水基涂料常用悬浮剂流变及触变性研究

沈宏凯，孙清洲，*，许荣福，彭慧龙，刘伟

(1.山东建筑大学 材料科学与工程学院，山东 济南 250101；2.凯得力耐火材料(中国)有限公司，江苏 苏州 215000)

0 引言

砂型铸造是铸造生产的主要方法，由砂型铸造工艺生产的铸件占到铸件总产量的70%以上。在砂型铸造中，往往通过在铸型或芯子表面施涂涂料来提高铸件的表面质量。铸造用涂料一般由耐火骨料、悬浮剂、黏结剂、载体以及其他助剂组成[1]。

悬浮剂是具有使固体物分散并使之悬浮在载液中的物质。优质涂料悬浮剂不仅具有使耐火骨料悬浮的能力，而且应该使涂料体系具有良好的流变和触变特性。流变性是流体在受到外力作用下变形和流动的性质。触变性是指流体受到剪切时黏度变大或变小，而停止剪切时黏度又逐渐恢复的性质，是一种可逆的溶胶现象，代表流体黏度对时间的依赖性。流动触变液体的结构变化是由流动应力对微观结构颗粒的作用引起的。触变程度取决于粒度、基配等，优异的触变性可以在重塑后使材料的强度提高超过100%[2－4]。流变和触变性影响到涂料的诸多性能。如涂料的涂刷性、流淌性、耐磨性和抗裂性等[5]，进而影响涂层的表面光洁度、厚度、均匀性。涂料在流涂过程中产生的流痕、堆积、涂层上薄下厚、波纹痕等涂膜弊病与涂料的流变性能均有直接关系。在铸造涂料的研发、生产或现场应用中，往往忽略流变性能[6]。对铸造涂料而言，理想的流型是有触变性且带屈服值的假塑性流体，对涂料施加剪切应力，在超过某个临界应力之前，材料保持不流动状态，只有当剪切应力超过临界应力后，涂料才能流动，该临界剪切应力即为涂料的屈服值[7]。……