悬浮剂对以莫来石为骨料的醇基涂料工艺性能的影响与研究

徐双钱

（渤海船舶职业学院，辽宁兴城125105）

悬浮剂对以莫来石为骨料的醇基涂料工艺性能的影响与研究

徐双钱

（渤海船舶职业学院，辽宁兴城125105）

悬浮剂的作用在于防止或减缓涂料中的耐火填料下沉，避免涂料形成“硬底”。通过实验研究河南锂基膨润土、凌源锂基膨润土、硅酸镁铝三种悬浮剂，不同加入量对以莫来石为骨料的醇基涂料工艺性能的影响。结果表明：随着时间的增加，硅酸镁铝的悬浮性降低最大；随着锂基膨润土含量的增加，河南锂基膨润土的流平性降低速度明显，而凌源锂基膨润土降低幅度不是很大。因此，选择一种适合以莫来石为骨料的醇基涂料的悬浮剂是凌源锂基膨润土。

悬浮剂；莫来石；工艺性能；醇基涂料

悬浮剂的作用在于防止或减缓涂料中的耐火填料下沉，避免涂料形成“硬底”。醇基涂料常用的悬浮剂有锂基膨润土、累托石、有机膨润土等。对以莫来石为骨料的醇基涂料，无论是选用无机悬浮剂还是有机悬浮剂，涂料体系中总是存在与之性质相排斥的组分，都将导致涂料成为一个不稳定体系。因此，提高醇基莫来石涂料的悬浮性是一个很难解决的问题。本研究通过试验对河南锂基膨润土、凌源锂基膨润土、硅酸镁铝工艺性能进行测定分析，获得一种适合以莫来石为骨料的醇基涂料的悬浮剂。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

试验载体选用甲醇，悬浮剂选用河南锂基膨润土、凌源锂基膨润土和硅酸镁铝，骨料选用M70。

1.2 试验方法

试验选用DS-200型分散机将涂料的各组分进行分散、搅拌；7D510213型电子天平称量物体的质量，间接测量涂料的密度；秒表测量涂料的粘度值；MOD.6202型电动搅拌机将预制液进行充分的搅拌；SH-1型捏合机将锂基土进行活化。涂料工艺性能的检测方法如下：

第一，悬浮性的测量，即将测完密度和粘度后的涂料的量筒贴上标签，然后静置，观察1 h、2 h、24 h的涂料下沉情况，读出上层清液最下端的读数。

第二，流平性的测量，即将塑料杯放在方形玻璃板的中央，然后往里面注入50 ml涂料，竖直将塑料杯提起使涂料向四周流开，最后成一圆形，量取圆形直径，3次测量取平均值。

2 试验结果与分析

用宁康科技有限公司生产的河南锂基膨润土，单一因素考虑河南锂基膨润土的性能，加入量按占骨料的百分比加入（1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.5%），搅拌15 min。测量涂料性能如表1所示。

表1 河南锂基膨润土涂料的性能

用宁康科技有限公司生产的凌源锂基膨润土，单一因素考虑凌源锂基膨润土的性能，加入量按占骨料的百分比加入（1.0%、1.5%、2.5%、3.5%、4.0%、4.5%），搅拌15 min。测量涂料性能如表2所示。

表2 凌源锂基膨润土涂料的性能

用长沙生产的硅酸镁铝，单一因素考虑硅酸镁铝的性能，加入量按占骨料的百分比加入（1.0%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%），搅拌15 min。测量涂料性能如表3所示。

表3 硅酸镁铝涂料的性能

对三种不同悬浮剂涂料的性能进行分析，首先是悬浮性，含量为2.5%时涂料悬浮性随时间的变化如图1所示。由图1可知，硅酸镁铝随时间的变化而变化最大，而凌源锂基膨润土和河南锂基膨润土随时间变化的差别不大。因此，随着时间的增加，硅酸镁铝的悬浮性降低最大。而好涂料的悬浮性则希望降低很慢。对于流平性，如图2所示凌源锂基膨润土的流平性最高，其次是硅酸镁铝，河南锂基膨润土的流平性最差。同时，随着锂基膨润土含量的增加，河南锂基膨润土的流平性降低速度明显，而凌源锂基膨润土降低幅度不是很大。

