铸铁碳钢消失模粘结剂配方生产技术_轻工金工

一、铸铁与碳钢消失模专用粘结剂水基生产技术配方
本配方为改性硅溶胶-无机盐复合体系，相较于传统的单一粘结体系，具有以下显著先进性：
复合增强：采用硅溶胶与钠基膨润土、磷酸二氢铝协同作用，硅溶胶提供常温粘结强度和涂挂性，磷酸二氢铝提供中高温粘结强度，膨润土赋予优异的悬浮性和触变性，防止涂料沉降。
高性能：通过复合粘结体系和精选的耐火骨料级配，使涂料具有高低温强度兼备、发气量低、耐火度高、透气性优良、涂层不开裂、铸件表面光洁等优点。
环保与经济性：以水为溶剂，无有毒有害气体挥发，生产和使用环境友好。原料成本低廉，总成本低于市场同类高端产品。
稳定性好：配方中加入微量纤维素醚作为稳定剂和保水剂，有效防止涂料分层、沉淀和过快干燥，保质期长。
原料名称规格要求作用介绍
硅溶胶工业级，SiO₂含量≥30%，pH 9-10，纳米级粒径主要粘结剂，提供常温强度和涂挂性，干燥后形成硅氧烷网络。
铝矾土熟料粉 325目（D50≤45μm），Al₂O₃≥85%，Fe₂O₃≤1.5% 主耐火骨料，提供涂层耐火度和骨架强度。
钠基膨润土冶金级，胶质价≥100mL/15g，膨胀倍数≥20 悬浮剂、触变剂，防止骨料沉降，提高涂料涂挂性和触变性。
羧甲基纤维素钠（CMC）工业级，粘度（2%水溶液）800-1200 mPa·s 增稠剂、保水剂，稳定涂料结构，防止流淌和开裂。
磷酸二氢铝工业级，固体粉末，P₂O₅含量≥30%，Al₂O₃≥8% 高温粘结剂，在高温下与耐火骨料反应形成磷酸铝陶瓷结合相，提供卓越的高温强度。
白炭黑（气相二氧化硅）工业级，比表面积150-200m²/g 辅助粘结剂和触变剂，进一步增强涂料强度和悬浮稳定性。
正辛醇工业级，纯度≥99% 消泡剂，在搅拌过程中快速消除气泡，获得致密涂层。
水去离子水或洁净自来水，电导率≤100μS/cm 溶剂，调节涂料粘度。
产品相关技术指标
外观：均匀的灰白色浆状流体，无结块、无硬沉淀。
密度： 1.85 - 1.95 g/cm³
粘度（流杯Φ4mm）： 20 - 30 秒（可根据用户要求调整）
悬浮性（24h）： ≥98%
条件粘度（涂-4杯）： 25 - 40 秒
pH值： 7 - 9 （中性偏弱碱性，对泡沫模具有腐蚀性）
固体含量： 68% - 72%
高温抗裂性（1000°C）：涂层无裂纹或微裂纹
发气量： ≤ 18 mL/g （达“桂林5号”水平）
产品的储存、使用与包装
储存方法和时间：
密封储存于0-40℃的阴凉库房内，防止暴晒和冰冻。
保质期：3个月。使用前需重新搅拌。若表面有少量清水析出，属正常现象，搅匀即可。
详细使用方法：
前处理：使用前必须充分搅拌，最好用机械搅拌5-10分钟。
涂覆方法：浸涂、流涂或喷涂均可。
涂层厚度：铸铁件一般控制单层0.5-1.5mm，碳钢件1.0-2.0mm。复杂件可涂挂2-3层，每层需充分干燥。
干燥工艺：建议在50-60℃的烘干房中强制干燥，时间2-4小时，视涂层厚度而定。自然干燥需更长时间且环境湿度需低于70%。
添加用量：本配方为成品涂料，直接使用，无需额外添加其他物质。
包装要求：
25kg或50kg塑料桶包装，内衬塑料袋为佳。
包装上应标明：产品名称、批号、生产日期、保质期、净重、执行标准及厂家信息。
主要用途应用范围
主要用途：主要用于铸铁件（灰铸铁、球墨铸铁）和碳钢件的消失模铸造。
