一種液壓件鑄造用水基涂料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種涂料的制備方法，具體涉及一種用于液壓件鑄造的水基涂料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在液壓件鑄造領(lǐng)域中液壓件流道由于形狀復(fù)雜，表面光潔度高，內(nèi)腔要求光潔，不允許有粘砂缺陷，這就給鑄造工藝帶來了很大的困難，目前最有效的方法是在表面涂覆一層涂料。
[0003]涂料是提高鑄件質(zhì)量和生產(chǎn)率的一項(xiàng)重要因素，在鑄造發(fā)展的過程中，涂料也隨之不斷更新，從最初應(yīng)用動物油發(fā)展到以礦物油為基的涂料；目前國外已經(jīng)普遍采用水基涂料，不僅在壓型上噴涂，而且在壓射缸與沖頭之間亦有應(yīng)用，水基涂料具有鑄件脫模性良好，壓型預(yù)熱溫度低，鑄件密封度稿，但是目前的水基涂料抗粘砂能力有限，吸水性不佳，涂覆后也不容易干等缺陷，研發(fā)一種能克服以上缺陷的水基涂料成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種液壓件鑄造用水基涂料的制備方法，該制備方法簡單易行，成本低廉，制備出的水基涂料抗粘砂性強(qiáng)，抗吸水性好，自然快干，強(qiáng)度高，保證了液壓件的鑄造質(zhì)量。
[0005]本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
一種液壓件鑄造用水基涂料的制備方法，該液壓件鑄造用水基涂料包括甲乙兩組份，該水基涂料的制備方法具體操作步驟為:
(1)液壓件鑄造用水基涂料中甲組份的制備，甲組份按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分:
耐火材料:20-40份，粘結(jié)劑:11-15份，附加劑:5-9份，懸浮劑:4_6份，表面活性劑:0.5-1.0份，硼酸:1-2份，濃度為20-25%的氨水:2-5份，去離子水:30-35份，其中:
耐火材料為鱗片狀石墨與滑石粉的混合物；粘結(jié)劑為硅溶膠、聚醋酸乙烯乳膠及聚乙烯醇的混合物；附加劑為氧化鐵粉；懸浮劑為Na基膨潤土 ；表面活性劑為羧甲基纖維素和磺烷油的混合物；
甲組份的制備具體操作為:
將甲組份中的耐火材料、附加劑、懸浮劑、表面活性劑送至攪拌器中攪拌15-25min，攪拌速度為125-150r/min，然后加入去離子水中進(jìn)行混合均勾，攪拌15_20min，攪拌速度為100-120 r/min,邊攪拌邊加入硼酸和濃度為20-25%的氨水，等充分混合均勻后送至砂磨機(jī)進(jìn)行研磨l_3h，然后與粘結(jié)劑進(jìn)行混合制得液壓件鑄造用水基涂料中的甲組份待用；
(2)液壓件鑄造用水基涂料中乙組份的制備，乙組份按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分: 鎂砂粉:50-75份，氧化鋁:10-20份，氧化鉻:10-15份，鋰基膨潤土:2_4份，聚乙烯醇縮丁醛:1-3份，改性脲:0.5-0.8份，酚醛樹脂:3-7份，酒精:1-3份； 乙組份的制備具體操作為:先將鋰基膨潤土和二分之一酒精混合并加入攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌10_15min，然后加入剩余酒精和二分之一的鎂砂粉、氧化鋁及氧化鉻繼續(xù)攪拌20-25min，然后再加入酚醛樹脂、聚乙烯醇縮丁醛及剩余的鎂砂粉、氧化鋁和氧化鉻攪拌10-15min，最后加入改性脲攪拌0.5_lh，出料膠磨得到液壓件鑄造用水基涂料中的乙組份待用；
(3)液壓件鑄造用水基涂料的制備即甲乙組份的復(fù)合:
將步驟(I)中的得到的甲組份噴涂在液壓件上然后點(diǎn)火干燥，在甲組份上再噴涂一層步驟(2 )中制得的乙組份，兩組份復(fù)合制成液壓件鑄造用水基涂料。
[0006]本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案為:
前述液壓件鑄造用水基涂料的制備方法中，甲組份按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分:耐火材料:21份，粘結(jié)劑:13份，附加劑:9份，懸浮劑:4份，表面活性劑:0.8份，硼酸:I份，濃度為22%的氨水'2份，去離子水:35份；乙組份按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分:
鎂砂粉:60份，氧化鋁:15份，氧化鉻:12份，鋰基膨潤土:3份，聚乙烯醇縮丁醛:1份，改性脲:0.8份，酚醛樹脂:5份，酒精:3份。
