CN102652982A

CN102652982A - 消失模铸造涂料添加剂

Info

Publication number: CN102652982A
Application number: CN2012101425993A
Authority: CN
Inventors: 苏怡宁; 王文海
Original assignee: Hebei Jikai Casting Industry Co Ltd
Current assignee: Hebei Jikai Casting Industry Co Ltd
Priority date: 2012-05-10
Filing date: 2012-05-10
Publication date: 2012-09-05

Abstract

本发明公开了一种消失模铸造涂料添加剂，其组分及质量百分含量为：无机粘结剂2～6%、有机树脂粘结剂2～6%、复合悬浮剂2.5～5.5%、余量为水。所述无机粘结剂为硅溶胶，所述有机树脂粘结剂为聚醋酸乙烯树脂，所述复合悬浮剂是质量百分含量为0.5～1.5%的膨润土、质量百分含量为1～2%的羟甲基纤维素钠、质量百分含量为1～2%的凹凸棒土的混合物。本发明解决了消失模空壳震动浇注工艺对涂料的强度、透气性要求的问题。加入本发明的添加剂后，提升了涂料层透气性，模样燃烧充分，铸件夹渣、局部增碳倾向减少；同时涂料层强度提高，保证了空壳震动浇注时，涂料无破裂、浇注不塌箱。

Description

消失模铸造涂料添加剂

技术领域

本发明涉及一种冶金领域的添加剂，具体的说是一种用于消失模铸造涂料中的高性能的添加剂。

背景技术

消失模铸造是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。目前消失模铸造工艺大多采用直接浇注方式，浇注前不烧模，浇注时不震动，因此对涂料的强度及透气性要求较高。普通消失模涂料，涂刷后强度低，空壳震动浇注常出现塌箱情况。解决这种问题，一般有两种方式。

第一种是增加模样涂刷次数，依靠增加涂料厚度的方式提高其强度。但涂料增厚后，会使涂料的透气性降低，造成空壳浇注前，模样燃烧产生的气体不能及时排走，模样燃烧不充分，致使浇注后，铸件出现夹渣、局部增碳等缺陷；另外涂料加厚后，也会导致铸件散热慢，使铸件晶粒度等级下降，影响铸件的力学性能。

另一种方式是减小涂料骨料的颗粒度，靠集中采用小颗粒骨料来提高涂料的强度，但这也会降低涂料的透气性，使铸件出现上述缺陷。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种提升涂料层透气性，模样燃烧充分，铸件夹渣、局部增碳倾向减少；同时涂料层强度提高，保证空壳震动浇注时，涂料无破裂、浇注不塌箱的消失模铸造涂料添加剂。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

消失模铸造涂料添加剂，其组分及质量百分含量为：无机粘结剂2～6%、有机树脂粘结剂2～6%、复合悬浮剂2.5～5.5%、余量为水。

本发明的进一步改进在于：所述无机粘结剂为硅溶胶，所述有机树脂粘结剂为聚醋酸乙烯树脂，所述复合悬浮剂是质量百分含量为0.5～1.5%的膨润土、质量百分含量为1～2%的羟甲基纤维素钠、质量百分含量为1～2%的凹凸棒土的混合物。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明作为添加剂，在制备耐火涂料时使用，将一定比例的消失模铸造涂料添加剂混入耐火涂料中，在滚筒搅拌机内滚制5～6小时，使其与涂料混合、碾压均匀后，即可进行模样涂刷工作。实验证明，普通涂料在混制时加入此高性能添加剂后，强度、透气性均有明显提高。空壳震动浇注，砂箱内部负压为0.045MPa时，涂层不出现破裂，仍可顺利浇注；涂层透气性提高，模样能充分燃烧，铸型内腔无附着的黑釉，铸件无夹渣、局部增碳等缺陷。本发明解决消失模空壳震动浇注工艺对涂料的强度、透气性要求的问题。加入本发明的添加剂后，提升了涂料层透气性，模样燃烧充分，铸件夹渣、局部增碳倾向减少；同时涂料层强度提高，保证了空壳震动浇注时，涂料无破裂、浇注不塌箱。本发明解决了涂料强度与透气性这一矛盾问题，综合提高了涂料高温强度与透气性，使普通涂料也可满足空壳震动浇注的要求。

