1. 2 涂料配制工艺过程

将CMC 和钠水玻璃倒入盛有适量水的烧杯中,用JJ 强力搅拌机进行搅拌至CMC 完全溶解, 然后加入膨润土、氯化钠及乳白胶, 500 rPmin 搅拌约30min, 至膏状, 再加入硅藻土, 加入适量的水, 转速约

为800 rPmin, 搅拌1 h。
1. 3 涂料刷涂方法

采用手工刷涂法, 将清理干净的钢板放在加热炉里加热到150 ℃ ~ 200 ℃ , 取出放好后迅速用刷子把涂料均匀的涂在钢板上, 待涂刷的涂料干后再进行相关性能的测试。
 

2 涂料的性能测试

对涂料的性能测试包括: 固体含量、密度、粘度、PH 值、流动性、涂料厚度、悬浮性、透气性、发气性、刷涂性、触变性、涂层外观特征( 室温) 、耐激热性等。
2. 1 固体含量和密度

固体含量是指涂料烘干后和烘干前质量的比例。烘干后的质量包括耐火粉料质量和粘结剂、悬浮剂中干物的质量。一般情况下, 在耐火粉料的密度无变化、涂料的操作粘度也不变的情况下, 固体含量含量高、液体含量低的涂料耐火性越好。涂料易干燥, 水基涂料可风干; 干燥和激烈时涂层不易开裂; 不必用提高涂料粘度或增加涂刷遍数的方法, 即能够得到足够厚的涂层。此次实验测硅藻土的固体含量为38. 1% 。涂料的密度则是指单位容积涂料的质量而言。用比重计测量得到的密度值硅藻土涂料的密度为1. 05 gPcm3。

2. 2 涂料的PH 值测试

涂料PH 值为9。

2. 3 粘度测试

采用NDJ- 5 涂- 4 型粘度计测试涂料粘度。

首先安装仪器, 然后将搅拌均匀的涂料倒入测定涂料粘度的金属器皿内, 至液面上缘与器皿的上边缘相持平为止, 此后同时打开阀门和秒表, 要保证在打开阀门的瞬间涂料通过器皿的大孔径。当涂料流尽的瞬间记录下时间, 涂料的粘度为35 s。

2. 4 悬浮性测试

涂料各组分中密度大的是耐火粉料。涂料搅拌放置一段时间后, 往往出现分层和涂料沉淀现象,尤其是石英粉涂料分层比较严重。涂料的悬浮性太差会给涂敷工作带来困难, 并会影响涂层质量, 悬浮性的测试方法多用常规的具塞量筒沉淀法。水基涂料一般采用沉淀24 h 计, 把配好的涂料加100 ml 到量筒内, 观察其悬浮性发现硅藻土涂料没有沉淀和分层的情况出现, 涂料悬浮性为95% 。

2. 5 涂料厚度测试

用QUJ 漆膜测厚仪测试涂层厚度。将涂料在预热钢板涂刷2 次待涂料干后, 冷却至室温测厚度。重复测量5 点, 取平均值。涂料厚度为0. 118 mm。

2. 6 流动性测量

用流动性测量仪和移液管测试流动长度。首先将清洁, 干燥的流动性测量仪调到所需的角度( 20b) , 将搅拌均匀的涂料用移液管吸取0. 5ml, 滴在流动性测量仪的一端。到涂料停止流动时测定并记录数值, 实验3次取均值。流动长度里为145. 2 mm。
2. 7 透气性的测试

将涂料刷涂于透气性测定型砂试样表面, 晾干后, 用电动透气性测试仪测出透气性为195。

2. 8 发气性测试

用SFL 型记录式发气性测定仪测试发气体积。发气性1. 35 mlPg。

2. 9 涂刷性、流平性

刷涂性是指用毛刷饱蘸涂料刷涂时手感滑爽不干涩, 刷过的涂层较长距离保持光滑不劈裂、分岔的性能。流平性是指用毛刷刷抹过的涂层上的刷痕能在很短的时间内自行消除的性能。流平性不好的涂料会在涂层表面留下严重的刷痕, 浇注后被复制在铸件表面, 影响铸件的表面粗糙度。流平性主要取决于涂料的表面张力和粘度, 较粘稠的涂料流平性差; 水基涂料要比醇基涂料的表面张力大故流平时间短, 刷痕轻。此次实验发现硅藻土涂料虽然表面张力小、流平时间长, 但刷涂后表面无刷痕, 光滑平整, 无凸起, 刷涂性好, 表面光洁度好。如图1 所示。

2. 10 强度测试

涂层强度测定是由恩式粘度杯向涂有涂层的玻璃板上落砂, 直至擦破涂层, 露出玻璃板为止, 称出落砂总重量。强度结果为196 g。

2. 11 耐激热性测试

在<80 mm 钢板涂刷涂料后, 将钢板放入已加热到720 ℃ 的电阻炉内5 min, 取出冷却到室温, 观察涂料表面裂纹情况。该涂料测试三块钢板涂料表面均无裂纹和突起。如图2 所示。

2. 12 铝合金浇注件测试

将涂料涂刷于铝合金拉伸试样金属型表面, 预热烘干后, 浇注铝硅合金试棒, 脱模后, 金属型表面涂料无脱落, 观察试样表面平整, 无粘砂; 打断后试样内部无气孔。
 

3 结语

通过以上测试, 涂料发气性低, 涂料涂刷性能好, 表面强度达到要求。该配方硅藻土涂料能满足铝合金金属型要求。