理论教育 涂料配制中应注意的禁忌问题

涂料配制中应注意的禁忌问题

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:水基涂料配方及其禁忌1)水基涂料加入膨润土和CMC时,膨润土和CMC的加入量都不宜过多。但在涂料中其加入量不宜多,一般不超过4%。有的工厂在石墨粉涂料配方中掺入少量硅石粉,以增强涂层抗粘砂和抗金属液渗透的能力。此种涂料具体配方中的一例是采用长石粉、滑石粉和铝矾土的三元烧结体系,其中长石粉为烧结填料主体,它的开始烧结温度约为1150℃,低于铸铁件的浇注温度。

涂料配制中应注意的禁忌问题

(1)水基涂料配方及其禁忌

1)水基涂料加入膨润土和CMC时,膨润土和CMC的加入量都不宜过多。水基涂料常用膨润土和CMC作悬浮剂,也起一定粘结剂作用。对膨润土来说,就其膨润能力比较,一般为锂膨润土>钠膨润土>钙膨润土。但在涂料中其加入量不宜多,一般不超过4%。因为加入1%的膨润土,通常就可使涂料中产生结构。如果加入膨润土过多,涂层在烘干过程中会因脱水收缩过大而引起严重开裂。为能做到加入量少又可得到较好效果,应尽可能选用优质膨润土。若为钙基膨润土时,应进行活化处理后再用,碳酸钠的合适加入量为钙基膨润土质量的5%~6%;即使是天然钠基膨润土,也应使其充分活化(有建议加入钠基膨润土质量的2%~3%碳酸钠)后才能获得更为理想的效果(例如可使涂料获得较高屈服值)。CMC在涂料中的加入量一般控制在耐火填料质量的0.15%~0.50%,过多会造成涂料涂敷时严重流淌,不仅涂层厚度无法保证,而且会使涂层不光滑,呈鱼鳞状波纹。

2)水基涂料用于粘土砂干型(芯)和用于树脂自硬砂、水玻璃砂型(芯)的涂料配方,其要求不宜完全相同。水玻璃砂、树脂砂在我国先后问世以前,重要的铸件或大型铸件都是用粘土砂干型(芯)制造的。所用涂料也都适用于粘土砂干型(芯),而且是以水为载体。粘土砂干型(芯)用涂料与树脂砂、水玻璃砂所用涂料相比,除有时代差异外,更注重粘土砂这一特性。例如:

①粘土砂所用粘结剂主要为普通粘土和膨润土,其干强度远比树脂砂、水玻璃砂低,所配制的涂料的强度通常也不能太高。这是因为要使涂料具有高的强度,必然要采用明显不同于粘土砂的粘结剂,在涂层干燥过程中,其发生的体积变化必然明显不同于粘土砂,易导致涂层开裂、翘起,乃至剥落。