所述无机粘结剂的硅溶胶在胶凝过程中，先连结成枝链，枝链又连接成三维网络体系，可以提高涂料在高温状态下的强度。

所述复合悬浮剂中的膨润土具有很强的吸湿性，具有良好的增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、润滑性、成膜性，耐水性及化学稳定性。羟甲基纤维素钠（CMC）几乎无臭、无味，具吸湿性，易于分散在水中成透明胶状溶液，能使涂料的固体份均匀地分布于溶剂中，使涂料长期不分层。凹凸棒土在外力搅拌下分散性好，形成稳定的不被电解质破坏的悬浮液，使涂料不沉淀、不分层，具有涂刷性能好，不流挂的特点。膨润土遇水膨胀，形成水化模，并搭接成立体网状结构，使涂料产生屈服值，提升涂料的悬浮性；同时膨润土颗粒还被羟甲基纤维素钠的高分子化学键所吸附，产生“桥联”作用，使形成的立体网状结构更加稳定、牢固，从而使悬浮性更好。

有机粘结剂颗粒，遇到高温时受热分析、气化，在涂层中留下大量空洞，从而可以提高涂料在烧模、浇注时的透气性；此外由于该有机颗粒材料燃烧分解平稳，不会导致涂料的起皮及破损，因此不会降低涂料层的强度。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

实施例1

消失模铸造涂料添加剂，其组分及质量百分含量为：硅溶胶2%、聚醋酸乙烯树脂2%、膨润土0.5%、羟甲基纤维素钠1%、凹凸棒土1%、水93.5%。

实施例2

消失模铸造涂料添加剂，其组分及质量百分含量为：硅溶胶6%、聚醋酸乙烯树脂6%、膨润土1.5%、羟甲基纤维素钠2%、凹凸棒土2%、水82.5%。

实施例3

消失模铸造涂料添加剂，其组分及质量百分含量为：硅溶胶3%、聚醋酸乙烯树脂5%、膨润土1%、羟甲基纤维素钠1.5%、凹凸棒土1.5%、水88%。

实施例4

消失模铸造涂料添加剂，其组分及质量百分含量为：硅溶胶5%、聚醋酸乙烯树脂3%、膨润土1.2%、羟甲基纤维素钠1.7%、凹凸棒土1.3%、水87.8%。

实施例5

消失模铸造涂料添加剂，其组分及质量百分含量为：硅溶胶4%、聚醋酸乙烯树脂4%、膨润土0.8%、羟甲基纤维素钠1.2%、凹凸棒土1.6%、水88.4%。

实施例6

消失模铸造涂料添加剂，其组分及质量百分含量为：硅溶胶3.8%、聚醋酸乙烯树脂5.5%、膨润土1.3%、羟甲基纤维素钠1.8%、凹凸棒土1.1%、水86.5%。

对上述实施例进行实验，在制备耐火涂料时使用，将一定比例的消失模铸造涂料添加剂混入耐火涂料中，在滚筒搅拌机内滚制5～6小时，使其与涂料混合、碾压均匀后，即可进行模样涂刷工作。实验证明，普通涂料在混制时加入此高性能添加剂后，强度、透气性均有明显提高。空壳震动浇注，砂箱内部负压为0.045MPa时，涂层不出现破裂，仍可顺利浇注；涂层透气性提高，模样能充分燃烧，铸型内腔无附着的黑釉，铸件无夹渣、局部增碳等缺陷。

本发明的添加剂中的膨润土遇水膨胀，形成水化模，并搭接成立体网状结构，使涂料产生屈服值，提升涂料的悬浮性；同时膨润土颗粒还被羟甲基纤维素钠的高分子化学键所吸附，产生“桥联”作用，使形成的立体网状结构更加稳定、牢固，从而使悬浮性更好。

本发明的添加剂中的复合悬浮剂，在涂料中形成很强的化学键，构成立体网状结构，使涂料具有较高的强度。另一方面，无机粘结剂的硅溶胶在胶凝过程中，先连结成枝链，枝链又连接成三维网络体系，可以提高涂料在高温状态下的强度。

本发明的添加剂中的有机粘结剂颗粒，遇到高温时受热分析、气化，在涂层中留下大量空洞，从而可以提高涂料在烧模、浇注时的透气性；此外由于该有机颗粒材料燃烧分解平稳，不会导致涂料的起皮及破损，因此不会降低涂料层的强度。

Claims

1.消失模铸造涂料添加剂，其特征在于：其组分及质量百分含量为：无机粘结剂2～6%、有机树脂粘结剂2～6%、复合悬浮剂2.5～5.5%、余量为水。

2.根据权利要求1所述的消失模铸造涂料添加剂，其特征在于：所述无机粘结剂为硅溶胶，所述有机树脂粘结剂为聚醋酸乙烯树脂，所述复合悬浮剂是质量百分含量为0.5～1.5%的膨润土、质量百分含量为1～2%的羟甲基纤维素钠、质量百分含量为1～2%的凹凸棒土的混合物。