助剂对水基铸造涂料悬浮率影响规律的研究

　　黄晋，吕小艳，夏露，张友寿，李四年(湖北工业大学机械工程学院，湖北武汉430068)

　　摘要：研究助剂对水基铸造涂料悬浮率的影响规律，在试验涂料配方中，以中性铝矾土为骨料，三聚磷酸钠、白乳胶做粘结剂，当钠基膨润土加入量为3%时，随着CMC的增加，涂料悬浮率基本不提高；钠基膨润土在5%时，随着CMC的增加，涂料悬浮率呈逐步上升的趋势。钠基膨润土在9%，随着CMC增加，涂料悬浮率呈下降趋势；水玻璃做粘结剂，CMC加入量极低时，增加钠基膨润土的量，并不能有效增加涂料悬浮率。但随着加入CMC量的提高，涂料的悬浮率大幅度上升，这说明CMC能有效地提高钠土-水玻璃系涂料的悬浮稳定性。钠基膨润土加入量为6%~8%，随着CMC/钠基膨润土的比值从0.025增加到0.075，涂料的悬浮率是快速上升的，当CMC/钠基膨润土的比值从0.075增加到0.125，涂料的悬浮率上升缓慢。

　　关键词：钠基膨润土；CMC；三聚磷酸钠；水玻璃；悬浮率；水基铸造涂料

　　中图分类号：TG22文献标识码：A文章编号：1000-8365(2010)09-1146-05

　　铸造用水基涂料由于其成本低，适用性强，在砂型铸造、金属型铸造、离心铸造以及消失模铸造上仍然普遍使用。悬浮率和粘度是水基铸造涂料最重要的工艺性能指标，优良的悬浮性和适当的粘度是保证涂料能正常使用的基本条件。水基铸造涂料常用的悬浮剂和增稠剂为钠基膨润土和CMC，这两种材料一般是为作复合悬浮剂同时使用。粘结剂使用较多的则是水玻璃、三聚磷酸钠、硅溶胶等，白乳胶作为粘结剂或增稠剂在水基涂料中也经常使用[1~4]。传统观念认为，钠基膨润土和CMC同时使用能够加强水基涂料的悬浮稳定性[5~8]。近期研究表明，在水基涂料中白乳胶显著提高涂料的粘度，但降低其悬浮率；三聚磷酸钠既降低涂料的悬浮率、又降低涂料的粘度；涂料的悬浮率与其粘度无对应关系[9]。当用三聚磷酸钠、水玻璃、白乳胶作涂料的粘结剂时，钠基膨润土和CMC作复合悬浮剂，关于它们在涂料中如何影响悬浮稳定，以及它们之间的相互作用对涂料的悬浮率的影响规律，未见相关文献报道。本文用铝矾土作骨料，钠基膨润土和CMC作悬浮剂，分别以三聚磷酸钠和白乳胶、水玻璃为粘结剂，研究不同钠基膨润土和CMC加入量对水基涂料的悬浮率的影响规律。

　　1实验材料

　　(1)涂料骨料：铝矾土(粒度：320目，Al2O3≥85%，密度3.65g/cm3)，又称精密铸造砂，贵州七砂产。

　　(2)悬浮剂：钠基膨润土技术指标见表1；羧甲基纤维素钠(CMC)理化性见表2。

　　(3)粘结剂：①三聚磷酸钠，一类无定形水溶性线状聚磷酸盐，两端以Na2PO4终止，白色微粒状粉末，溶于水，不溶于乙醇，水溶液呈弱碱性，是一种无机物表面活性剂，结合各种金属离子的能力较强。三聚磷酸钠具有络合、悬浮、分散、胶溶、乳化、pH缓冲等作用，pH值8；②水玻璃：模数2.4、波美度48；③白乳胶(聚醋酸乙烯乳液)，总挥发性有机物44g/L；水溶液pH=7~8。

　　(4)润湿剂：OP-10；消泡剂：JFC。

来源:中国防腐涂料网