②粘土砂干型(芯)强度低,但要浇铸的又是重要的铸件或大型铸件,因此要求涂料不仅要在铸件和砂型(芯)间形成可靠隔离层,而且应能对砂型(芯)表层强度有所增强,以承受搬运、下芯、合型时的碰撞及浇注时较长时间的高温金属液的冲刷、冲蚀和热作用,这就要求涂料的粘结剂还应能对粘土砂型表层起增强作用,以确保铸件质量。为此,希望涂料用粘结剂除能与粘土砂的粘结剂粘土相容并能增加其强度外,也要求其能在涂敷涂料时,能渗入砂型(芯)表层的深度大一些,以达到增强表层的目的。为增加粘土干型(芯)砂用涂料的渗入性,通常涂料的粘度不宜高,也应少加和不加增加水的粘度的有机高分子化合物。为做到与粘土砂的粘土相容,有的涂料只简单地采用膨润土和普通粘土做粘结剂、悬浮剂;为能够较大提高涂层和粘土砂型(芯)表层强度,有的加入了与粘土相容并能提高其强度的糖浆、糊精、水玻璃、硅溶胶等,参见表1-87至表1-89的铸铁、铸钢、非铁合金用粘土砂干型涂料的配方。随着这些物质渗入砂型(芯)表层,作为载体的水必然会更多地进入粘土砂型(芯)内部,但不会成为问题,因为砂型(芯)本身和涂敷的涂层都要送入烘窑进行相当长时间的烘烤,可彻底驱除水分。而树脂砂和水玻璃砂虽然强度高,但通常都不经烘干或不可能进行较长时间烘烤,其涂料中的水分如果大量渗入砂型(芯)表层,不仅将对树脂砂和水玻璃砂型(芯)表面强度造成相当大的损害,同时也会引起铸件产生气孔等严重缺陷。因此,随着水玻璃砂、树脂砂的出现,以及逐步取代粘土干型(芯)砂,涂料也在发展,不仅出现了以醇类为载体的快干涂料,以氯化烃为载体的自干涂料,而且开发了可控制涂料载体渗入深度、又便于施涂的具有屈服值和触变性的假塑性流体流型的水基涂料,甚至醇基涂料,以满足水玻璃砂、树脂砂的需要。这种涂料中的载体含量减少,耐火填料含量增加,尽管涂料的粘度增大,但仍便于施涂,也不会更深地渗入砂型(芯)表层,这也为水分等载体的去除降低了难度。

在表1-87所列铸铁件用部分涂料配方中,按其色泽可分为黑色涂料和浅色、白色涂料两类。过去传统配方大都是采用石墨粉配制的黑色涂料,除中、小铸铁件常采用土状石墨粉配制外,大型铸铁件用涂料常掺入部分耐火度比土状石墨粉更高、价格也高些的鳞片状石墨粉。有的工厂在铸铁件用涂料中,将部分焦炭粉取代石墨粉,以降低成本,增加涂层抗开裂性,但涂料的涂刷滑爽性不如石墨粉。有的工厂在石墨粉涂料配方中掺入少量硅石粉,以增强涂层抗粘砂和抗金属液渗透的能力。由于石墨粉涂料呈黑色,既污染环境,也不为使用者喜爱,因此,国内外多研究用硅石粉、长石粉、高铝矾土粉、滑石粉、叶蜡石粉等来取代石墨粉配制白色或浅色铸铁件用涂料。较为成功的是浅色和烧结剥离型涂料,前者是内部常含有少量碳质材料,后者是使耐火填料在铸铁液温度作用下很快形成致密的烧结隔离层,既阻止粘砂,改善铸件表面质量,又有利清砂时涂层成片剥落,减少铸件清理的劳动量。有的铸件清砂后,甚至呈现出金属本来的光泽。此种涂料具体配方中的一例是采用长石粉、滑石粉和铝矾土的三元烧结体系,其中长石粉为烧结填料主体,它的开始烧结温度约为1150℃,低于铸铁件的浇注温度。掺入滑石粉的目的是改善涂刷性和促进烧结。加入铝矾土粉的目的是拓宽烧结温度,但其加入量不宜多,以免烧结壳过分坚硬。为了使烧结壳容易从铸件表面脱落,在涂料中应加入一些石墨粉、焦炭粉、糊精、木粉等碳质材料。这些碳质材料一方面由于不参与烧结而割裂了烧结壳中的连续玻璃相,降低了烧结壳本身的强度;另一方面有一部分碳沉积在烧结壳与铸件表面之间,降低了涂层与铸件的粘附强度。

在表1-88中载有铸钢件粘土砂干型用部分涂料的配方。其中采用硅石粉是一般铸钢件用涂料常用耐火填料。当硅石粉涂料满足不了要求时,可考虑采用耐火度更高、热化学稳定性更好的锆石粉涂料。当浇注重大铸钢件时,可考虑采用刚玉粉涂料或铬铁矿粉涂料。高锰钢铸件或石灰石砂型(芯)必须用碱性耐火填料,常用的为镁砂粉和镁橄榄石粉。

