一种粉煤灰铸造涂料复合悬浮剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种粉煤灰铸造涂料复合悬浮剂及其制备方法，以重量份数计，由以下原料组成：有机膨润土悬浮液10份，改性锂基膨润土悬浮液10～15份，木质磺酸钠悬浮液10份，海藻酸钠悬浮液50～60份，正硅酸乙酯悬浮液10～15份。本发明专利技术的复合悬浮剂的悬浮率高，能够长时间稳定存在。本发明专利技术的复合悬浮剂应用于使用于粉煤灰铸造涂料中，复合悬浮剂的加入量占粉料总量的2％。涂料外观均匀，涂料没有腐蚀性物质和放射性；涂料具有良好的悬浮性，并且不结块、易搅拌，不腐败霉变；粘度合适，具有良好的流淌性和流平性，在涂敷时比较容易，涂层均匀，不出现流淌及叠层等缺陷；高的渗透能力，渗透能力强，涂层不易开裂，抗粘砂能力强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于涂料领域，涉及粉煤灰铸造涂料，具体涉及一种粉煤灰铸造涂料复合悬浮剂及其制备方法。
技术介绍
铸造涂料是涂敷于砂型、砂芯的表面以保护铸件表面质量的物质，它在经受金属液的机械冲击与冲刷腐蚀之前是处于一种胶状的物理分散体系状态。铸造涂料的悬浮性越好，涂料在涂刷时的涂覆性，流平性，渗透性和抗粘砂性越好，涂覆时不会出现叠层，涂层不均匀现象，铸件的表面质量就会比较好。如果涂料的悬浮性不好,耐火填料就会沉淀结块,液固分层,涂敷困难,溶剂会在型壁流失,导致涂层不易点燃,粘接强度变差,涂料的防粘砂效果变差等现象。涂料的悬浮性的大小主要取决于悬浮剂的种类，不同的铸件(铸铝件，铸钢件，铸铁件)需用不同抗高温能力的耐火骨料做填充骨料，不同的耐火骨料又需要不同的悬浮剂使其均匀，弥散地分布在载液中间，使耐火骨料长久地悬浮在溶剂之中。想要提高铸造涂料悬浮性，选择合适的悬浮剂以及合适的配比是制备粉煤灰铸造涂料的关键技术。悬浮剂通常具有使固体颗粒物均匀分散并且稳定悬浮于载液中的能力，而且具有良好的触变特性。悬浮剂在一定条件下可以形成严密的，立体的网状组织结构，使耐火骨料牢固地固定在网状结构的立体空间中，有效地支撑和阻缓耐火骨料的沉降，使耐火骨料在溶剂中保持一定的悬浮性和均匀的连续性；并且在机械搅拌作用下，立体网状结构遭到破坏，涂料粘度下降，出现剪切稀化现象。、目前，并没有专门针对以粉煤灰作为耐火粉料的铸造涂料悬浮剂的制备工艺，并且一些用单一悬浮剂制备的铸造涂料的悬浮性在一段时间后悬浮性低于80％，远远不能达到需要生产优异质量铸件的要求，虽然增加悬浮剂的使用量可以在一定程度上提高铸造涂料的悬浮性，但它是以牺牲其他性能指标为基础的，例如，悬浮剂的含量增加，涂料变得过于黏稠，涂刷性能不好，涂层的抗高温抗裂性也比较差，生产的铸件表面质量也会较差。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种粉煤灰铸造涂料复合悬浮剂及其制备方法，使用该复合悬浮剂的铸造涂料长时间可以保持弥散均匀的悬浮状态，涂刷简便，涂层高温抗裂性好，铸件表面质量较好。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：一种粉煤灰铸造涂料复合悬浮剂，由以下原料组成：有机膨润土悬浮液，改性锂基膨润土悬浮液，木质磺酸钠悬浮液，海藻酸钠悬浮液和正硅酸乙酯悬浮液。