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刚玉渣-煤矸石消失模铸造涂料及其制备方法技术

技术编号:12220451 阅读:128 留言:0更新日期:2015-10-21 23:31
以刚玉渣、煤矸石、镁砂、硅藻土、碳化硅、氮化硅、碳化硼、蛇纹石、红柱石、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、二(焦磷酸二辛酯)乙撑钛酸酯、酚醛环氧树脂、过氧化二异丙苯、聚丙二醇二缩水甘油醚、丙二醇甲醚醋酸酯、多晶氧化铝纤维、三聚磷酸钠、羟基纤维素钠、乙醇、水为原料,制备出了使用性能优良、生产成本低的消失模铸造涂料,达到综合回收利用刚玉渣、煤矸石并降低生产成本的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于消失模铸造涂料领域,尤其涉及一种。
技术介绍
消失模铸造技术是铸造行业中新兴的一种铸造工艺方法,消失模铸造工艺是指用泡沫塑料(EPS、ETMMA或EPMMA)制作成与所需铸件形状结构、尺寸大小完全相同的模样,涂刷耐火涂料后烘干,埋入特殊砂箱干砂(一般使用石英砂)中造型,在保持一定负压状态下进行浇注,模样受热气化分解,金属熔液不断占据模型位置后最终成型。消失模铸造在国内主要称为干砂实型铸造、负压实型铸造,国外简称EPC铸造。目前最为成熟的消失模铸造工艺是用于汽车铸件的批量生产,所生产的产品有铝合金铸件(如进气管、缸体、缸盖等)和铸铁件(如曲轴、缸盖、变速器壳体、排气管等)。国内外实践证明,消失模铸造在生产汽车铸件方面具有巨大的发展潜力。当前,我国的汽车工正处在发展时期,预计在今后的一段时期内汽车铸件产量会有较大幅度的增加,同时对汽车铸件质量的要求将会更加严格。汽车工业的发展,为我国铸造行业带来了机遇与挑战,也为在我国推广和发展消失模铸造技术带来了新的契机。消失模铸造用于大批量生产成功与否,50%取决于模样,30%取决于涂料,20%取决于其它工艺因素。毋庸置疑,涂料是获得优质铸件必不可少的工艺环节,科研和生产都已证实,对于消失模铸造工艺,涂料可使其获得成功的潜力大大增加。国外对消失模铸造涂料的研宄起步较早,己经有一些商品性的涂料,但是价格偏贵,导致生产成本提高,在一定程度上限制了消失模铸造工艺的发展。目前,中国已有多家高校和研宄单位开展针对消失模铸造的模样材料、成型工艺、涂料技术、工装设备等各个环节的研宄开发工作,取得一定的成就,但与国外相比仍有较大差距,例如涂料的商品化程度很差。因此,为促进消失模铸造这一先进制造技术的推广应用,结合国内资源情况,从研宄涂料的各组分种类和加入量对涂料性能的影响入手,研制适合我国国情的成本低、质量好的消失模铸造涂料,实现消失模铸造涂料的国产化是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能克服上述缺陷,利用刚玉渣-煤矸石生产使用性能优良、生产成本低的消失模铸造涂料,以达到综合回收利用刚玉渣-煤矸石并降低生产消失模铸造涂料成本的目的。为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案: 一种刚玉渣-煤矸石消失模铸造涂料,其特征在于,所述消失模铸造涂料由以下重量份的原料组成:刚玉渣55-60份煤矸石50-54份镁砂25-28份娃藻土7-10份碳化娃6-8份氮化娃2~5份碳化硼2-5份蛇纹石2-5份红柱石2~4份 缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷4-7份 二 (焦磷酸二辛酯)乙撑钛酸酯6-10份酚醛环氧树脂2-4份 过氧化二异丙苯0.3-0.6份 聚丙二醇二缩水甘油醚0.4-0.6份 丙二醇甲醚醋酸酯0.3-0.6份多晶氧化铝纤维2~3份三聚磷酸钠1~3份羟基纤维素钠2~3份乙醇30-40份水8-15份; 所述刚玉澄的化学成分为 Al2O3 60_87wt%,CaO 4_llwt%,MgO 8-14wt% ; 所述煤矸石的化学成分为 S12 50~55wt%, Al2O3 8~14wt%, CaO 0.4-0.6wt%, Fe2O32?3wt%,MgO I?3wt%,C 8-25wt% ; 所述镁砂中氧化镁含量多95wt%o所述的刚玉渣-煤矸石消失模铸造涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: O将55-60份刚玉渣、50-54份煤矸石、25-28份镁砂、7_10份硅藻土、6_8份碳化硅、2-5份氮化硅、2~5碳化硼、2~5份蛇纹石、2~4份红柱石放入球磨机中球磨2小时,混合均匀,然后过筛,得到200目以下的混合物料; 2)开启反应釜,将4-7份缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、6-10份二(焦磷酸二辛酯)乙撑钛酸酯、30-40份乙醇、8-15份水加入到反应釜中,在搅拌下进行水解反应,转速为1200r/min,反应温度为80°C,搅拌时间为30min,得到偶联剂的醇水溶液; 3)将步骤I)所得混合物料物料加入到步骤2)中偶联剂的醇水溶液中,在80°C下搅拌2小时;然后再将2-4份酚醛环氧树脂、0.3-0.6份过氧化二异丙苯、0.4-0.6份聚丙二醇二缩水甘油醚、0.3-0.6份丙二醇甲醚醋酸酯、2~3份多晶氧化铝纤维、1~3份三聚磷酸钠、2-3份羟基纤维素钠加入到反应釜中,继续搅拌30min,即制得刚玉渣-煤矸石消失模铸造涂料。本专利技术与现有技术相比,其优点为: 1)在制备涂料过程中利用了刚玉渣、煤矸石等工业固体废弃物制备消失模铸造涂料,大大降低了耐火材料的制造成本; 2)并用缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和二(焦磷酸二辛酯)乙撑钛酸酯对刚玉渣、煤矸石、镁砂、硅藻土、碳化硅、氮化硅、碳化硼、蛇纹石、红柱石进行了表面改性处理,提高了材料与基料的粘结性和分散性,使得消失模铸造涂料在高温下结构更稳定,大大提高了消失模铸造涂料耐火极限。