在表1-89中载有非铁合金铸件粘土砂干型用部分水基涂料的配方。一般铜、铝合金铸件的砂型,其所用原砂的粒度均较细,为获得轮廓清晰、表面质量高的铸件,所用涂料的耐火填料的粒度应更细些。由于铜、铝合金的浇注温度远低于钢、铁铸件的浇注温度,故可采用耐火度较低的滑石粉作耐火填料。

表1-87 铸铁件粘土砂干型(芯)用水基涂料的部分配方

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表1-88 铸钢件粘土砂干型(芯)用部分涂料配方

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①为纸浆粉。

表1-89 非铁合金铸件粘土砂干型(芯)用水基涂料部分配方

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3)不可忽视钢、铁铸件水玻璃砂型(芯)用的部分水基涂料的配方。水玻璃砂的抗吸湿性差,尤其在南方雨季这个问题更为突出。砂型(芯)吸湿后,强度大幅下降,容易产生塌箱、垮芯,也易使铸件产生气孔、粘砂、砂眼等缺陷。因此,一些工厂摒弃水基涂料而采用有机溶剂基例如醇基涂料,用以防止水玻璃砂型(芯)由于吸湿而导致的铸造缺陷。实际上并不是水基涂料不可用,而是不能用普通水基涂料,而是要用耐火填料的质量分数高、一次能涂敷较厚涂层、涂料中的水分较少且难于渗入砂型(芯)表层稍深层的高浓度水基涂料。这样既可减轻水分对水玻璃砂型(芯)表面强度的破坏,又易于用喷灯或移动式烘干炉快速干燥,甚至自干。这种水基涂料往往加有减水剂,以提高高浓度水基涂料的涂刷性和流平性。表1-90列举了铸铁和铸钢件水玻璃砂型(芯)用部分水基涂料的配方。必须指出的是,水玻璃砂用于铸铁件远比铸钢件少,这是因为铸铁件直接用水玻璃砂型(芯)生产时往往易产生严重粘砂;同时用树脂砂生产的铸铁件,其尺寸精度、表面质量远高于水玻璃砂,而获得用户的青睐,因此铸铁件水玻璃砂用涂料也末受到应有的重视,开发力度小。而对铸钢件来说,尽管采用树脂砂可提高铸件尺寸精度,改善铸件表面质量,但对某些铸钢件来说,如果技术不到位,不仅工人作业环境的环保条件较差,生产投入资金较大,而且所生产铸件往往还容易产生裂纹、增碳、增硫等缺陷。若采用水玻璃砂则一般不存在上述问题。因此水玻璃砂和树脂砂在铸钢件生产中,当前是处于两者并存的态势。有的工厂以树脂砂为主,有的工厂以水玻璃砂为主,预计这种状况,今后还将持续相当长的时间。主要根据所生产的产品类型、产量及要求而定。

表1-90 铸铁和铸钢件水玻璃砂型(芯)用部分水基涂料的配方(质量比)

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注:配比中水均为适量。

①此配比中还有酚醛树脂3.5%~4.0%,乌洛托品15%(以树脂质量为100)。

②此配比中还有聚醋酸乙烯乳液3%~4%。

③此配比中还有聚醋酸乙烯乳液3%~4%。

4)不可忽视钢、铁铸件树脂砂用的部分水基涂料的配方。表1-91是铸铁件树脂砂用的水基涂料部分配方举例;表1-92是铸钢件树脂砂用水基涂料部分配方举例。树脂砂有自硬树脂砂、冷芯盒法树脂砂、热芯盒法树脂砂、壳法树脂砂等,其中热芯盒法、壳法、冷芯盒法制芯大都向芯盒内喷涂憎水型液态分型剂,有的自硬树脂法制芯也喷分型剂,导致所制砂芯(型)表面或多或少残留有憎水型分型剂,严重影响水基涂料的涂挂性。因此必须选用合适的润湿剂,经常采用的是表面活性剂来降低水的表面张力,提高水基涂料的润湿性、渗入性。

