铸造涂料的主要成分
铸造涂料是铸造过程中覆盖在型芯表面以改善其表面耐火性,化学稳定性,抗金属液冲刷性,抗粘砂性等性能的铸造辅助材料;铸造涂料可制成浆状,膏状或粉状,用喷,刷,侵,流等方法涂敷在型芯表面
主要成分
特种硅藻土,除去了硅藻土中5—8%的结合水及有机质和杂质;AL2O3,Sio2.;铸造涂料悬浮剂(锂基凹土,有机土等)。
铝矾土,主要成分是氧化铝,系含有杂质的水合氧化铝,是一种土状矿物。白色或灰白色,因含铁而呈褐黄或浅红色。密度3.45g/cm3,硬度1~3,不透明,质脆。极难熔化。不溶于水,能溶于硫酸、氢氧化钠溶液。主要用于炼铝。
石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物,其主要矿物成分是SiO2 ,石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状,硬度7,性脆无解理,贝壳状断口,油脂光泽,密度为2.65,堆积密度(1-20目为1.6~1.8),20-200目为1.5,其化学、热学和机械性能具有明显的异向性,不溶于酸,微溶于KOH溶液,熔点1750℃。
蓝晶石,又名二硬石,属硅酸盐类矿物,是一种耐火度高、高温体积膨胀大的天然耐火原料矿物。蓝晶石为三斜晶系,通常呈扁平状的柱状晶体,晶面上有平行条纹。颜色呈淡蓝色或青色、亮灰白等。硬度为5.5-7.0,比重:3.53-3.65。其在1100℃以上高温逐渐转化莫来石,1450℃完全转化莫来石结束。转化后在1810℃分解为刚玉和液相,是替代刚玉质耐火材料的理想矿物。
石墨粉质软,黑灰色;有油腻感,可污染纸张。硬度为1~2,沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3~5。比重为1.9~2.3。在隔绝氧气条件下,其熔点在3000℃以上,是最耐温的矿物之一。常温下石墨粉的化学性质比较稳定,不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂。
铬铁矿是一种矿物,主要成分为铁、镁和铬的氧化物:(Fe, Mg)Cr2O4,是尖晶石的一种。它是可开采的铬矿石,矿物成分较复杂,镁的含量不定,有时也含铝和铁元素。自然界含铬矿物约30种,但具有工业价值的只有铬铁矿,铬铁矿难熔,用作耐火材料,也用于制取三氧化二铬、重铬酸钠、重铬酸钾等铬化合物。
优 势
1、与磷酸盐涂料相比它特有的物理性能决定了它的优势;
2、透气好;
3、保温隔热效果明显,熔点在1650℃以上;
4、喷吐后附着力强且不宜剥落,通常一周后才需修补,ZD涂料不需要象其它涂料一样每次开摸要喷涂,省却每天因喷补涂料而拆装摸具的繁琐工作;
5、相对而言价格便宜,大大降低了因使用醇基涂料或进口涂料所带来昂贵的生产铸造成本;
6、大大提高生产效益。
耐蚀性方面:无论电泳还是镀锌产品,其耐蚀性主要取决于“镀”的是什么?环氧电泳的产品耐蚀性中性盐雾试验测试可高达1000小时以上,而丙烯酸,聚氨酯电泳则可能只有几十个小时。电镀同理,锌镍合金电镀产品中盐性盐雾试验时间亦能达到上千小时,但白锌电镀的话也可能是只有几十小时。
耐磨性方面:电泳图层是有机物漆膜,镀锌层则是金属或合金。用我们最简易的常识就可理解,起码的,漆膜硬不过金属,在抗划痕方面就可得到直接体现。所以,镀锌层往往优于电泳涂层!我们日常生活中看到的高耐磨性产品都是电镀产品,如轴承。
外观方面:这个就不好定论了。但若从颜色的方面来讲,电泳产品则远远比电镀丰富。理论上讲,电泳可以做任何颜色。所以,现今的很多饰品,往往都是先电镀后电泳,赋予了产品更加丰富的色泽,也他提高了档次。但金属质感,光泽方面来讲,电泳则无论如何也难以达到镀锌层那样的金属质感外观。
涂覆完整性方面:电泳由于具有良好的泳透丽,特别是环氧电泳,对工件的凹部,缝隙,内腔等部位也能得到很好的涂覆;而镀锌则直接受高低电位影响,形状复杂和有深孔结构等的工件,镀层的完整,均匀性方面就难以和电泳相比了。
成本方面:电泳一般低于镀锌,特别是高耐蚀产品差距更大。
环保方面:这是当今表面处理界不可忽略的问题。电泳漆是以水为溶剂,不含重金属,有机溶剂含量低(一般2%左右),经有效回收涂料利用率可达95%以上,排放少,对环境污染很轻。而镀锌液常含铬,镉,镍,银......等各种重金属离子和氰化物,易产生污染,一旦不慎外泄,对环境会产生严重影响!