本专利技术还具有如下区别技术特征：如上所述的粉煤灰铸造涂料复合悬浮剂，以重量份数计，由以下原料组成：有机膨润土悬浮液10份，改性锂基膨润土悬浮液10～15份，木质磺酸钠悬浮液10份，海藻酸钠悬浮液50～60份，正硅酸乙酯悬浮液10～15份。所述的有机膨润土悬浮液，以100份重量份数计，由以下原料组成：有机膨润土10份，20～25份的二甲苯，0.3～0.7份的200号汽油，余量为酒精。所述的改性锂基膨润土悬浮液，以100份重量份数计，由以下原料组成：改性锂基膨润土10～15份，20～30份水，余量为酒精。所述的改性锂基膨润土是锂基膨润土通过十八烷基三甲基溴化铵改性得到的，改性锂基膨润土是按照杨浩秦等，复合悬浮剂对醇基铸造涂料性能影响的研究响[J].涂料工业，2015，45(11)：17-18这篇论文中公开的改性方法对普通锂基膨润土进行改性获得的。改性锂基膨润土，第一个单位晶胞最底层Si—O四面体结构和第二个晶胞最顶层的Si—O四面体结构之间的面网距离比普通的锂基膨润土的面网距离小，改性采用的取代基为十八烷基三甲基溴化铵，十八烷基三甲基溴化铵的链长可达2.60nm，远远大于无机阳离子的半径，这种有机阳离子进入晶片层间，可以使片层在一定程度上产生解离，所以有机改性后的锂基膨润土晶层间距非常大，有研究证明有机改性后的膨润土的层间距较原来的层间距增大，使晶层间的扩充效果非常明显，悬浮效果优秀。所述的木质磺酸钠悬浮液，以100份重量份数计，由以下原料组成：10份木质磺酸钠，20份酒精，余量为水。所述的海藻酸钠悬浮液，以100份重量份数计，由以下原料组成：10份海藻酸钠，20份酒精，余量为水。所述的正硅酸乙酯悬浮液，以100份重量份数计，由以下原料组成：10～15份正硅酸乙酯，20份酒精，余量为水。一种粉煤灰铸造涂料复合悬浮剂的制备方法，该方法包括以下步骤：步骤一，有机膨润土悬浮液的制备：称取10份有机膨润土，然后加入20～25份的二甲苯后搅拌40～60min，再加入200号汽油0.3～0.7份，搅拌20min，最后伴随搅拌加入酒精，使得有机膨润土悬浮液体系的总重量份数为100份，搅拌30min，再放入胶体磨中研磨20min，陈化48小时，制得有机膨润土悬浮液；步骤二，改性锂基膨润土悬浮液：称取10～15份改性锂基膨润土，加入水20～30份，并搅拌30min，然后加入酒精，使得改性锂基膨润土悬浮液体系的总重量份数为100份，搅拌30min，放入胶体磨中研磨20min，陈化48小时，制得改性锂基膨润土悬浮液；步骤三，木质磺酸钠悬浮液：称取10份的木质磺酸钠，加入20份酒精，再加入水，使得木质磺酸钠悬浮液体系的总重量份数为100份，搅拌30min，陈化48小时，制得木质磺酸钠悬浮液；步骤四，海藻酸钠悬浮液：称取10份的海藻酸钠，加入20份酒精，再加入水，使得海藻酸钠悬浮液体系的总重量份数为100份，搅拌30min，陈化48小时，制得海藻酸钠悬浮液；步骤五，正硅酸乙酯悬浮液：称取10～15份的正硅酸乙酯，加入20份酒精，再加入水，使得正硅酸乙酯悬浮液体系的总重量份数为100份，搅拌30min，陈化48小时，制得正硅酸乙酯悬浮液；步骤六，复合悬浮剂的制备：按照重量份数配方称取各悬浮剂，其中：有机膨润土悬浮液10份，改性锂基膨润土悬浮液10～15份，木质磺酸钠悬浮液10份，海藻酸钠悬浮液50～60份，正硅酸乙酯悬浮液10～15份；各悬浮剂称量完毕后，首先将有机土膨润土悬浮液和改性锂基膨润土悬浮液混合搅拌30min，其次加入正硅酸乙酯悬浮液搅拌10min，然后加入海藻酸钠悬浮液搅拌10min，最后加入木质磺酸钠悬浮液搅拌10min，陈化48小时后即得到复合悬浮剂。