5)不可忽视铝合金铸件树脂砂用部分水基涂料的配方。表1-93是铝合金铸件用CO2聚丙烯酸钠树脂砂制芯、造型时采用的水基涂料部分配方。其特点是耐火填料中除有石墨粉、滑石粉外还加入氧化锌。氧化锌又叫锌氧粉,锌白粉,分子式ZnO,由碳酸锌经加强热分解或使锌燃烧与氧化合成氧化锌而得。反应式如下:

ZnCO3→ZnO+CO2

2Zn+O2→2ZnO

氧化锌为无臭、无毒、极细的白色粉末,带碱性,粉质细腻,富遮盖力,相对密度5.60~5.78,熔点1800~1975℃。

表1-91 铸铁件树脂砂用水基涂料部分配方举例

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表1-92 铸钢件树脂砂用水基涂料部分配方举例

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表1-93 铝铸件树脂砂用水基涂料部分配方举例

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(2)有机溶剂例如醇基涂料配方中的禁忌

1)不可忽视水玻璃砂型(芯)比树脂砂型(芯)更适合采用醇基涂料。用树脂砂型(芯)生产钢、铁铸件时,为了提高铸件表面质量,一般要在砂型(芯)工作表面涂敷涂料。尤其生产厚大型铸件时,树脂砂型(芯)表层在较长时间高温作用下易失去强度,更突出了涂敷优质涂料的必要性。从生产工艺来说,树脂砂型(芯)最好采用醇基涂料,因可使已硬化好的砂型(芯)省去专门烘干工序,可充分发挥树脂砂高效、快速的长处。但从当前的趋向看,已有不少采用树脂砂的工厂宁愿使用水基涂料,究其原因:一方面是因为醇基涂料较贵又不安全;另一方面是因为醇基涂料在已硬化好的树脂砂型(芯)表面燃烧,易使其表面树脂粘结剂烧蚀,从而损伤涂层赖以依附的树脂砂型(芯)的表面强度,甚至使得到的铸件表面不光,以及产生冲砂、夹杂物等缺陷。而在硬化好的树脂砂型(芯)表面涂敷带有屈服值和触变性的假塑性流体流型的水基涂料,其渗入砂型(芯)表层不深,随后只需进行短时间较低温度烘干,就可获得硬化强度高,而且光滑、致密的涂层,为获取优质铸件提供了较可靠的保证。对水玻璃砂型(芯)来说,其抗吸湿性差,而采用醇基涂料尽管价格较贵,也不够安全,但涂敷的涂层点火燃烧时,砂型(芯)本身的水玻璃为无机粘结剂,耐高温,硬化涂层传递的热量,不仅可以驱除砂型(芯)表层残存的水分,而且可以提高其强度,为获取优质铸件提供了条件。因此,当前水玻璃砂型(芯)大多成功采用醇基涂料。

2)不可忽视铸钢、铁铸件水玻璃砂型(芯)用有机溶剂主要为醇的涂料的部分配方。表1-94~95分别是铸铁件、铸钢件水玻璃砂用有机溶剂涂料的部分配方举例。在所举例子中,有单独用汽油作涂料的载体,在实际使用中其效果并不够好,一是涂料悬浮性不好,涂层缺乏流平性;二是燃烧发热量大,尽管对水玻璃砂本身不会带来明显不良影响,但易使涂层所用酚醛树脂粘结剂烧焦。因此,酚醛树脂的加入量常偏多。在有关配方实例中,PVB的加入量不宜多,否则在点燃干燥涂层时,易产生气泡或麻坑。如果PVB等成膜物质不能减少,可在涂料配方中加入熔点较低的物质,例如硬脂酸盐或其他有助于破坏干燥时粘结剂膜连续性的物质来解决。

表1-94 铸铁件水玻璃砂用有机溶剂涂料的部分配方举例

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表1-95 铸钢件水玻璃砂用有机溶剂涂料部分配方举例

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3)不可忽视钢、铁铸件树脂砂型(芯)用有机溶剂主要为醇基涂料的部分配方。表1-96~97分别为铸铁件和铸钢件树脂砂用有机溶剂涂料部分配方举例。