硫代巴比妥酸(TBA)。
是氧化后脂肪分解的产物,是氧化结果的标志,所以在生产实际中,应该同时测定过氧化值和TBA值,TBA值高的原料应该禁用。
油漆早期大多以植物油为主要原料,故被叫做“油漆”,如健康环保原生态的熟桐油。 不论是传统的以天然物质为原料的涂料产品,还是现代发展中的以合成化工产品为原料的涂料产品,都属于有机化工高分子材料,所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类,涂料属于精细化工产品。
成分是机密不可能在网络上传播,主要成分是纳米级锌铝金属,通过锌铝附于基材表面来起到防锈作用。
我可以说明性质上的区别:
1、Magni 、Delta 是油性涂料,需要用稀释剂调配黏度及清洗,硬度相对比水性高,涂料储存方便。magni与Delta主要取决于性价比,美加力在性价比上较有优势。
2、Geomet、六价铬达克罗是水性涂料,可用水来清洗,是否可以用水来稀释我也不清楚,你问厂商就知道了。外观较为漂亮,由于水性极其容易受到温度影响分离,所以需要27度左右恒温储存。
关于环保达克罗:是不含铬涂料及三价铬涂料的统称,真正的环保达克罗就是美加力、久美特、德尔肯、安美特4家全球性无铬锌铝涂料公司。而国内的所谓环保达克罗是三价铬达克罗,三价铬相对来讲只是符合国际环保含铬的标准,达克罗主要靠铬元素来起到化学反应的原理来构架涂层和保护,其原理是在达克罗附于基材干膜后,六价铬转换为三价铬氧化物,但是在自然环境下锌铝被腐蚀氧化后,三价铬又转为六价铬,流入到水中,一样污染,等于没变。
而国内授权加工的涂覆厂,只能选择涂覆一种品牌的涂料,而且要有一定的设备和质量控制能力。
如需更详细的了解,请拨打美加力总公司电话。0512-66021027
环保达克罗:是不含铬涂料及三价铬涂料的统称;
DC一般代指普通达克罗,DB指达克罗500B;
达克罗500A是指银灰色的涂层,最小的涂层厚度达到6μm;
达克罗500B是指银灰色的涂层,最小的涂层厚度达到9μm;
由于涂层厚度的差异,根据GB/T6458-1986中性盐雾试验和快速腐蚀试验方法,达克罗500A的中性盐雾试验时间能够达到500小时,达克罗500B的中性盐雾试验时间能够达到1000小时。
本发明的一个目的是提供一种能显示深色的水性涂料组成物。本发明的另一个目的是提供一种更具光不透明性的水性涂料组成物,以保护粘接剂。本发明的再一个目的是提供一种与所涂覆的玻璃基材热膨胀性相匹配的涂料。
在此,本发明披露了一种特别适用于钠钙玻璃的高固体水性涂料组成物。组成如下:
(1) 15%~30%(质量)的水溶性硅酸钠,
(2) 20%~30%(质量)的水,
(3) 足量的水溶性碱以使组合物的pH值至少为10.5,
(4) 微细金属氧化物粉末,可从下述组成从选择:氧化铜、氧化铁、氧化镍和氧化钴及其混合物,用量为25%~50%(质量),粒径小于7mm,
(5) 可选择地加入可在1300℃以下熔融的玻璃烧结物粉末,用量为15%~40%(质量),平均粒径小于10mm,