图1 加入悬浮剂后悬浮性的变化

图2 流平性随悬浮剂含量的变化

比较三种涂料的粘度，除了河南锂基膨润土的变化很大外，另两种锂基膨润土的变化都不大。一般涂料的粘度都保持在5～7 s为最佳。对于密度，三种悬浮剂的密度差别都不是很大，且密度对于涂料的实际性质没多大影响，因而不作为参考因素。对于屈服值，涂料的屈服值与粘度成正比。

综合表1、表2和表3，一种好的涂料既希望有高的悬浮性，还要有大的流平性，但是实际上这两者是对立的，在加入悬浮剂后虽然增加了悬浮性，但同时也降低了流平性。因此，在选择悬浮剂的时候不能只看悬浮性，还得兼顾流平性。同时，对粘度、密度、表面强度也得兼顾。综上所述，最终选择凌源锂基膨润土，因为虽然其悬浮性不是最好，但是流平性却是最好，且在后续步骤中会加入粘结剂，可提高涂料的悬浮性。

3 结论

第一，硅酸镁铝悬浮剂随时间的变化而变化最大，而凌源锂基膨润土和河南锂基膨润土悬浮剂随时间变化的差别不大。因此，随着时间的增加，硅酸镁铝的悬浮性降低最大。

第二，凌源锂基膨润土的流平性最高，其次是硅酸镁铝，河南锂基膨润土的流平性最差。同时，随着锂基膨润土含量的增加，河南锂基膨润土的流平性降低速度明显，而凌源锂基膨润土降低幅度不是很大。

[1]李远才.铸造涂料及应用[M].北京：机械工业出版社, 2007.

[2]黄晋,张友寿,夏露,等.醇基防渗透砂状涂料替代锆英粉涂料的研究应用[J].铸造,2007(9)：922-926.

[3]谢明师.铸造手册(造型材料)[M].北京：机械工业出版社, 1992.

[4]王祥生.铸造实验技术[M].南京：东南大学出版社,1990.

[5]刘瑞玲,范金辉.铸造实用数据速查手册[M].北京：机械工业出版社,2006.

[6]沈锦鳌.铸造涂料[M].北京：机械工业出版社,1978.

[7]宋海明,张宝述.锂基膨润土在铸型涂料合成中的应用研究[J].上海涂料,2007(6)：11-13+49.

[8]陈志勇,周涛,田志强.锂基膨润土制备工艺研究[J].非金属矿,2002(4)：45-46.

[9]孙雅琴,潘嘉琪,陈麟忠,等.锂化膨润土在铸造湿型砂中的应用[J].铸造技术,2010(7)：823-826.

[10]王桂华.铸钢件用醇基复合涂料的研究[J].铸造,2000 (5)：279-181.

[11]刘风雷.新型醇基涂料的研制及应用[J].现代铸铁,2002 (1)：54-56.

［责任编辑：刘 月］

Influence and Study of Suspending Agent on the Performance of Alcohol-Based Coatings with Mullite as Aggregate

XU Shuangqian
(Bohai Shipbuilding Vocational College,Xingcheng 125105,China)

The function of suspending agent is to prevent and slow down sinking of refractory fillers in coating,and to avoid coating from forming a bed of indurated sediment.Experimental researches of different levels of Henan lithium based bentonite,Lingyuan lithium based bentonite and magnesium aluminum silicate effecting on the performance of alcohol-based coatings with mullite as aggregate are carried out.The result shows that the suspension property of magnesium aluminum silicate decreases mostly with time,and with the content of lithium based bentonite increasing,the leveling property of Henan lithium based bentonite decreases sharply,but reduction of Lingyuan lithium based bentonite isn't evident.Therefore,it is more suitable for Lingyuan lithium based bentonite to be choosen as suspending agent of alcohol-based coatings with mullite as aggregate.

suspending agent;mullite;technological property;alcohol-based coating

TQ630.7

A

2095-5928（2017）02-58-03

10.16850/j.cnki.21-1590/g4.2017.02.016

2017-01-17

徐双钱（1981-），男，辽宁葫芦岛人，讲师，硕士，研究方向：材料加工。