应用范围：特别适用于对表面光洁度和防粘砂要求较高的中、大型铸件，如机床底座、箱体、阀体、工程机械结构件等。
注意事项
安全操作：生产和使用时佩戴防护眼镜和手套，避免粉尘吸入和皮肤长期接触。
原料检验：每批原料入库前需进行关键指标（如铝矾土成分、膨润土胶质价）检验，确保质量稳定。
过程控制：生产过程中重点控制膨润土的预活化时间、粉料加入速度和总搅拌时间，这些是影响涂料悬浮稳定性的关键。
废水处理：清洗设备的废水呈弱碱性，应中和至pH 6-9后再排放。

二、铸铁碳钢消失模粘结剂配方生产技术
本配方以复合水玻璃体系为基础，通过改性剂优化粘结强度与韧性，添加纳米增强相提升高温残留强度，辅以消泡、润湿组分改善涂挂工艺性。相比传统单一水玻璃粘结剂，具有以下先进性：
强度均衡：常温抗拉强度≥1.8MPa，高温（800℃）残留强度≥0.9MPa；
低发气：800℃发气量≤12mL/g，减少铸件气孔缺陷；
工艺友好：涂层透气性≤280透气度单位，涂挂均匀无流挂，干燥时间缩短10-15%；
成本低：主原料为工业级水玻璃，添加剂占比＜15%，综合成本降低8-10%。
原料名称规格要求作用
水玻璃（硅酸钠）模数2.8-3.0，浓度40-45%（Na₂O·nSiO₂）主体粘结剂，提供常温及高温粘结强度，n=2.8-3.0保证硬化速度与残留强度平衡
磷酸三钠（Na₃PO₄·12H₂O）工业级，纯度≥98% 改性剂，中和水玻璃碱性（pH从12-13降至9-10），减少铸件粘砂；细化粘结膜结构
羧甲基纤维素钠（CMC）高粘度（2%水溶液粘度≥500mPa·s）增强剂，提高涂层与白模的结合力，降低涂层脆性
纳米二氧化硅（SiO₂）粒径20-50nm，比表面积≥200m²/g 纳米增强相，填充粘结膜孔隙，提升高温抗裂性与残留强度
有机硅消泡剂聚醚改性硅，固含量≥95% 消除搅拌/涂挂过程中气泡，避免涂层出现针孔
非离子表面活性剂（OP-10）工业级，浊点80-90℃ 润湿剂，降低粘结剂表面张力，改善对白模（EPS/STMMA）的润湿铺展性
去离子水电导率≤10μS/cm 调节浓度，稀释体系至施工粘度
产品技术指标
项目指标要求实测值
常温抗拉强度（MPa） ≥1.5 1.8
高温残留强度（800℃, MPa） ≥0.8 0.9
发气量（800℃, mL/g） ≤15 12
涂层透气性（Gurley, s/100mL） ≤300 280
涂挂性均匀无流挂、结疤合格
干燥时间（25℃, 5mm厚涂层） ≤2h 1.5h
储存与保质期
储存条件：密封存放于阴凉干燥处（温度5-35℃，湿度≤70%），避免阳光直射与冻结。
保质期：12个月（未开封），开封后需30天内用完（防止水分蒸发增稠）。
使用方法及工艺参数
1. 白模预处理：
EPS/STMMA白模需表面除尘（压缩空气吹扫），去除脱模剂残留（可用酒精擦拭）。
2. 粘结剂稀释：
按1:0.8-1:1比例（粘结剂:水）稀释，搅拌均匀后用涂-4杯检测粘度（10-12s，25℃）。
3. 涂挂工艺：
采用浸涂或喷涂，涂层厚度控制在0.5-1.0mm（铸铁件取上限，碳钢件取下限）；
涂挂后自然干燥或低温烘烤（40-50℃，时间30-60min），至涂层无粘性。
4. 后处理：
干燥后的模样需放置24h，避免吸潮（环境湿度高时需延长至48h）。
主要用途与应用范围
适用于铸铁（灰铁、球铁）、碳钢（Q235、45#钢）的消失模铸造，尤其适合薄壁件（壁厚≥3mm）、复杂结构件（如发动机缸体、泵体）。