(3)涂料制备中的禁忌

1)制备水基涂料时,有些组分不宜在混制时直接加入。制备水基涂料时,大多数原、辅材料可直接加入混制用设备中进行混制,但有一部分原辅材料宜在投料前进行预处理。其中作为悬浮剂的膨润土应提前3~5天加水调成浆状,使其充分溶胀,如果是钙膨润土,则可同时加入碳酸钠进行活化处理。例如1kg钙膨润土,可加水9kg调匀,再加入50~70g碳酸钠,调匀后存放3~5天再用。CMC常配成质量分数为5%的水溶液使用。即5kgCMC加入95kg水,充分搅匀,使其慢慢溶解。用冷水时一般要浸泡24h以上,如用温水,浸泡时间可短些,最后可对溶解好的溶液进行过滤,以去除未溶杂质。还要指出的是:(www.daowen.com)

①CMC溶液在较热天气存放易发酵变质,宜加入少量防腐剂。

②CMC溶液呈弱碱性,但如果使其pH值达13左右,可明显变稠并提高其悬浮性。

聚乙烯醇(PVA)一般采用PVA17—88,为白色粉状,使用时要在沸水中煮一段时间才能溶解,因此必须进行预处理,例如可先配制成10%PVA溶液。其具体溶解法为:

①加PVA时水温在25℃以下。

②边搅拌,边慢慢加料,不要一次加料过多,以致形成大块状物,反而影响溶解速度。

③加料完成后,充分搅拌15min左右,使结块分散后升温。

④在90℃的水中约30~60min可使PVA完全溶解。

⑤如需要加消泡剂,也可在此时加入。

表1-96 铸铁件树脂砂用有机溶剂涂料的配方举例

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表1-97 铸钢件树脂砂用有机溶剂涂料部分配方举例

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2)制备有机溶剂涂料时,有些组分不宜在混制时直接加入。制备有机溶剂涂料时,有些组分在加料前也必须先进行预处理。例如有机膨润土在使用前,需用其质量的5~15倍的甲苯或二甲苯将有机膨润土通过搅拌机搅拌,调制成半透明的膏状,再加入约为有机膨润土质量10倍的乙醇,搅拌均匀并密闭备用。锂膨润土通常用水引发,再用乙醇稀释。具体预处理方法是用锂膨润土质量1~3倍的水引发,例如配制5%的锂膨润土浆,可称取1kg锂膨润土加入1kg水混匀,使锂膨润土充分溶胀,再加乙醇18kg搅拌均匀,密闭备用,就成为浓度5%的锂膨润土浆。酚醛树脂通常应提前1~2天预处理,具体处理方法是:例如配制浓度30%的热塑性酚醛树脂液时,先将3kg酚醛树脂慢慢加入盛有7kg乙醇的塑料桶中,边加边搅拌,过1~2h再次搅拌,密闭8h以上,再查看是否已充分溶解呈均匀溶液(用竹杆或棍棒插入桶底查看是否仍有未溶解的树脂,如果有,应充分搅动,再密闭放置),如已充分溶解,可密闭备用。松香也应预处理,其处理方法与热塑性酚醛树脂相同。硅酸乙酯又称正硅酸乙酯,其分子式为(C2H5O)4Si,理论的SiO2含量为28.8%,但工业硅酸乙酯中不但含有正硅酸乙酯,还有其他类型的缩聚物,它们的化学通式为(C2H5O)2(n+1)SinOn-1n=1,2,3,…,6。并按n值来称呼聚合物。如n=1,得(C2H5O)4Si,称为单乙酯,即正硅酸乙酯;如n=2,得(C2H5O)6Si2O,称为二乙酯;以此类推,n越大,其中SiO2的含量也越多。国内生产的硅酸乙酯大多含SiO230%~34%,可把它称为硅酸乙酯32(32代表硅酸乙酯中SiO2的平均百分含量)。在工业硅酸乙酯中还含有少量HCl。硅酸乙酯能溶于乙醇、汽油等有机溶剂中,不溶于水,但能与水起水解反应。硅酸乙酯只有在水解后成为硅酸溶胶,才能起粘结剂作用,因此用于涂料的硅酸乙酯应该是硅酸乙酯水解液。其水解方法通常采用一次水解法,过2h后使用。它是:

