料在較稠(表觀粘度大)的狀態(tài)下刷涂，在刷子的來回刷動下，涂料粘度逐漸下降，流動性變得很好，刷子受到的阻力小，刷起來滑爽、省力。停止刷動時，涂料粘度逐漸回升，在將刷痕自動流平時又不致形成流掛，較好地平衡了流平性和抗流掛性的矛盾，最終可獲得表面平整光滑的涂膜。刷子每次從容器中提起時蘸住的涂料多，涂料較快停止向下滴淌，一次刷開的面積大，成膜厚，大大提高了刷涂效率。
澆鑄后涂層可整體燒結(jié)，冷卻后易于從鑄件表面剝離，能夠充分實現(xiàn)涂料的防粘砂、夾砂、砂眼等功能，提高鑄件表面質(zhì)量，降低清砂工作量。配方中適量使用的無機增稠劑、觸變劑，在涂料中起增稠、懸浮、觸變等作用，澆注后則有助于涂層的高溫?zé)Y(jié)，起助燒結(jié)劑的作用。
本發(fā)明以水為載液，涂料通過烘烤、烘干等方式干燥，其熱量釋放溫和，干涂層與砂型(芯)表面及涂層間結(jié)合緊密，涂層致密，不會出現(xiàn)涂層起泡、涂層與砂型(芯)表面或各道涂層間結(jié)合不良等缺陷，澆鑄時鋼水不易將涂層從砂型(芯)表面沖刷掉，不存在燒傷操作人員的安全隱患，完全能滿足大型鑄件尤其是重量超過100噸的特大型鑄件的生產(chǎn)應(yīng)用。
本發(fā)明與“醇基或水基砂粉防滲透粘砂鑄造涂料”(公開號CN1666828，
公開日2005年9月14日)相比，原料組分簡少、搭配適宜、配料制備程序簡單、原料少的基礎(chǔ)上成本也是明顯降低、綜合技術(shù)性能好(例如流變性、觸變性、涂刷性、懸浮性、成膜質(zhì)量、可涂刷粘度、貯存性、穩(wěn)定性等)。本發(fā)明采用的有機增稠劑、粘結(jié)劑均系化學(xué)合成產(chǎn)品，較天然有機高分子的衍生產(chǎn)物抵抗微生物侵蝕的能力強，貯存過程中不易被腐蝕、分解，粘度和其他性能可保持穩(wěn)定，能很好滿足大型鑄件生產(chǎn)的技術(shù)質(zhì)量要求。

具體實施例方式 實施例1-6 表1以下表中是本發(fā)明的6組配方(原料組分及含量)。

實施例7 1、按配方稱取相應(yīng)含量的原料組分(以實施例1為例)。
2、原料預(yù)處理 (1)、將鈉基膨潤土2.3kg與水3.45kg混合均勻，裝入密閉容器中靜置30～80h，使鈉基膨潤土被充分潤濕、活化；(2)、將親水型氣相二氧化硅0.5kg與水3kg混合均勻，裝入密閉容器中靜置28～100h，使親水型氣相二氧化硅被充分潤濕；(3)、將聚乙烯醇0.4kg與水3.6kg在90～95℃溶解，將其溶解制成10％的透明水溶液。
3、制備涂料 ①稱取配方量的磷酸三丁酯0.2kg、水溶性丙烯酸樹脂1.2kg、水性聚氨酯增稠劑0.6kg、乙二醇丁醚0.3kg、乙二醇0.2kg、鋯英粉65kg、異噻唑啉酮0.3kg及原料預(yù)處理后的余量水18.95kg待用；②在容器中加入已充分潤濕活化的鈉基膨潤土、已充分潤濕的親水型氣相二氧化硅和適量水，高速(轉(zhuǎn)速≥1000r/min)持續(xù)攪拌，直至體系中無粗粒，呈細膩的均勻漿狀體時，停止攪拌；③先在水性聚氨酯增稠劑0.6kg中加入乙二醇丁醚0.3kg，將水性聚氨酯增稠劑稀釋，再加入2.4kg的水(該水的加入是水性聚氨酯增稠劑的3～5倍范圍)，慢慢攪拌，使稀釋的水性聚氨酯增稠劑增稠至稠厚、乳白狀態(tài)，將該稠厚、乳白狀態(tài)的水性聚氨酯增稠劑加入到鈉基膨潤土漿狀體中，再按配方量加入磷酸三丁酯0.2kg和4kg的10％聚乙烯醇透明水溶液，高速(轉(zhuǎn)速≥1000r