粘結(jié)劑對以莫來石為骨料的醇基涂料工藝性能的影響

徐雙錢

（渤海船舶職業(yè)學(xué)院，遼寧興城125105）

技術(shù)研究與應(yīng)用

粘結(jié)劑對以莫來石為骨料的醇基涂料工藝性能的影響

徐雙錢

（渤海船舶職業(yè)學(xué)院，遼寧興城125105）

良好的粘結(jié)劑必須能很好地溶解或均勻分散于載體中，具有適當(dāng)?shù)恼扯?，且價(jià)格便宜、資源豐富。因此，選擇良好的粘結(jié)劑是一個(gè)急需解決的問題。通過研究酚醛樹脂和松香兩種粘結(jié)劑，不同加入量對以莫來石為骨料的醇基涂料工藝性能的影響，選擇一種適合以莫來石為骨料的醇基涂料的粘結(jié)劑。結(jié)果表明：粘結(jié)劑應(yīng)選擇酚醛樹脂，且含量定為2%。

粘結(jié)劑；莫來石；工藝性能；醇基涂料

涂料的強(qiáng)度、透氣性和涂料中粘結(jié)劑有著很大關(guān)系。良好的粘結(jié)劑必須能很好地溶解或均勻分散于載體中；在室溫、點(diǎn)燃自干和澆注條件下，能使骨料顆粒之間以及涂層與鑄型之間有足夠的粘結(jié)力；具有適當(dāng)?shù)恼扯?，價(jià)格便宜，資源豐富。因此，選擇良好的粘結(jié)劑是一個(gè)急需解決的問題。本研究通過大量試驗(yàn)對酚醛樹脂、松香兩種粘結(jié)劑對以莫來石為骨料的醇基涂料工藝性能的影響進(jìn)行研究，并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，選擇一種適合以莫來石為骨料的醇基涂料的粘結(jié)劑，并通過試驗(yàn)確定合理的加入量。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)粘結(jié)劑選用酚醛樹脂和松香，骨料選用M70。

1.2 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)選用DS-200型分散機(jī)將涂料各組分進(jìn)行分散、攪拌；7D510213型電子天平稱量物體質(zhì)量，間接測量涂料密度；秒表測量涂料的粘度值；MOD.6202型電動攪拌機(jī)將預(yù)制液進(jìn)行充分?jǐn)嚢?；SH-1型捏合機(jī)將鋰基土進(jìn)行活化。

1.2 .1涂料制作方法

將粘結(jié)劑倒入甲醇中進(jìn)行浸泡，粘結(jié)劑與甲醇比為1:4。先將計(jì)算好的甲醇放進(jìn)分散灌中開始攪拌，然后加入凌源鋰基土（根據(jù)經(jīng)驗(yàn)凌源土的含量占骨料的1.5～2.5%為最佳）攪拌15 min，然后再加入粘結(jié)劑攪拌10 min，最后加入骨料M70攪拌150min?？偝隽? kg，骨料占涂料55%。

1.2 .2涂料工藝性能的檢測方法

第一，懸浮性的測量，即將測完密度和粘度后的涂料的量筒貼上標(biāo)簽，然后靜置，觀察1 h、2 h、24 h的涂料下沉情況，讀出上層清液最下端的讀數(shù)。

第二，流平性的測量，即將塑料杯放在方形玻璃板中央處，然后往里面注入50 m l涂料，豎直將塑料杯提起使涂料向四周流開，最后成一圓形，量取圓形的直徑，3次測量取平均值。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

選擇以酚醛樹脂作為粘結(jié)劑，制得涂料測量性能如表1所示。

表1 加入酚醛樹脂涂料的性能

選擇以松香作為粘結(jié)劑，制得涂料測量性能，如表2所示。

表2 加入松香后涂料的性能

由圖1粘結(jié)劑懸浮性隨時(shí)間的變化圖中可以看到，酚醛樹脂與松香兩種粘結(jié)劑隨時(shí)間的變化率相差不大，但是酚醛樹脂的懸浮性在相同時(shí)刻時(shí)總是在松香的上面，即酚醛樹脂的懸浮性要好于松香。由圖2可知，隨著松香含量的增加，對涂料的流平性影響較小，而酚醛樹脂的含量卻能大幅降低流平性，但是低含量時(shí)酚醛樹脂的流平性要好于松香。綜合來看，粘結(jié)劑選擇酚醛樹脂較好，但在使用時(shí)需控制好使用量。

圖1 加入粘結(jié)劑 （含量占骨料2.0%）后懸浮性的變化

圖2 加入粘結(jié)劑后流平性的變化

用上述的試驗(yàn)方法將不同比例（1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%）的酚醛樹脂制成涂料，分別對制得的涂料進(jìn)行性能檢測，檢測結(jié)果如表3所示。

表3 酚醛樹脂的量對涂料性能影響

圖3 粘結(jié)劑含量對流平性、懸浮性的影響

圖3（a）為加入酚醛樹脂后對流平性的影響，圖3（b）為對1 h、2 h、24 h懸浮性的影響。從圖3（a）可以看出，隨著粘結(jié)劑含量的增加，流平性逐漸下降。從圖3（b）可以看出，樹脂的量增加，懸浮性都變得更好，不管是短時(shí)間還是長時(shí)間的。酚醛樹脂含量在2%的時(shí)候，流平性與懸浮性能均達(dá)到要求，因此，酚醛樹脂的含量定為2%。

3 結(jié)論

第一，酚醛樹脂與松香兩種粘結(jié)劑隨時(shí)間的變化率相差不大，但酚醛樹脂懸浮性要好于松香。隨著松香含量的增加，對涂料的流平性影響較小，而酚醛樹脂的含量卻能大幅降低流平性，但是低含量時(shí)酚醛樹脂的流平性要好于松香。綜合來看，粘結(jié)劑選擇酚醛樹脂。

第二，單一考慮酚醛樹脂，隨著酚醛樹脂含量的增加，涂料流平性逐漸下降，懸浮性變好。酚醛樹脂含量在2%時(shí)，流平性與懸浮性均能達(dá)到要求。因此，酚醛樹脂的含量定為2%。

[1]謝明師.鑄造手冊(造型材料)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 1992.

[2]劉瑞玲,范金輝.鑄造實(shí)用數(shù)據(jù)速查手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.

[3]王桂華.鑄鋼件用醇基復(fù)合涂料的研究[J].鑄造,2000(5): 279-181.

[4]劉風(fēng)雷.新型醇基涂料的研制及應(yīng)用[J].現(xiàn)代鑄鐵,2002 (1):54-56.

［責(zé)任編輯：劉 月］

Influence of Binder on the Performance of Alcohol-Based Coatings with Mullite as Aggregate

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

Good binder must be well dissolved and uniformly dispersed in carrier and has proper viscosity. Moreover,it is cheap and abundant.Therefore,choosing a good binder has become an urgent problem to be solved.In the paper,by researching different levels of phenolic resin and rosin effecting on the process performance of alcohol-base coating with mullite as aggregate,a suitable binder for alcohol-base coating with mullite asaggregate isselected.The result shows that phenolic resin should be chosen and the content is2%.

binder;mullite;processperformance;alcohol-based coating

TQ 630.4

A

2095-5928（2017）03-42-03

10.16850/j.cnki.21-1590/g4.2017.03.013

2016-12-17

徐雙錢（1981-），男，遼寧葫蘆島人，講師，碩士，研究方向：材料加工。