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聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为白色或浅黄色固体粉末,能溶于乙醇,加入涂料前先予处理。通常预处理成质量分数为5%聚乙烯醇缩丁醛的乙醇溶液使用。预处理时,要求聚乙烯醇缩丁醛呈粉状,不允许为团块状,在溶解过程中先进行搅动,约8h可以全部溶解,密闭备用。

3)混制涂料时,为获取好的性能和好的使用效果,不宜忽视所选用的设备和所采用涂料的配方。涂料的混制设备对涂料的性能和使用效果影响很大。因此在制定涂料的配方及性能的同时,要考虑与之相匹配的设备。混制涂料的方法通常采用搅拌法、预先制膏法、搅拌和研磨复合法。

①搅拌法:是指直接用搅拌机来混制涂料的方法。图1-90所示是一种涂料搅拌机的结构简图。其主体为搅拌轴和搅拌翼片,它们靠电动机通过减速器而转动。采用这种方法的优点是:设备简单、操作简便、周期短、生产率高,而且投资少。缺点是:涂料的性能和质量往往不易控制,只适用于性能要求不高的水基涂料和醇基涂料的混制。目前有部分专业涂料厂和铸造厂使用这种方法。

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图1-90 T1125型涂料搅拌机结构简图

1—电动机 2—变速操纵手柄 3—减速器 4—桶体 5—搅拌轴 6—搅拌翼片 7—轴套 8—出料阀 9—清洗阀

②预先制膏法:是将配制涂料的各种原辅材料加入到有研磨作用的设备中,边碾压边加水,使涂料达到呈膏状,并在膏状下经受较长时间的研磨(6~24h不等)。将碾压好的涂膏存在适当的地方以防开裂,使用时再将涂膏加水搅拌均匀,加水量以使用时要求的密度为准。此法的优点是,除混合较均匀外,还有对耐火填料的进一步粉碎作用,从而形成大量的新生表面,使其活性增大,既易被载体润湿,有利于在载体中充分分散,又能更好地吸附粘结剂、悬浮剂等材料,从而有助提高涂料的多方面性能,特别是涂刷性、不流淌性和触变性等性能,即起到了熟化作用。缺点是使用某些研磨设备时,研制周期长,生产效率低,设备的磨耗较大,投资也相对多一些。常用的研磨设备有:

a.轮碾机:其构造如图1-91所示。图中碾盘1用来盛装待碾涂料。碾盘由轴2通过锥齿轮3的传动机构带动。光面的碾轮4自由地安装在固定轴上,由于本身的重力紧压在碾盘上。

在碾盘转动时,碾轮靠摩擦力围绕自己的轴心转动。另外,该机还装有不动的犁形刮板,它把要碾的涂料刮向碾轮下面,使涂料受到碾压。这是铸造厂最早用于配制涂料的碾压设备,其碾盘为一整体结构,没有缝隙,液体原、辅材料不会渗漏;碾轮较重,对涂料的碾压、破碎、搓揉效果较好;操作简便。但一次的装料量不能太多,效率偏低,耗电能偏高。

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图1-91 轮碾机的构造简图

1—碾盘 2—传动轴 3—锥齿轮 4—碾轮 5—调节螺钉

b.碾轮混砂机:有一些铸造厂和少数专业涂料厂用碾轮混砂机混制涂料,此时碾轮和碾盘底板之间不宜留有间隙,其效果与轮碾机大体相当,但每次的装料量较多,生产的也是涂膏。

c.球磨机:常用的为筒式球磨机,系全封闭式干、湿两用间断研磨设备。它不仅可以起混合、研磨作用,还可以破碎涂料中的耐火填料等固体粉粒,增加其新生表面,因此,用球磨机混制的涂料质量较好。另外,球磨机密闭性好,载体不易挥发和流失,因此通常用来配制浆状涂料,但不宜用来配制很稠的膏状涂料。少数专业涂料厂和铸造厂有用球磨机生产涂料的。