/min)攪拌5～10min，制得復(fù)合懸浮劑；④將復(fù)合懸浮劑用膠體磨研磨2～3遍；⑤將水溶性丙烯酸樹脂1.2kg和乙二醇0.2kg加入到已研磨好的復(fù)合懸浮劑中，高速(轉(zhuǎn)速≥1000r/min)攪拌1～3min，然后在攪拌的狀態(tài)下逐漸加入鋯英粉65kg和適量的水，加完后繼續(xù)高速(轉(zhuǎn)速≥1000r/min)攪拌10～15min，制得涂料預(yù)分散體；⑥將涂料預(yù)分散體用膠體磨研磨2～3遍；⑦在已研磨分散好的涂料中加入異噻唑啉酮0.3kg，攪拌均勻，用剩余的水調(diào)節(jié)涂料粘度至35～60s，即得成品。
本發(fā)明的其他5組配方也是采用上述制備方法制得。
以下通過試驗例進一步說明本發(fā)明涂料的應(yīng)用效果 試驗例 本發(fā)明涂料與英國福士科(FOSECO)公司的水基鑄造涂料(商品名HOLCOFE110)在我國重大裝備制造基地之一的中國第二重型機械集團公司鑄造分廠特大型鑄件生產(chǎn)車間——鑄鋼車間進行了生產(chǎn)對比試驗，以下以列表的形式對本發(fā)明涂料的技術(shù)性能通過對比做一詳細的介紹。
1、基本性能測試 表2基本性能測試結(jié)果
從表2可以看出，本發(fā)明涂料與英國福士科公司的水基鑄造涂料的基本性能十分接近，無明顯差異。
2、生產(chǎn)使用效果 試驗條件選擇相同型號的鑄件共4件，以完全相同的施涂方式用兩種水基涂料各生產(chǎn)2件鑄件。
兩種涂料的工藝性能、涂層質(zhì)量、鑄件表面質(zhì)量狀況對比(見表3)。
表3工藝性能、涂層質(zhì)量、鑄件表面質(zhì)量狀況對比
從表3可以看出，本發(fā)明涂料與英國福士科公司的水基鑄造涂料工藝性能十分接近，所生產(chǎn)鑄件的表面質(zhì)量等無實質(zhì)差異，其中，本發(fā)明涂料的流平性優(yōu)于英國福士科公司的HOLCOFE 110涂料。因此，本發(fā)明涂料可替代進口，很好地滿足大型鑄件生產(chǎn)的技術(shù)質(zhì)量要求。
權(quán)利要求
1.一種大型鑄件用水基鑄造涂料，其特征在于，該涂料由下列重量比的原料制成
鋯英粉65-75％、水20-30％、鈉基膨潤土0.8-2.5％、親水型氣相二氧化硅0.1-0.6％、水性聚氨酯增稠劑0.2-0.8％、聚乙烯醇0.2-0.8％、水溶性丙烯酸樹脂0.6-2％、乙二醇丁醚0.1-0.4％、磷酸三丁酯0.1-0.3％、乙二醇0.1-0.5％、異噻唑啉酮0.05-0.4％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型鑄件用水基鑄造涂料，其特征在于，該涂料由下列重量比的原料制成
鋯英粉68-71％、水24-28％、鈉基膨潤土1.2-2％、親水型氣相二氧化硅0.3-0.5％、水性聚氨酯增稠劑0.4-0.6％、聚乙烯醇0.4-0.6％、水溶性丙烯酸樹脂1.3-2％、乙二醇丁醚0.2-0.3％、磷酸三丁酯0.2-0.3％、乙二醇0.2-0.4％、異噻唑啉酮0.15-0.3％。
3.一種權(quán)利要求1所述大型鑄件用水基鑄造涂料的制備方法，包括如下步驟
一、原料預(yù)處理
(1)、按配方量稱取鈉基膨潤土，將鈉基膨潤土與水按1∶1.5的重量比混合均勻，裝入密閉容器中靜置24h以上，使鈉基膨潤土被充分潤濕、活化；
(2)、按配方量稱取親水型氣相二氧化硅，將親水型氣相二氧化硅與水按1∶6的重量比混合均勻，裝入密閉容器中靜置24h以上，使親水型氣相二氧化硅被充分潤濕；
