專利名稱：煅燒高嶺土水基復(fù)合涂料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體說是用于離心鑄管生產(chǎn)的金屬型模具專用耐火、隔熱涂料。本發(fā)明還涉及涂料的制備方法。
背景技術(shù)：
目前建筑用鑄鐵排水建材，95%以上的生產(chǎn)廠家采用金屬型熱模法離心式鑄造工藝技術(shù)。該工藝對型腔的涂料有以下幾點要求1、可承受1450°c的高溫?zé)釠_擊而不熔化；
2、有隔熱冷卻作用，減緩冷卻速度，保持一定的金屬流動時間；3、拔管時起到脫離和潤滑作用；4、高溫下發(fā)氣量小，且有較好的蓄氣性能，避免產(chǎn)品產(chǎn)生氣孔、氣泡。涂料的性能是影響整個工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。目前，采用的涂料基料，有四種類型，分別是石英粉、石墨、硅藻土和滑石粉。在研究和實踐中綜合比較，石英粉的膨脹系數(shù)大，容易開裂和剝落；石墨雖然熔點很高，可滿足耐溫要求，但缺點是導(dǎo)熱性能太好，絕熱保溫性能差，鐵水冷卻速度快，容易致使鐵水不能流動到管模遠(yuǎn)端而產(chǎn)品報廢，且導(dǎo)致管模和鑄型壽命縮短；硅藻土是多孔體結(jié)構(gòu)，蓄氣和絕熱性能較好，但熔點僅為1400°C，熔化燒結(jié)后即失去效果，易造成澆鑄鐵水與管模的燒結(jié)粘連，且導(dǎo)致管模和鑄型壽命縮短；滑石粉的缺點是分子構(gòu)成中有結(jié)晶水，加熱至800°C時，即開始分解釋放出結(jié)晶水，形成水蒸氣，浸入金屬液使鑄管產(chǎn)生氣孔缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種熱模法生產(chǎn)離心鑄管的金屬型模具專用的煅燒高嶺土水基復(fù)合涂料，熔點高于1700°C，膨脹系數(shù)低，絕熱保溫性能和脫離潤滑性能好。為此本發(fā)明還提供該種涂料的制備方法。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的
煅燒高嶺土水基復(fù)合涂料，其特征在于是由基料和水混合制作而成，基料由下述重量配比的組份制作而成煅燒高嶺土 50—70，焙燒硅藻土 30—40，鈉基膨潤土 3— 7和水玻璃
O.5—2 ;水與基料的重量比為4:1。制備煅燒高嶺土水基復(fù)合涂料的方法，包括下列步驟
(1)高嶺土經(jīng)粉碎、擠壓成型、烘干，煅燒至980—1150°C，精細(xì)研磨粉碎至1250目，篩取備用；
(2)硅藻土焙燒至950—1050°C，精細(xì)研磨粉碎至500目，篩取備用；
(3)水中加入鈉基膨潤土浸泡、攪拌，溶液中再加入水玻璃、攪拌,溶液中再加入備用焙燒硅藻土、攪拌，溶液中再加入備用煅燒高嶺土、攪拌，制成煅燒高嶺土水基復(fù)合涂料。本發(fā)明采用上述方案后，使用的涂料基料為一種煅燒高嶺土與經(jīng)過焙燒后的硅藻土配制而成的多孔體結(jié)構(gòu)，硅和鋁元素含量達(dá)98. 67%，可為金屬型模具內(nèi)腔提供絕熱保護(hù)層，防止金屬液與金屬型模具發(fā)生熔焊。具有如下技術(shù)效果I、涂料基料為微多孔結(jié)構(gòu)，高溫下除自身不易產(chǎn)生氣體外，具有較好的蓄氣效果，還可有效避免產(chǎn)品產(chǎn)生氣孔、氣泡，減少產(chǎn)品質(zhì)量缺陷。2、涂料基料為微多孔結(jié)構(gòu)，具有較好的絕熱保溫效果，減緩冷卻速度，保持一定的金屬流動時間，避免了因鐵水不能流動到管模遠(yuǎn)端而產(chǎn)品報廢，提高產(chǎn)品的成品率。3、涂料基料熔點高于1700°C，遠(yuǎn)高于鑄管1380— 1450°C的鐵水澆鑄溫度，解決了涂料易燒結(jié)，鐵水與外鑄型和內(nèi)管模易粘連和熔焊的情況，提高了生產(chǎn)效率和設(shè)備壽命，降低了生產(chǎn)成本。使用傳統(tǒng)硅藻土 涂料，每支管模僅生產(chǎn)1500-2500支鑄鐵管，而使用新的煅燒高嶺土水基復(fù)合涂料，每支管?？缮a(chǎn)9000-11000支鑄鐵管，以每支管模平均5萬元計算，每支鑄鐵管的管模費用可由25元降至5元，具有較好經(jīng)濟(jì)效益和社會生態(tài)效益。4、由于膨潤土中的膠質(zhì)價和硅溶膠在涂料層中的作用，干燥后的涂層具有較強(qiáng)的附著強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度，且涂料基料的膨脹系數(shù)與外鑄型和內(nèi)管模基本一致，克服了涂料凝固后容易開裂和剝落的情況，保證了產(chǎn)品內(nèi)在和外觀質(zhì)量。5、涂料高溫干燥后，為均勻的粉末涂層，脫離潤滑性能好，易于實現(xiàn)產(chǎn)品和外鑄型、內(nèi)管模的分離，產(chǎn)品容易拔出，降低了勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。6、煅燒高嶺土經(jīng)煅燒脫碳后形成孔隙，經(jīng)超細(xì)粉碎后孔隙率高，表面積增大，堆積密度小，故涂料具有合適的粘度、密度和懸浮性，使用中不沉淀，噴涂簡便易行。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明。實施例I
