铝合金压铸用水基乳液涂料的开发研究

论文摘要

水基乳液涂料因具有脱模性好、少污染、所得铸件少气孔且表面光洁、调节模温以提高模具寿命、有利于自动化操作等诸多优点,在铝合金压铸生产中有着广泛应用。本文针对目前国产水基乳液涂料普遍存在脱模效果及性能稳定性较差等问题,从乳液涂料配方及制备工艺确定、涂料性能检测和实际生产试用等方面展开研究,其主要结果如下:通过分析一些常见润滑物质的物理特性,并结合热重实验,选择将改性有机聚硅氧烷、蜂蜡、氧化聚乙烯蜡作为水基乳液涂料的润滑物质。将乳化剂Span80和OP-10进行复配,充分利用其协同效应,提高了乳化剂的活性,并通过调整乳化剂体系的HLB值,使其与油相乳化所需的HLB值接近,所得的乳液涂料稳定性较强。通过均匀设计、筛选法和单因素法等多种实验设计方法,优化出水基乳液涂料的配方及乳化工艺。水基乳液涂料原料配比为（质量分数,%）:改性有机聚硅氧烷14.4、蜂蜡4.3、氧化聚乙烯蜡2.9、Span80 1.3、OP-10 4.1、增稠剂0.43、2,6二叔甲基对甲酚0.14、杀菌防腐剂0.14、消泡剂0.29和水72;乳化工艺为:乳化温度60℃,乳化搅拌速度2000r/min,乳化时间15min。在国内尚无一套系统的有色合金压铸水基乳液涂料评价体系标准和综合性能检测方法的条件下,本研究根据铝合金压铸工艺原理和水基乳液涂料所起的作用,选择将高温稳定性、剪切稳定性、室温储存稳定性、油相液滴粒径及其分布、高温润湿温度、成膜性、最大无卡咬负荷、发气特征、高温摩擦系数等作为乳液涂料的性能指标,并分别制定各性能指标的检测方法。本研究开发的水基乳液涂料稳定性较强,高温润湿温度320℃且成膜性较好,容易在金属表面形成一层具有一定强度的均匀润滑膜,有效润滑成分在高温下发气平稳且持续。经在复杂铝合金压铸件生产中试用,脱模效果良好,且铸件表面光洁。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 铝合金压力铸造概述
• 1.2 压铸涂料及其分类
• 1.3 乳液的基本原理
• 1.4 铝合金压铸对水基乳液涂料的要求
• 1.5 国内外水基乳液涂料的发展及应用现状
• 1.6 本文的主要研究内容及预期目标
• 2 实验原材料及性能检测方法
• 2.1 实验用原材料的选择
• 2.2 水基乳液涂料的制备方法
• 2.3 水基乳液涂料的性能指标及其检测方法
• 2.4 本章小结
• 3 水基乳液涂料配比及工艺的确定
• 3.1 润滑物质加入量的确定
• 3.2 乳化剂加入量的确定
• 3.3 增稠剂加入量的确定
• 3.4 其它添加剂加入量的确定
• 3.5 乳化工艺的确定
• 3.6 水基涂料的物理性能检测
• 3.7 本章小结
• 4 水基乳液涂料在压铸生产中的试用
• 4.1 水基乳液涂料的稀释与喷涂
• 4.2 法兰盘铸件的压铸工艺及其对水基乳液涂料的要求
• 4.3 水基乳液涂料的试用效果
• 4.4 水基乳液涂料性能分析及比较
• 4.5 Lub-2 型水基涂料的优点
• 4.6 本章小结
• 5 总结及展望
• 5.1 本文结论
• 5.2 尚待进一步研究的内容
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录