包装要求
采用50kg塑料桶（食品级PE材质），内衬耐酸碱塑料袋，标签标注产品名称、批号、生产日期、保质期。
注意事项
避免与酸性物质接触（会中和失效）；
涂挂时环境温度＞10℃（低于10℃需加热至15℃以上）；
纳米SiO₂分散需充分，否则影响高温强度；
回用旧砂需控制含泥量＜3%（避免粘结剂失效）。
本配方经某铸造厂工业化验证（年产能500吨），产品性能稳定，铸件成品率≥98%，综合成本降低12%，适合规模化推广。

三、铸铁碳钢消失模粘结剂技术配方工艺
本配方采用水玻璃基复合改性技术，通过添加多种功能性助剂，在保持传统水玻璃粘结剂优点的基础上，显著提升了以下性能：
1. 粘结强度优化：常温抗拉强度≥1.6MPa，高温（800℃）残留强度≥0.9MPa
2. 工艺性能改善：涂挂性好，不流挂，干燥时间1.5-2小时
3. 成本控制：原料成本约1500元/吨，比市场同类产品低25%以上
4. 环保性：不含重金属等有害物质
原料名称规格要求作用说明
水玻璃（硅酸钠）模数2.6-2.9，Na₂O含量8.5-9.5%，SiO₂含量26-29% 主粘结剂，提供基础粘结性能
钙基膨润土胶质价≥100mL/15g，吸蓝量≥30g/100g 悬浮剂，防止固体物料沉淀
羧甲基纤维素钠(CMC) 粘度300-800mPa·s（2%水溶液）增稠剂，改善涂挂性
木质素磺酸钙含量≥55%，水不溶物≤1% 粘结增强剂，改善韧性
十二水合磷酸三钠含量≥98%，水不溶物≤0.1% 稳定剂，调节pH值
脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9) pH值5.0-7.0（1%水溶液）润湿剂，改善渗透性
有机硅消泡剂非离子型，粘度100-500mPa·s 消泡剂，防止气泡产生
自来水符合GB 5749生活饮用水标准溶剂，调节粘度
产品技术指标
检测项目技术指标测试方法
外观灰色均匀粘稠液体目测法
粘度（25℃） 20-25秒（涂-4杯） GB/T 1723
密度 1.30-1.35g/cm³ GB/T 6750
pH值 10.5-11.5 GB/T 8325
固体含量 35±2% GB/T 2793
悬浮率 ≥92%（24h）量筒法
常温抗拉强度 ≥1.6MPa GB/T 7124
高温强度（800℃） ≥0.9MPa 企业方法
发气量 ≤16mL/g GB/T 2684
储存与使用指南
储存条件：
密封储存，温度5-40℃
避免暴晒，防止冻结
保质期：6个月
使用方法：
1. 稀释比例：原液:水=1:0.5-0.7（夏季取上限，冬季取下限）
2. 涂挂方式：浸涂、流涂或喷涂
3. 涂层厚度：铸铁件0.8-1.2mm，碳钢件0.5-1.0mm
4. 干燥条件：自然干燥1.5-2小时或40℃烘干40分钟
注意事项
1. 生产安全：操作人员需佩戴防护眼镜和手套
2. 质量控制：每批次原料需检验合格后方可使用
3. 设备维护：生产结束后立即清洗设备
4. 环境影响：避免在湿度>80%环境下施工

四、铸铁碳钢消失模粘结剂配方生产工艺
本配方针对铸铁和碳钢消失模铸造需求设计，性能达到消失模粘结剂的指标（参考行业标准JB/T 3828-1999和实际应用数据）。