【具体实施方式】实施例1 一种刚玉渣-煤矸石消失模铸造涂料,其特征在于,所述消失模铸造涂料由以下重量份的原料组成:刚玉渣55份煤矸石50份镁砂25份娃藻土7份碳化娃6份氮化硅2份碳化硼2份蛇纹石2份红柱石2份 缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷4份 二 (焦磷酸二辛酯)乙撑钛酸酯6份酚醛环氧树脂2份过氧化二异丙苯0.3份 聚丙二醇二缩水甘油醚0.4份 丙二醇甲醚醋酸酯0.3份多晶氧化铝纤维2份三聚磷酸钠I份羟基纤维素钠2份乙醇30份水8份; 所述的刚玉渣-煤矸石消失模铸造涂料的制备方法,包括以下步骤: 1)将55份刚玉渣、50份煤矸石、25份镁砂、7份硅藻土、6份碳化硅、2份氮化硅、2碳化硼、2份蛇纹石、2份红柱石放入球磨机中球磨2小时,混合均匀,然后过筛,得到200目以下的混合物料; 2)开启反应釜,将4份缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、6份二(焦磷酸二辛酯)乙撑钛酸酯、30份乙醇、8份水加入到反应釜中,在搅拌下进行水解反应,转速为1200r/min,反应温度为80°C,搅拌时间为30min,得到偶联剂的醇水溶液; 3)将步骤I)所得混合物料物料加入到步骤2)中偶联剂的醇水溶液中,在80°C下搅拌2小时;然后再将2份酚醛环氧树脂、0.3份过氧化二异丙苯、0.4份聚丙二醇二缩水甘油醚、0.3份丙二醇甲醚醋酸酯、2份多晶氧化铝纤维、I份三聚磷酸钠、2份羟基纤维素钠加入到反应釜中,继续搅拌30min,即制得刚玉渣-煤矸石消失模铸造涂料。实施例2 一种刚玉渣-煤矸石消失模铸造涂料,其特征在于,所述消失模铸造涂料由以下重量份的原料组成:刚玉渣60份煤矸石54份镁砂28份娃藻土10份碳化娃8份氮化硅5份碳化硼5份蛇纹石5份红柱石4份 缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷7份 二 (焦磷酸二辛酯)乙撑钛酸酯10份酚醛环氧树脂4份过氧化二异丙苯0.6份 聚丙二醇二缩水甘油醚0.6份丙二醇甲醚醋酸酯0.6份多晶氧化铝纤维3份三聚磷酸钠3份羟基纤维素钠3份乙醇40份水15份; 所述的刚玉渣-煤矸石消失模铸造涂料的制备方法,包括以下步骤: 1)将60份刚玉澄、54份煤矸石、28份镁砂、10份娃藻土、8份碳化娃、5份氮化娃、5碳化硼、5份蛇纹石、4份红柱石放入球磨机中球磨2小时,混合均匀,然后过筛,得到200目以下的混合物料; 2)开启本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种刚玉渣‑煤矸石消失模铸造涂料,其特征在于,所述消失模铸造涂料由以下重量份的原料组成:刚玉渣                                            55‑60份煤矸石                                            50‑54份镁砂                                              25‑28份硅藻土                                            7‑10份碳化硅                                            6‑8份氮化硅                                            2~5份碳化硼                                            2‑5份蛇纹石                                             2‑5份红柱石                                             2~4份缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷                       4‑7份二(焦磷酸二辛酯)乙撑钛酸酯                       6‑10份酚醛环氧树脂                                       2‑4份过氧化二异丙苯                                     0.3‑0.6份聚丙二醇二缩水甘油醚                               0.4‑0.6份丙二醇甲醚醋酸酯                                   0.3‑0.6份多晶氧化铝纤维                                        2~3份三聚磷酸钠                                          1~3份羟基纤维素钠                                        2~3份乙醇                                               30‑40份水                                                 8‑15份。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张燕
申请(专利权)人:张燕
类型:发明
国别省市:广东;44

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