③搅拌和研磨复合法:它通常是将搅拌机和胶体磨组合一起,即先按配方,将涂料用搅拌机配制成浆状,再送入胶体磨进行处理。这种方法是当前生产砂型铸造用优质浆状涂料的一种较好的组合,某些专业涂料厂常采用。所用胶体磨是一种超细粉碎、研磨机械,兼有粉碎、乳化、分散、均质、搅拌等功能。图1-92所示是胶体磨的构造示意图。它虽然体积较小,但生产周期短,效率高,可根据需要进行一次或多次循环研磨。

4)混制涂料时,虽有好的配方,没有合适混制工艺,很难获得具有良好使用效果的涂料。配制涂料时,首先按制定的配方对其中必须预处理的原、辅材料分别进行预处理;接着根据混制设备制定混制工艺:

①用搅拌机配制浆状涂料:宜先预处理好有关原、辅材料备用。原、辅材料(包括预处理好的)定量后,将大部分[(2/3)~(3/4)]载体加入涂料搅拌机桶中,开动搅拌机并将粘结剂、悬浮剂、辅料等均投入涂料桶中,搅匀后,再慢慢投入耐火填料,直到搅拌均匀为止(如果只用搅拌机混制涂料,剩余下的载体可在此时根据所要求的涂料密度、粘度加入涂料桶中。如果随后要再经过胶体磨研磨,则可在搅拌机内的涂料倒入胶体磨料斗时加入到料斗中)。应当说,只有这样才有可能使粘结剂、悬浮剂、辅料等容易在较短时间内均匀分布和包覆呈细粉状的每颗耐火填料周围,是高效率获取高质量涂料的一种有效方法。

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图1-92 JTM85型立式胶体磨结构示意图

1—电动机 2—磨座 3—间隙调节套 4—转齿 5—定齿 6—叶轮 7—三通阀 8—冷却水管接头 9—循环管路 10—进料斗

②碾压法制备涂膏:碾压时的一般加料工艺顺序与上述用搅拌机时的加料顺序不同,它是:原、辅材料该进行预处理的都不进行预处理;其加料顺序及工艺是:

先加耐火填料,再加入粉状悬浮剂、粉状粘

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碾压时必须注意加水量,不宜太多,也不可过少,以硬膏状为宜。碾压过程中水分会不断挥发,所以要随时补加一些水分。先加入的水分以达到粉料的湿点为宜。湿点即水分能充塞粉料孔隙,使粉料完全润湿的水分数量极限值一般为耐火填料质量的15%~25%。控制硬膏中水分在湿点附近,是确保涂膏碾压质量的基本措施。在这一阶段的碾压时间最长,通过碾压、搓揉,使粉料产生三方面的变化:

a.湿润:液体粘结剂、悬浮剂、少量载体中的液体取代粉料表面的气膜或其他吸附物,进而渗透、扩散到粉料表面的孔隙中去。

b.碾压:粉料本身及复合粒被机械碾压破碎、分离,并产生许多新生表面,这些新生表面对液体悬浮剂、粘结剂产生强烈的吸附作用。

c.分散:将已被湿润的粉料粒子均匀地分散,有助在载体中具有良好悬浮性。

当粉料等被碾压到完成上述三方面变化后,可再向膏体中加水,使得涂料膏开始具有流动性。此时膏体呈软膏状,抵抗外力作用甚微。此时相应的含水量称为流点,其含水量相当于耐火填料质量的25%~35%。在流点状态下,再碾压一段时间,使各组分进一步均匀、分散后即可出碾。出碾后的涂膏如果需要使用,可视现场使用涂料的要求进行稀释,含水量可为耐火填料质量的50%~70%。

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