(6) 0~25%(质量)熔点至少为1700℃的钠钙玻璃粒子,该玻璃粒子的平均粒径小于20mm,
7) 0~10%(质量)的氧化锌。
另外,组合物中最好含有少量的氢氧化铝。本发明另一方面涉及制备上述水性涂料的一个较好的工艺,是将各成分分成两步混合而成。先将金属氧化物和低熔点成分与水混合在一起,该混合物再与剩余的成分混合在一起形成涂料。根据本发明的另一方面,使涂装在玻璃板上的涂料固化成膜。
本发明的组成物是用于涂装玻璃的水性涂料,如用于挡风玻璃四周边框“遮光”区域。如上所述,玻璃涂料成分由硅酸盐、水、水溶性碱、金属氧化物粉末(如氧化铜)、低熔点玻璃烧结物粉末和可选择地加入的由钠钙玻璃组成的一种或两种高熔点玻璃粒子及氧化锌组成成分。组成物的成分下面将作进一步的讨论。金属氧化物粉末,如氧化铜,使涂料呈黑至灰色。正如上面指出的,要求涂料的深度与汽车玻璃窗上其它涂料的颜色相当,或看起来基本相似。然而与预期的相反,加入更多的金属氧化物粉末无助于加深涂料黑灰色。而通过增加低熔点玻璃烧结物的用量,提高涂料的固含量,无需多加金属氧化物粉末就可加深玻璃颜色。可以认为涂料颜色加深的原因是低熔点玻璃陶瓷熔融时润湿了金属氧化物粉末,使得金属氧化物粉末看起来颜色加深了。对于本发明应用而言,无需证明这个推测是否正确,也不必理解。我们仅对无需多加金属氧化物着色剂即可加深涂料的颜色这一意外结果提出一种解释。
低熔点玻璃烧结物也可改进对玻璃、PVB(用来做挡风玻璃层压片)和氨基甲酸酯(通常用于密封及粘合汽车中的玻璃)的附着力。还可以加入氧化锌以进一步提高涂料对玻璃的附着力。这些成分以及可选择地加入的成分,下面均将详细讨论。
水溶性硅酸钠的含量为本发明组合物的15%~30%(质量),较好的量为15%~25%,在此“组合物的质量份”是指占组合物总质量的百分比。它们可以是单一的硅酸钠或硅酸盐的混合物。在本发明中有用的水溶性硅酸钠可用通式SiO2:Na2O来表示,两种氧化物的摩尔比为2:1~4:1。除了水溶性硅酸钠以外,本发明中也可含有与通式有类似结构的水溶性硅酸钾。当用这些成分时,其用量一般较少,较好的是小于5质量%,一般为组成物的5%~10%(质量)。
组成物需要的另一个成分是水,其用量为总组成物质量的20%~30%,较好的量为20%~25%。组成物中还包括水溶性碱,用于调整涂料组合物的pH值至少为10.5,较好的在12.5以上,更好的是约为13.5。为赋予涂料要求的贮存期,提供具有上述pH值的组成物是必须的。例如,pH值大于13的本发明涂料的活化期至少为3个月。可使用的水溶性碱如氢氧化钠和氢氧化钾等,优选氢氧化钠。碱的用量取决于所用碱的种类及浓度。例如,采用2N的氢氧化钠,一般的用量为组成物的2%~10%(质量),较好的为3%~8%,最好为3%~6%。使用碱最佳的用量和品种已有成熟的技术在此可作参考。