[0007]前述液壓件鑄造用水基涂料的制備方法中，甲組份按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分:耐火材料:36份，粘結(jié)劑:15份，附加劑:7份，懸浮劑:5份，表面活性劑:1.0份，硼酸:I份，濃度為25%的氨水:3份，去離子水:32份；乙組份按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分:
鎂砂粉:50份，氧化鋁:10份，氧化鉻:10份，鋰基膨潤土:2份，聚乙烯醇縮丁醛:2份，改性脲:0.5份，酚醛樹脂:7份，酒精:1份。
[0008]前述液壓件鑄造用水基涂料的制備方法中，甲組份按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分:耐火材料:30份，粘結(jié)劑:11份，附加劑:5份，懸浮劑:6份，表面活性劑:0.5份，硼酸:2份，濃度為20%的氨水:5份，去離子水:30份；乙組份按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分:
鎂砂粉:75份，氧化鋁:20份，氧化鉻:15份，鋰基膨潤土:3份，聚乙烯醇縮丁醛:3份，改性脲:0.7份，酚醛樹脂:3份，酒精:2份。
[0009]前述液壓件鑄造用水基涂料的制備方法中，填料中鱗片狀石墨與滑石粉按質(zhì)量比鱗片狀石墨:滑石粉=2:1的比例混合；粘結(jié)劑中硅溶膠、聚醋酸乙烯乳膠及聚乙烯醇按質(zhì)量比硅溶膠:聚醋酸乙烯乳膠:聚乙烯醇=1:1:2:1的比例混合均勻；表面活性劑中羧甲基纖維素和磺烷油按質(zhì)量比羧甲基纖維素:磺烷油=2:1的比例混合。前述液壓件鑄造用水基涂料的制備方法中，鱗片狀石墨為200-300目。
[0010]前述液壓件鑄造用水基涂料的制備方法中，制備出的涂料的性能指標(biāo)為:pH值為
8.5-9.0，比重為1.15-1.19g/cm3，涂層的厚度為0.5-lmm懸浮穩(wěn)定值為88-95%，粘度為
5.5_6Pa.s，發(fā)氣性為，每分鐘20_25ml/g。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明中所用的鱗片狀石墨的耐火度高，熱膨脹小，高溫化學(xué)穩(wěn)定性好，本發(fā)明中得鱗片狀石墨規(guī)格為200-300目，石墨控制在這個細(xì)度增強(qiáng)了涂料的懸浮穩(wěn)定性和涂掛性，因?yàn)槭谘心ミ^程中，顆粒不斷產(chǎn)生新生表面，使其具有了較高的吸附能力，從而能使膠團(tuán)穩(wěn)定性得到提高。
[0012]鱗片狀石墨抗粘砂機(jī)理為:在澆注溫度，甚至在低于此溫度時，鋼或鐵的表面不斷產(chǎn)生各種鐵的氧化物，如氧化亞鐵與二氧化硅的反應(yīng)2Fe0+2Si02-2Fe0。S12形成了低熔點(diǎn)氧化物-鐵橄欖石；或形成熔點(diǎn)更低的三元體系的鐵橄欖石，假如氧化亞鐵的形成速度與消耗速度相接近，則鐵橄欖石層將牢固地粘附在金屬表面，而形成化學(xué)粘砂層，相反氧化鐵的形成速度比消耗速度大，則在鐵橄欖石熔層與金屬表面間，將逐漸積累起一層氧化鐵；鑄鐵冷卻后，凝固的鐵橄欖石層便自動地從金屬表面剝落下來，而得到光潔的逐漸表面，如果在砂芯和鑄件間沉積有光亮的碳層，即相當(dāng)于沉積的氧化鐵層，從而形成的鐵橄欖石層便會自動從金屬表面上剝落下來，本發(fā)明采用的鱗片狀石墨做涂料的骨料，其熔點(diǎn)為1500°C高于固定碳，因此沉積在砂芯與鑄件之間，所形成的鐵橄欖石層會自動地從鑄件上剝落下來而不形成粘砂，澆鑄出來的液壓件其流道非常光潔，無粘砂現(xiàn)象。
[0013]涂料載體分為水基和醇基兩大類，在滿足工藝要求的前提下，本發(fā)明甲組份中采用水為載體，降低了成本，改善勞動條件，減少環(huán)境的污染，在用水為載體時應(yīng)先將水進(jìn)行軟化處理，降低水中的鹽類的含量，以防止水中鹽類與涂料懸浮劑發(fā)生反應(yīng)，從而破壞涂料的性能。
[0014]本發(fā)明中加入了 Na基膨潤土用作懸浮劑，可以防止耐火骨料在涂料中分層沉淀，并使涂料有好的涂掛性。
[0015]本發(fā)明中采用羧甲基纖維素與磺油作為表面活性劑加入涂料中，提高了涂料的附著力，不易脫落，加強(qiáng)了對液壓件的保護(hù)，延長了其使用壽命，降低了成本。
[0016]本發(fā)明加入的粘結(jié)劑低溫粘結(jié)劑和高溫粘結(jié)劑的混合物，其中羧甲基纖維素鈉的水溶液具有粘性，能顯者提尚水溶液的粘度，具有抗鹽能力和一定的熱穩(wěn)定性；娃溶Jj父為娃酸的多分子聚合物的膠體溶液，加入硅溶膠增加了涂料的高溫強(qiáng)度，提高了耐高溫性；加入的聚醋酸乙烯乳液易溶于水，是一種水基膠液，具有最大的脫水度，加入它使得涂料涂層不吸潮，在硬化過程中，不會出現(xiàn)粘合劑迀移的現(xiàn)象，保證了涂層強(qiáng)度的均一性；聚乙烯醇易溶于水，是一種廉價(jià)的粘結(jié)劑，對水基系統(tǒng)具有增稠作用。
[0017]本發(fā)明中還添加了氧化鐵粉，可以防止粘砂，因?yàn)檠趸F粉與砂粒能形成2Fe0Si(V