先进性：本配方采用磷酸盐基体系，结合无机填料和改性剂，实现高粘结强度（≥1.2 MPa）和高耐火度（≥1650°C），发气量低（≤18 mL/g），优于传统粘结剂。原料环保、无毒，生产过程无危化品，符合绿色铸造要求。配方通过实际工业化生产验证，在多家铸造企业应用，性能稳定，成本仅为市场同类产品的70%-80%。
原料名称规格要求作用介绍
磷酸（85%）工业级，浓度85%±2%，无色透明液体，杂质含量≤0.5% 作为粘结剂主体，与金属氧化物反应形成磷酸盐网络，提供粘结性和耐火性。
氢氧化铝工业级，纯度≥98%，白色粉末，粒度≤45μm 与磷酸反应生成磷酸铝，增强粘结强度和耐火度，减少发气量。
氧化镁工业级，纯度≥95%，白色粉末，粒度≤75μm 调节pH值，提高稳定性，防止凝胶化，改善涂覆性能。
硅微粉工业级，SiO2含量≥90%，粒度≤45μm，含水率≤1% 作为填料，提高耐火度、强度和流动性，减少收缩。
去离子水电导率≤10 μS/cm，无悬浮物作为溶剂，调节粘度，确保均匀混合。
产品相关技术指标
外观：灰色均匀浆状液体，无分层。
粘度：30-50秒（涂-4杯，25°C）。
密度：1.5-1.7 g/cm³。
粘结强度：≥1.2 MPa（测试标准：JB/T 3828-1999）。
耐火度：≥1650°C（测试标准：GB/T 7322-2007）。
发气量：≤18 mL/g（测试标准：JB/T 3828-1999）。
pH值：2-3。
固体含量：60%-65%。
储存稳定性：6个月内无沉淀、凝胶。
产品的储存方法和时间
储存方法：密封保存于阴凉干燥处，避免阳光直射和高温，堆码高度≤3层。
储存时间：6个月（25°C以下），超期需检测性能后使用。
运输要求：非危化品，常规物流运输，防雨防潮。
产品的详细使用方法
添加用量：占砂重1%-2%（根据铸件复杂度调整，简单件取1%，复杂件取2%）。
前处理：
使用前搅拌5-10分钟，确保均匀。
若粘度高，可加少量去离子水稀释（加水比例≤5%）。
涂覆工艺：
方法：刷涂或喷涂，涂层厚度0.5-1.0mm。
参数：环境温度15-30°C，相对湿度≤70%。
干燥处理：
自然干燥：室温下2-4小时。
加速干燥：60-80°C烘房，1-2小时。
后处理与维护：
涂覆后模壳无需特殊维护，直接用于浇注。
清理设备：用水冲洗，避免粘结剂固化。
产品的主要用途应用范围
主要用途：铸铁（如HT250、QT600）和碳钢（如45钢）的消失模铸造。
应用范围：适用于汽车、机械、管道等中小型铸件生产，尤其适合复杂结构件。
优势：粘结性强，溃散性好，铸件表面光洁，无缺陷。
产品的包装要求
包装材质：25kg塑料桶（PE材质），密封盖。
标签信息：产品名称、批号、生产日期、有效期、技术指标、厂家信息。
堆码与运输：避免碰撞，堆放平稳，符合非危化品包装标准。
有关注意事项
安全操作：
磷酸有弱腐蚀性，操作时戴耐酸手套、护目镜和防护服。
若接触皮肤，立即用清水冲洗15分钟。
生产区域通风良好，禁止明火。
环保要求：
废水需中和处理（用石灰调节pH至6-9）后排放。
废料可填埋或回收，无有毒物质。
质量控制：
每批产品检测粘度、pH和粘结强度。
原料入库前检验规格，防止劣质原料影响性能。
本配方经过实际工业化生产验证，在多家铸造企业应用。

技术服务：铸铁碳钢消失模粘结剂技术资料费320元，包括生产配方、原料介绍、工艺流程等，提供技术支持。
　

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