组成物中还含有微细金属氧化物颜料,可以选择氧化铜、氧化铁、氧化镍、氧化钴和它们的混合物,其中最好含有氧化铜。颜料使涂料呈黑色,用量为组成物质量的25%~50%,较好的量为35%~50%。微细粉末颜料的平均粒径小于7mm,较好的为3~7mm,最好为5mm。根据混合物和金属氧化物的比例,这些组合物的颜色从黑到灰。氧化铜是较好的,它使组成物呈黑色。涂料组合物中不希望使用氧化铬,因为它影响涂料对玻璃的附着力,因此本发明涂料是不含铬的。
涂料中还含有玻璃烧结物粉末,它是低熔点材料,熔点低于1300℃。在水性涂料组成物中的用量为15%~40%(质量),较好的量为15%~35%,最好为15%~30%(基于本发明黑色涂料组合物)。低熔点玻璃烧结物的用量最好为总组成物质量的25%。低熔点玻璃烧结物是以粉末的形式使用的,平均粒径小于10mm,较好的为3~7mm,最好为7mm。用于本发明组成物中较好的玻璃烧结物材料(一般是指陶瓷烧结物)是金属硅酸盐,如硅酸锌、硅酸硼、硅酸铋、硅酸钛、硅酸锆、硅酸铝及其混合物,因此,这些玻璃烧结物如硅酸钛玻璃、硅酸锌硼玻璃和硅酸铋硼玻璃。许多这些玻璃烧结物可从General Colors公司和O.Hommell公司购得。其它一些工艺成熟的玻璃烧结物也可用于本发明。
本发明者发现在使用相同量的金属氧化物着色剂的条件下,使用相对多用量的低熔点烧结物粉末可使涂料具有更高固含量,并使涂料看起来更黑。另外,在涂料中使用了这种低熔点烧结物明显改进了对玻璃(被涂基材)及对PVB或氨基甲酸酯密封剂(可能与涂料接触)的附着力。PVB是用于层压挡风玻璃中,氨基甲酸酯密封剂是用于玻璃和汽车车身之间。
除了上述所需的成分外,涂料组成物中还可选择地加入钠钙玻璃(高熔点玻璃烧结物)粒子。该成分可改进涂料的温度稳定性和对玻璃的附着力。此粒子可以任何钠钙玻璃制成,这种类型的玻璃在玻璃工业是熟知的。用于汽车工业和建筑工业中的钠钙玻璃通常采用漂浮玻璃加工法制得的。它通常用下列基本组成物来表征,成分含量(基于总的玻璃组合物的质量百分比):二氧化硅68~75;氧化铝0~5;氧化钙5~15;氧化镁0~10;氧化钠10~18;氧化钾0~5。此外,氧化钙+氧化镁为6%~15%,氧化钠+氧化钾为10%~20%。这些玻璃可包括着色剂如氧化铁、氧化钴或氧化铜。通常加入紫外线吸收剂如二氧化钛或氧化铈改进光学性能。带有着色剂或不含着色剂或其它助剂的钠钙玻璃都可用于本发明涂料组合物。希望用于涂料组成物的这些玻璃粒子与涂料施工的玻璃底材相似或相同,但这不是必须的。本发明对特定的钠钙玻璃的使用无严格规定。玻璃粒子为粉末状或球状。一般粒子的平均粒径小于20mm,较好为3~15mm。粒径最好的范围在5~7mm之间。
在涂料组成物中可选择地加入的钠钙玻璃粒子的量为涂料组成物总量的25%以下。这种高熔点玻璃粒子在水性涂料中较好的用量为20质量%以下,最好在10%以下。将玻璃粉碎到要求的粒径或通过购买均可得到这些粒子。当用丝漏涂装法施工涂料时,粒子最好呈球状,这样对丝网的磨损较小。球状玻璃粒子可从Cataphote公司购得,商品名为Glas-Shot?,在球状粒子情况下,粒径为5~20mm或更小,因为这样最适用,但较小粒径的粒子不易购得。