本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：本专利技术的复合悬浮剂的悬浮率高，能够长时间稳定存在。本专利技术的复合悬浮剂应用于使用于粉煤灰铸造涂料中，复合悬浮剂的加入量占粉料总量的2％。涂料外观均匀，涂料没有腐蚀性物质和放射性；涂料具有良好的悬浮性，并且不结块、易搅拌，不腐败霉变；粘度合适，具有良好的流淌性和流平性，在涂敷时比较容易，涂层均匀，不出现流淌及叠层等缺陷；高的渗透能力，渗透能力强，涂层不易开裂，抗粘砂能力强；涂料干燥后，涂层的耐磨性好，强度高，没有出现任何裂纹；在高温下，表面光滑无裂纹，涂料与基体之间无剥离现象，涂料的高温抗裂性达到一级。以下结合实施例对本专利技术的具体内容作进一步详细解释说明。具体实施方式原料规格如下所示：有机膨润土的胶化率≥90％，过200目筛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉煤灰铸造涂料复合悬浮剂，其特征在于，由以下原料组成：有机膨润土悬浮液，改性锂基膨润土悬浮液，木质磺酸钠悬浮液，海藻酸钠悬浮液和正硅酸乙酯悬浮液。

【技术特征摘要】
1.一种粉煤灰铸造涂料复合悬浮剂，其特征在于，由以下原料组成：
有机膨润土悬浮液，改性锂基膨润土悬浮液，木质磺酸钠悬浮液，海藻酸钠
悬浮液和正硅酸乙酯悬浮液。
2.如权利要求1所述的粉煤灰铸造涂料复合悬浮剂，其特征在于，以
重量份数计，由以下原料组成：有机膨润土悬浮液10份，改性锂基膨润土
悬浮液10～15份，木质磺酸钠悬浮液10份，海藻酸钠悬浮液50～60份，
正硅酸乙酯悬浮液10～15份。
3.如权利要求2所述的粉煤灰铸造涂料复合悬浮剂，其特征在于，所
述的有机膨润土悬浮液，以100份重量份数计，由以下原料组成：有机膨润
土10份，20～25份的二甲苯，0.3～0.7份的200号汽油，余量为酒精。
4.如权利要求2所述的粉煤灰铸造涂料复合悬浮剂，其特征在于，所
述的改性锂基膨润土悬浮液，以100份重量份数计，由以下原料组成：改性
锂基膨润土10～15份，20～30份水，余量为酒精。
5.如权利要求2所述的粉煤灰铸造涂料复合悬浮剂，其特征在于，所
述的木质磺酸钠悬浮液，以100份重量份数计，由以下原料组成：10份木
质磺酸钠，20份酒精，余量为水。
6.如权利要求2所述的粉煤灰铸造涂料复合悬浮剂，其特征在于，所
述的海藻酸钠悬浮液，以100份重量份数计，由以下原料组成：10份海藻
酸钠，20份酒精，余量为水。
7.如权利要求2所述的粉煤灰铸造涂料复合悬浮剂，其特征在于，所
述的正硅酸乙酯悬浮液，以100份重量份数计，由以下原料组成：10～15
份正硅酸乙酯，20份酒精，余量为水。
8.一种粉煤灰铸造涂料复合悬浮剂的制备方法，其特征在于，该方法
包括以下步骤：
步骤一，有机膨润土悬浮液的制备：
称取10份有机膨润土，然后加入20～25份的二甲苯后搅拌40～60min，

【专利技术属性】
技术研发人员：华建社，杨浩秦，毛婷婷，徐明，杜金星，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61