(3)、按配方量將聚乙烯醇與水按1∶9的重量比在80～100℃溶解，將其溶解成10％的透明水溶液；
二、制備涂料
①稱取配方量的磷酸三丁酯、水溶性丙烯酸樹脂、水性聚氨酯增稠劑、乙二醇丁醚、乙二醇、鋯英粉、異噻唑啉酮及原料預(yù)處理后的余量水待用；
②在容器中加入上述步驟(1)已充分潤濕活化的鈉基膨潤土、上述步驟(2)已充分潤濕的親水型氣相二氧化硅和步驟①的適量水，高速持續(xù)攪拌，直至體系中無粗粒，呈細膩的均勻漿狀體時，停止攪拌；
③先在水性聚氨酯增稠劑中按1∶0.5的重量比加入乙二醇丁醚將其稀釋，再逐漸加入水性聚氨酯增稠劑3～5倍重量的水，慢慢攪拌，使稀釋的水性聚氨酯增稠劑增稠至稠厚、乳白狀態(tài)，將該稠厚、乳白狀態(tài)的水性聚氨酯增稠劑加入步驟②的鈉基膨潤土漿狀體中，再按配方量加入磷酸三丁酯和上述步驟(3)10％聚乙烯醇透明水溶液，高速攪拌3～20min，制得復(fù)合懸浮劑；
④將上述步驟③的復(fù)合懸浮劑用膠體磨研磨2～3遍；
⑤將配方量的水溶性丙烯酸樹脂和乙二醇加入到已研磨好的復(fù)合懸浮劑中，高速攪拌1～5min，然后在攪拌的狀態(tài)下逐漸加入配方量的鋯英粉和適量的水，加完后繼續(xù)高速攪拌10～30min，制得涂料預(yù)分散體；
⑥將上述步驟⑤的涂料預(yù)分散體用膠體磨研磨2～3遍；
⑦在已研磨分散好的涂料中加入配方量的異噻唑啉酮，攪拌均勻，用剩余的水調(diào)節(jié)涂料粘度至涂6號杯35～60s，即得成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大型鑄件用水基鑄造涂料的制備方法，其特征在于，所述高速攪拌是轉(zhuǎn)速≥1000r/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大型鑄件用水基鑄造涂料的制備方法，其特征在于，所述原料預(yù)處理步驟(1)中的靜置時間為26～170h。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大型鑄件用水基鑄造涂料的制備方法，其特征在于，所述原料預(yù)處理步驟(2)中的靜置時間為28～220h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大型鑄件用水基鑄造涂料及其制備方法，該涂料由下列重量比的原料制成鋯英粉65-75％、水20-30％、鈉基膨潤土0.8-2.5％、親水型氣相二氧化硅0.1-0.6％、水性聚氨酯增稠劑0.2-0.8％、聚乙烯醇0.2-0.8％、水溶性丙烯酸樹脂0.6-2％、乙二醇丁醚0.1-0.4％、磷酸三丁酯0.1-0.3％、乙二醇0.1-0.5％、異噻唑啉酮0.05-0.4％。其采用的制備方法先進，將原料組分進行有效的復(fù)合。制得的產(chǎn)品各項技術(shù)指標(biāo)性能優(yōu)異，例如流變性、觸變性、涂刷性、懸浮性、貯存性、成膜質(zhì)量、可涂刷粘度，能滿足大型鑄件生產(chǎn)的技術(shù)質(zhì)量要求，特別是重量超過100噸的特大型鑄件。
文檔編號B22C3/00GK101767183SQ20101010317
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者田秀成, 劉文瑞, 費長正, 陳展飛, 劉健, 陳衛(wèi)紅 申請人:德陽立達化工有限公司