无铬涂料还可地一步含有附着力促进剂:氧化锌。这种附着力促进剂象低熔点玻璃烧结物一样,可促进涂料对玻璃的附着力。此外,当涂料与作为层压挡风玻璃的乙烯接触时,这些附着力促进剂也可提高乙烯对玻璃的附着力。
氧化锌在组成物中的用量一般为10质量%以下,较好的量为2%~10%,更好为3%~6%,最好为4%~6%。用于涂料组合物中的氧化锌的平均粒径为2~3mm,但无严格限制。它同样可改进对乙烯和氨基甲酸酯密封胶的附着力。
本发明黑色涂料组成物中还含有表面活性剂。表面活性剂是熟知的材料,通常加到涂料中改进施工时液体涂料对基材的润湿性。表面活性剂如3M公司的“FC-171”等。在涂料组成物中的用量为0.1%~1.0%(质量),最好为0.25%~0.5%。另一种可选择地加入但是需要的成分是氢氧化铝,其用量为组成物质量的5%以下。一般加到涂料中的是氢氧化铝水合物,它可增加涂料的贮存期,并增加涂料对玻璃板的附着力。
该涂料组成物特别适用于汽车中的钠钙玻璃和建筑玻璃,但它的应用不限于此。它也可应用于其它玻璃如拱肩或装饰玻璃板,或玻璃以外的其他材料。
为了制备该涂料组成物,可将各成分加到一起,然后球磨,直至得到的成分的混合物完全均匀。如果它们(如玻璃粒子及可选择地加入的成分如玻璃烧结物)起始的粒径大于最终涂料所需的要求,研磨可使这些成分的粒径达到所需要求。制备涂料组成物更好的方法是两步法。第一步,金属氧化物和低熔点玻璃烧结物混合在一起,加入水形成混合物,一般采用常用于工业生产中的三辊磨混合这些材料。混合此混合材料并打碎聚集体降低聚集体的粒径。我认为用这种方法与水混合可润湿粉末粒子表面。第二步,继续用球磨机将混合物与涂料组成物中的其它成分混合。因为在第一步中金属氧化物/低熔点玻璃烧结物粒子已用水润湿,所以这些粒子易与最终成分混合。用这种方法制备的涂料可方便地用传统的施工工艺如丝漏施工法涂装在玻璃表面上。一般在室温下进行混合。碱可在第一步中加入,也可在第二步中加入,在第二步中加入较好。涂料具有良好的贮存期。但最好在涂料使用前再将金属氧化物和低熔点烧结物混合物加到其它成分中。
涂料制备完毕后,可采用任何工艺将其施工到基材上,尤其是用在汽车中的遮光玻璃板。玻璃板可用任何类型的按熟知的玻璃加工工艺制备玻璃。用于本发明的玻璃板希望是按熟知的漂浮玻璃加工法制备的钠钙汽车玻璃和建筑玻璃。
在上述应用中,通过任何涂料施工法按预定的式样施涂到玻璃板表面形成均匀的涂层,施工可采用如丝漏法,即用橡胶扫帚将涂料压过丝网穿过模板到玻璃板上。用丝漏涂装法将涂料施涂到汽车玻璃窗表面的工艺是熟知的。在这种情况下,丝漏施涂时特别希望周围的环境是潮湿的。用本发明涂料组合物施工时最佳的湿度环境是保持80±5%。通过保持涂料在施工所需粘度下的水含量,来保持潮湿的环境,以延长丝漏施工体系涂料的应用。最佳环境参见美国专利5509964中所述。称为“应用到玻璃上的涂料的设备和方法”。
涂料在预定模型中施涂到玻璃板上如在汽车玻璃窗的四周边框表面的不透明隐形带。汽车玻璃窗的隐形带是用于防止阳光照射而引起用于在车辆开口处安装玻璃窗的粘接剂降解,同时隐蔽位于玻璃边角下方的装置和结构成分。隐形带通常延伸到玻璃窗边角,并有足够的宽度以隐蔽下面的粘接剂和结构成分,但应尽量窄以使车辆的使用者有最大的视线。显然,在玻璃表面应用不同的涂料可使用其他预定的模型,这取决于固化涂料最终的用途。
