铸铁件醇基涂料工艺性能的研究

发布时间：2017-09-04 14:36

  本文关键词：铸铁件醇基涂料工艺性能的研究

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【摘要】：本文以铸铁件醇基涂料的工艺性能为研究对象，以解决当前铸铁醇基涂料普遍存在的悬浮率低、流平性小、涂层强度差等问题，进而提高铸件质量。首先考察悬浮剂、粘结剂、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、气相二氧化硅（白炭黑）及表面活性剂等涂料组分和预制液、加料顺序、分散器转速、搅拌时间及胶体磨等制备工艺对铸铁醇基涂料工艺性能的影响。在此基础上，制定出四水平四因素的正交试验。通过正交试验及极差分析，得出具有最佳工艺性能涂料的配比。最后，采用最佳工艺性能的涂料现场涂刷和浇注，以考察涂料的生产使用效果。 研究发现，采用L锂基膨润土制备的涂料，悬浮性、流平性等工艺性能最好。酚醛树脂和松香提高涂料的悬浮性和强度，降低流平性，且酚醛树脂提高涂料涂层强度的幅度比松香大。进口5'PVB、国产10'和36'PVB提高涂料24小时悬浮性十分显著。当进口5'PVB添加量为0.3~0.4%左右时，涂料的流平性和24小时悬浮性达到最佳值。气相二氧化硅（白炭黑）和蓖麻油、聚乙烯吡咯烷酮、吐温-80等表面活化剂略微提高涂料的悬浮性，但大大降低涂料的流平性。 涂料的制备工艺对其性能影响也很大。酚醛树脂和PVB采用预制液形式加入，涂料的悬浮率几乎不变，但流平值得以提高。L锂基膨润土、酚醛树脂和PVB的加料顺序对涂料悬浮率影响较小，但对于流平值，只有L锂基膨润土→酚醛树脂→PVB和酚醛树脂→L锂基膨润土→PVB两种加入顺序的流平值较高且悬浮率也相对较高。涂料的流平值和悬浮率随着分散器转速的增加而增加。当分散器转速分别达到1200r/min和1000r/min后，，涂料的流平值和悬浮率变化不大。悬浮剂的搅拌时间对涂料的悬浮率影响不大，而流平值随着悬浮剂搅拌时间的增大而增大，但当搅拌时间达到15min以后，涂料的流平值基本保持不变。涂料的流平值和悬浮率均随着耐火骨料搅拌时间的增大而增大，当搅拌时间分别达到15min和20min后，悬浮率和流平值基本保持不变。悬浮剂和涂料通过胶体磨都能够提高涂料的流平值和悬浮率。对于悬浮剂通过胶体磨，胶体磨间隙为35μm、经过2次胶体磨时，涂料的流平值和悬浮率等工艺性能达到最佳；对于涂料通过胶体磨，胶体磨间隙为40μm、经过1次胶体磨时，涂料的流平值和悬浮率等工艺性能达到最佳。 正交试验及极差分析表明，影响涂料流平性、2h悬浮率和24h悬浮率最主要因素分别为耐火骨料、锂基膨润土和PVB。对于涂层强度的影响，耐火骨料、锂基膨润土、酚醛树脂和PVB的影响因子相同。通过正交试验和极差分析确定的涂料最佳配方为：L锂基膨润土1.325%，酚醛树脂1.06%，PVB0.159%，耐火骨料53%，余量为溶剂（均为占涂料的百分比）。 采用具有最佳工艺性能的新涂料在现场浇注铸铁件，涂料的流平性、抗流淌性优良，涂层均匀，表面光洁，且浇注后易剥离、脱落，易清理，清理后铸件表面光洁，完全避免了粘砂现象的产生。
【关键词】：铸铁涂料 醇基 工艺性能 涂料组分 制备工艺
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG25;TQ639
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 绪论11-21
• 1.1 铸造涂料的概述11-13
• 1.1.1 铸造涂料的组成12-13
• 1.1.2 铸造涂料的分类13
• 1.2 铸造醇基涂料的组成、性能与应用13-19
• 1.2.1 铸造醇基涂料的组成13-17
• 1.2.2 铸造醇基涂料的性能17-18
• 1.2.3 铸造醇基涂料的应用前景及存在问题18-19
• 1.3 铸造醇基涂料的发展背景及趋势19
• 1.4 课题研究的目的和意义19-20
• 1.5 课题研究的内容20-21
• 2 涂料组分对铸铁醇基涂料工艺性能的影响21-44
• 2.1 试验材料、仪器与方法21-28
• 2.1.1 试验材料及仪器21-23
• 2.1.2 试验方法23-27
• 2.1.3 涂料的加工工艺27-28
• 2.2 试验结果与分析28-43
• 2.2.1 悬浮剂对涂料工艺性能的影响28-32
• 2.2.2 粘结剂对涂料工艺性能的影响32-35
• 2.2.3 PVB 对涂料工艺性能的影响35-38
• 2.2.4 气相二氧化硅对涂料工艺性能的影响38-39
• 2.2.5 表面活化剂对涂料工艺性能的影响39-42
• 2.2.6 涂料固含量对涂料工艺性能的影响42-43
• 2.3 小结43-44
• 3 制备工艺对铸铁醇基涂料工艺性能的影响44-57
• 3.1 试验材料、仪器与方法44
• 3.1.1 试验材料及仪器44
• 3.1.2 试验方法44
• 3.2 试验结果与分析44-55
• 3.2.1 酚醛树脂和 PVB 预处理对涂料工艺性能的影响44-45
• 3.2.2 涂料组分加入顺序对涂料工艺性能的影响45-47
• 3.2.3 分散器转速对涂料工艺性能的影响47-48
• 3.2.4 悬浮剂搅拌时间对涂料工艺性能的影响48-49
• 3.2.5 耐火骨料搅拌时间对涂料工艺性能的影响49-50
• 3.2.6 胶体磨对涂料工艺性能的影响50-55
• 3.3 小结55-57
• 4 正交试验及生产应用57-70
• 4.1 正交试验57-67
• 4.1.1 正交试验的设计57-59
• 4.1.2 极差分析59-66
• 4.1.3 确定最佳涂料配方66-67
• 4.2 最佳配方与其他铸铁醇基涂料工艺性能的对比67-68
• 4.3 生产应用68-69
• 4.5 小结69-70
• 5 结论70-72
• 参考文献72-74
• 攻读硕士期间发表学术论文情况74-75
• 致谢75

【参考文献】

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本文编号：792117