研究表明[12]，消失模水基涂料中加入黃原膠可提高涂料 的懸浮性和涂層強(qiáng)度，黃原膠對(duì)消失模鑄造涂料流變性的影響，改善涂料的涂掛性。為改善涂料的流 變行為，本文在自制的消失模水基涂料中加入微量的黃原膠， 通過(guò)測(cè)試涂料的粘度和剪切應(yīng)力與剪切速率關(guān)系曲線，考查 黃原膠改善涂料流變行為的能力。

1黃原膠簡(jiǎn)介

黃原膠是由黃單胞菌以淀粉類物質(zhì)為主要原 料，通過(guò)生物化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的胞外異多糖，其主要成 分為葡萄糖、甘露糖、葡萄糖醛酸等，分子量高達(dá)數(shù) 百萬(wàn)，是目前國(guó)內(nèi)外微生物糖產(chǎn)品中最具商業(yè)價(jià)值、 產(chǎn)量大、市場(chǎng)覆蓋面廣的產(chǎn)品。其性狀類似白色或 淡黃色粉末，無(wú)毒無(wú)副作用，可溶于水，不溶大多數(shù) 有機(jī)溶劑。具有良好的兼容性能，黃原膠與高濃度 的糖或多種鹽類共存時(shí)能形成穩(wěn)定的增稠體系，并 保持原有的剪切稀釋性能。黃原膠可作為增稠劑、

乳化劑、調(diào)合劑、穩(wěn)定劑、懸浮劑、膠凝劑。作為一種 用途極廣的微生物多糖，黃原膠已在食品、醫(yī)藥、日化、石油、化工涂料、紡織、印染、陶瓷加工、濕法冶金 等多個(gè)行業(yè)獲得應(yīng)用[3，]。

2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)用消失模鑄造水基涂料，具體配比為：以石英 粉為耐火骨料，CMC、酚酴樹(shù)脂、鈉基膨潤(rùn)土、淀粉的 加入量分別占石英粉用量的0. 3J、5. 0%、4. 0%和 4.0J(質(zhì)量百分比）。黃原膠對(duì)消失模鑄造涂料流變性的影響，正辛醇微量，水適量。其中 CMC是以1 : 50的CMC水溶液加入的，酚酴樹(shù)脂使 用時(shí)配制成水溶液加入。

黃原膠為河北新河生物化工有限公司生產(chǎn)。在 涂料中，黃原膠加入量占石英粉質(zhì)量百分比分別為 0%、0. 05%、0. 1%、0. 2%、0. 3%,以考查黃原膠的 含量對(duì)涂料流變性的影響。涂料的流變性測(cè)試在 NXS-11型雙圓筒旋轉(zhuǎn)式粘度儀上進(jìn)行。用剪切應(yīng) 力r隨剪切速率D的變化曲線來(lái)評(píng)定涂料的流變 行為。

3試驗(yàn)結(jié)果及分析

圖1為不加黃原膠和黃原膠加入量為0. 1%時(shí) 消失模水基涂料的流變曲線。涂料中不加黃原膠 時(shí)，隨剪切速率提高，剪切應(yīng)力增大。不加黃原膠時(shí) 涂料為假塑性流體，其流變方程為：Dn (0<«< 1)。式中：和《分別為稠度系數(shù)與流變指數(shù)。假塑 性流體的特點(diǎn)是剪切變稀，這樣當(dāng)涂料涂刷時(shí)，阻力 小，有滑爽感。當(dāng)剪切速率等于0時(shí)，剪切應(yīng)力也等

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FOUNDRY TECHNOLOGY

Vol. 26 No. 7 July. 2005

于0，即涂料無(wú)屈服值，因此涂料的懸浮性較差，涂料 涂刷后易于流失。黃原膠的加入量為0. 1%時(shí)，對(duì)涂 料的流變特性影響不大，涂料仍為沒(méi)有明顯屈服值 的假塑性流體。相同剪切速率時(shí)，含黃原膠0. 1%的 涂料的剪切應(yīng)力略有增加，表明涂料粘度增大了。 實(shí)驗(yàn)測(cè)定表明，當(dāng)剪切速率為51 sf1時(shí)，黃原膠含量 為0和0. 1 %的涂料的粘度分別為0. 47 Pa • s和 0.49 Pa • s。

圖1黃原膠含量對(duì)涂料流變行為的影響

Fig. 1 Effect of xanthan gum content on the rheology

圖2為黃原膠加入量分別為0. 2%和0. 3%時(shí) 涂料的流變曲線。與圖1相比，圖2的流變曲線變 化較大，流體類型均為帶屈服值的假塑性流體，流 體的流變曲線可用式r = r。dK_Dn(0〈w〈1)表示， 式中r。為屈服值。屈服值標(biāo)志著涂料內(nèi)部形成結(jié)

均較好。從圖2可以看出，隨剪切速率提高，剪切 應(yīng)力增大，且剪切應(yīng)力的增長(zhǎng)恒小于剪切速率的增 長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)測(cè)定表明，當(dāng)剪切速率為51sfl時(shí)，黃原膠 含量為0. 2J和0. 3%的涂料的粘度分別為 1.41Pa • s和 1. 78Pa • s。

圖3為黃原膠加入量為0. 2%時(shí)涂料的表觀粘度 隨剪切速率的變化曲線。黃原膠對(duì)消失模鑄造涂料流變性的影響，可見(jiàn)，隨剪切速率增加，表觀 粘度下降很快，即流體因剪切而明顯變稀。這樣涂料 的涂刷性較好，涂掛涂料時(shí)，施涂方便，涂料流動(dòng)性好， 可在模樣上均勻流布。涂完涂料后，涂料粘度較快增 長(zhǎng)，可使涂料不致因流淌過(guò)多而難以獲得一定的涂層 厚度。一般認(rèn)為，帶屈服值的假塑性流體，是鑄造涂料 的較佳流型。

圖3黃原膠含量為0.2%時(shí)涂料的粘度變化曲線 Fig. 3 The viscosity of the coating as a function of shear rate when 0. 2% xanthan gum

4 結(jié)論

黃原膠可改善消失模水基涂料的流變行為。 涂料中加入0. 2%黃原膠后，可使涂料流型變?yōu)榫哂?一定屈服值的假塑性流體。

(2)隨黃原膠加入量的增加，涂料粘度和屈服值增加。