当涂料用作汽车玻璃遮光时,较理想的膜厚为12~16mm。涂料可以施工成任何膜厚,但最佳膜厚应由特定的应用要求而定。
将本发明可固化涂料组成物应用到基材上后,易于在升温下烘烤足够的时间脱去水,固化成膜。固化可在任何温度下进行,但应低于玻璃软化点。由于水蒸发及固化在适中的温度下即可进行,如400℃以下,甚至在100~200℃之间,被涂玻璃不会软化,因此在适中的温度下固化不会引起玻璃变形。
而传统的有机溶剂型涂料需加热到玻璃软化点以上的温度进行固化。施涂到玻璃板上的涂料组成物一般先固化,以使被涂玻璃可进行进一步加工,即将玻璃板弯曲成所需的最终形状。将玻璃温度加热到其软化点以上以固化有机溶剂型涂料,可能会加快其形变。再次烘烤弯曲被涂玻璃,在高温下又使玻璃产品有可能第二次变形。由于本发明的涂料可在低于玻璃软化点的相对较低的温度下固化,因此,使玻璃产品变形的可能性最小。
此水溶性黑色涂料组成物可按任何方式干燥和固化。两种最好的方法是使施涂在玻璃上的涂料经受红外(IR)辐射或在微波炉中经受微波辐射。后一种方法尤其好,因为它可提供相对较小尺寸的简洁装置,需消耗和保持的能量较小。
在本发明一具体实施中,涂料组成物施涂到12¢¢×12¢¢的挡风玻璃样品表面上作为遮光带,在IR烘箱中涂料在150℃1min可固化,或在微波炉(4KW)不到1min即可固化。通过上述所用涂料组成物特例和被涂区域提出了本发明涂料固化用的最佳参数。
显然,本发明的涂料组成物可在适中温度固化是非常有益的,与需要明显以更高温度固化的涂料组成物相比节约了大量能源。此外,如上所述,当基材是玻璃时,固化传统有机溶剂型涂料需较高温度,这会引起玻璃板的视觉扭曲。本发明组合物克服了先前涂料在固化时需较高温度这个缺点。本发明的涂料尤其适用于玻璃,但也可用于涂装其他基材,如金属或塑料。
通常,被涂汽车玻璃接着将进行成型,如果玻璃要进行回火,将经受1150℃或更高,甚至1250℃的温度。这使涂料可进一步固化,虽然这对于基材上提供耐久和良好附着的涂层而言并不需要。
下面将举例更好地说明本发明。
实例
下面三个实例是按本发明制备的涂料组成物。所有成分的量均为总涂料组成物的质量百分比。
该黑色涂料组合物用丝漏涂装法施涂到玻璃(钠钙玻璃)板上,膜厚为16mm,在120℃IR烘箱中固化3min。
该黑色固化涂料具有均匀的涂膜及对玻璃优异的附着力,这可由下述方法证明:将被涂玻璃在60℃的热水槽中浸5d,而涂料没有脱层。
颜色比较测试
涂装玻璃表面并加热此玻璃至550℃以上使涂层完全固化。
其他四种涂料组合物制备如下:
将按本发明制备的两个涂料组成物(4、5)和不是按本发明制备的两个对比涂料(6、7)与常用油性涂料的颜色进行目测比较。
涂料(4、5)的黑度与油性涂料相当,而涂料(6、7)的黑色比不上同样的油性涂料,呈灰黑色。含有较多氧化铜着色剂的涂料(6、7)的颜色不如油性涂料深