本發(fā)明為煅燒高嶺土水基復(fù)合涂料及制備方法，制備工藝如下
一、配方
基料煅燒高嶺土 50— 70kg，焙燒硅藻土 30— 40kg，鈉基膨潤土 3 — 7kg和水玻璃
O.5一2kg ；
水水與基料的重量比為4:1，約250— 476kg。二、制備方法
I、煅燒高嶺土制備取上述重量的高嶺土經(jīng)粉碎、擠壓成型、烘干，煅燒至980—1150°C，精細(xì)研磨粉碎至1250目，篩取備用。2、焙燒硅藻土制備取上述重量的硅藻土焙燒至950— 1050°C，精細(xì)研磨粉碎至500目，篩取備用。3、分別取上述重量的鈉基膨潤土和水玻璃單體，備用。4、制備按上述基料與水的重量比為I :4取清潔水，水中加入鈉基膨潤土浸泡、攪拌24小時；再加入水玻璃，攪拌15分鐘；再加入焙燒硅藻土，攪拌30分鐘；再加入煅燒高嶺土，攪拌30分鐘，即制成煅燒高嶺土水基復(fù)合涂料。使用時，加入壓力容器罐，用噴槍噴入經(jīng)150—300°C預(yù)熱的金屬型模具內(nèi)腔，噴涂厚度O. 2毫米。三、本品技術(shù)指標(biāo)
1、白度392 ；
2、PH值 6.8 ;3、折射率I.62 ；
4、325目篩余物蘭O.02% ；
5、耐火度蘭17000C ；
6、熱導(dǎo)率[ff/(m.k)]0. 21 ；
7、粘度[mpa.s] (25 O ) 255-260 ；
8、密度[g/cm~3](25°C) I. 21-1. 3;
四、結(jié)論
本發(fā)明涂料的各項技術(shù)指標(biāo)達(dá)到熱模法離心鑄管制造工藝的要求。涂料無毒無味，性能穩(wěn)定，原材料廉價易得，資源豐富，制作工藝和使用方法易于掌握，具有較好的經(jīng)濟(jì)和社 會生態(tài)效益。實施例2
取煅燒高嶺土 50kg，焙燒硅藻土 30kg，鈉基膨潤土 3kg和水玻璃O. 5kg ;水約250kg。制備方法同實施例I。實施例3
取煅燒高嶺土 70kg，焙燒硅藻土 40kg，鈉基膨潤土 7kg和水玻璃2kg ;水約476kg。制備方法同實施例I。實施例4
取煅燒高嶺土 58kg，焙燒硅藻土 36kg，鈉基膨潤土 5kg和水玻璃Ikg ;水約400kg。制備方法同實施例I。
權(quán)利要求
1.煅燒高嶺土水基復(fù)合涂料，其特征在于是由基料和水混合制作而成，基料由下述重量配比的組份制作而成煅燒高嶺土 50—70，焙燒硅藻土 30—40，鈉基膨潤土 3— 7和水玻璃O. 5—2 ;水與基料的重量比為4:1。
2.煅燒高嶺土水基復(fù)合涂料，其特征在于基料組份的重量配比為煅燒高嶺土58，焙燒硅藻土 36，鈉基膨潤土 5和水玻璃I。
3.制備權(quán)利要求I所述煅燒高嶺土水基復(fù)合涂料的方法，包括下列步驟 (1)高嶺土經(jīng)粉碎、擠壓成型、烘干，煅燒至980—1150°C，精細(xì)研磨粉碎至1250目，篩取備用； (2)硅藻土焙燒至950—1050°C，精細(xì)研磨粉碎至500目，篩取備用； (3 )水中加入鈉基膨潤土浸泡、攪拌，溶液中再加入水玻璃、攪拌,溶液中再加入備用焙燒硅藻土、攪拌，溶液中再加入備用煅燒高嶺土、攪拌，制成煅燒高嶺土水基復(fù)合涂料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備煅燒高嶺土水基復(fù)合涂料的方法，其特征在于鈉基膨潤土在水中浸泡、攪拌時間為24小時。
全文摘要
本發(fā)明為煅燒高嶺土水基復(fù)合涂料及制備方法，屬于化工領(lǐng)域，是熱模法離心鑄管生產(chǎn)的金屬型模具專用耐火、隔熱涂料。是以煅燒高嶺土、焙燒硅藻土、鈉基膨潤土和水玻璃為基料，按比例加入水基載體制備而成。具有較好的蓄氣、絕熱保溫、脫離潤滑效果，熔點高于鐵水澆鑄溫度，解決了涂料易燒結(jié)問題，保證了產(chǎn)品內(nèi)在和外觀質(zhì)量，降低了勞動強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號B22C3/00GK102688981SQ20121020447
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者王庭海 申請人:聊城市新星鑄管有限公司