高強度低發(fā)氣覆膜砂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強度低發(fā)氣覆膜砂及其制備方法，其由以下重量份的原料制成：石英砂60-80、天青石15-20、硅灰石5-10、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷0.4-0.8、季戊四醇油酸酯4-6、環(huán)氧大豆油3-5、納米氧化鎂2-3、雙酚A型環(huán)氧樹脂0.5-1.5、熱固性酚醛樹脂1-2、二氨基二苯甲烷3-6、烏洛托品5-10、硬脂酸鈣4-8、復合粉3-5。本發(fā)明覆膜砂與傳統(tǒng)覆膜砂相比較，不僅強度高，耐熱性好，流動性好，粗糙度小，而且透氣性好，發(fā)氣量低，抑制氮氣的產生，能夠有效避免鑄件產生針孔、氮氣孔、粘砂等缺陷，大大提高了鑄件的成品率。
【專利說明】 高強度低發(fā)氣覆膜砂及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高強度低發(fā)氣覆膜砂及其制備方法，屬于型砂【技術領域】。
【背景技術】
[0002]覆膜砂是指砂粒表面在造型前即覆有一層固體樹脂膜的型砂或芯砂。覆膜砂用來制作砂芯具有制芯過程簡單，生產效率高，硬化反應快，變形小，精度高，型芯不會產生蠕變，可長時間使用等特點，廣泛應用于鑄鋼件、鑄鐵件。但是也存在著不足之處，比如發(fā)氣量較大，生產的鑄件易產生針孔、氮氣孔等缺陷。因此，必須改善現有覆膜砂的性能，使其滿足
生產需求。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對現有技術的不足，提高一種高強度低發(fā)氣覆膜砂及其制備方法，有效防止鑄件產生針孔、氮氣孔。
[0004]本發(fā)明采用的技術方案如下:
一種高強度低發(fā)氣覆膜砂，由以下重量份的原料制成:石英砂60-80、天青石15-20、硅灰石5-10、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷0.4-0.8、季戊四醇油酸酯4-6、環(huán)氧大豆油
3-5、納米氧化鎂2-3、雙酚A型環(huán)氧樹脂0.5-1.5、熱固性酚醛樹脂1_2、二氨基二苯甲烷3-6、烏洛托品5-10、硬脂酸鈣4-8、復合粉3-5 ；
所述復合粉的制備方法如下:a、按重量比3-5:2-4:1-2稱取葉臘石、鋁礬土和火山巖混合均勻，粉碎過200-300目篩，然后置于濃度為15-20%的鹽酸溶液中，加熱至沸騰并高速研磨10-15min，再用濃度為15-20%的氫氧化鈉溶液調節(jié)溶液PH至中性，60_70°C水浴溫度下攪拌5-10min，過濾，用蒸餾水洗凈濾渣，烘干；b、上述烘干的粉末加水打漿制成固含量為55-65%的漿料，再加入3-5%的六偏磷酸鈉、2-3%的十二烷基苯磺酸鈉、1_2%的蔗糖聚氧丙烯醚和2-3%的三乙醇胺,高速研磨10-15min,待用；c、取相當于葉臘石量15-25%的納米鋁溶膠加入攪拌機內，攪拌下加入1-2%的木質素磺酸鈉、3-4%的納米玉石粉、2-3%的納米氮化鋁、0.5-1%的納米鋅粉和1-2%的聚甘油脂肪酸酯，50-60°C水浴溫度下攪拌20_30min，待用；d、將步驟(c)處理后的納米鋁溶膠與步驟(b)制得的漿料混合均勻，加入5-8%的硅丙乳液、3-6%的聚醋酸乙烯乳液、2-3%的羧甲基纖維素鈉、0.5-1%的乙二醇丁醚和1-2%的十二碳醇酯，攪拌30-40min，過濾，烘干，粉碎，過200-300目篩即可；
上述制備方法中所述納米鋁溶膠的固含量為15-20% ;所述硅丙乳液固含量為40-45% ；所述聚醋酸乙烯乳液固含量為20-30%。
[0005]一種高強度低發(fā)氣覆膜砂的制備方法，包括以下步驟:將石英砂、天青石、硅灰石混合粉碎，過150-200目篩與乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、季戊四醇油酸酯和納米氧化鎂混碾60-80S，然后加熱至140-160°C，攪拌下加入雙酚A型環(huán)氧樹脂、熱固性酚醛樹脂和環(huán)氧大豆油混碾40-50S ;砂溫降至100-110°C時，加入二氨基二苯甲烷和烏洛托品混碾10-15S，再加入硬脂酸鈣和復合粉混碾45-55S ;砂溫降至70°C以下時，卸砂，冷卻，破碎，篩分即可。
[0006]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明覆膜砂與傳統(tǒng)覆膜砂相比較，不僅強度高，耐熱性好，流動性好，粗糙度小，而且透氣性好，發(fā)氣量低，抑制氮氣的產生，能夠有效避免鑄件產生針孔、氮氣孔、粘砂等缺陷，大大提聞了鑄件的成品率。
【具體實施方式】
[0007]一種高強度低發(fā)氣覆膜砂，由以下重量份的原料制成:石英砂70、天青石20、硅灰石10、乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷0.6、季戊四醇油酸酯5、環(huán)氧大豆油4、納米氧化鎂2、雙酚A型環(huán)氧樹脂1、熱固性酚醛樹脂1.5、二氨基二苯甲烷4、烏洛托品6、硬脂酸鈣
5、復合粉4;
所述復合粉的制備方法如下:a、按重量比4:3:2稱取葉臘石、鋁礬土和火山巖混合均勻，粉碎過250目篩，然后置于濃度為16%的鹽酸溶液中，加熱至沸騰并高速研磨12min，再用濃度為18%的氫氧化鈉溶液調節(jié)溶液PH至中性，65°C水浴溫度下攪拌8min，過濾，用蒸餾水洗凈濾渣，烘干；b、上述烘干的粉末加水打漿制成固含量為60%的漿料，再加入4%的六偏磷酸鈉、2%的十二烷基苯磺酸鈉、1.5%的蔗糖聚氧丙烯醚和2%的三乙醇胺，高速研磨lOmin，待用；c、取相當于葉臘石量20%的納米鋁溶膠加入攪拌機內，攪拌下加入1.5%的木質素磺酸鈉、3%的納米玉石粉、2%的納米氮化鋁、0.8%的納米鋅粉和1.5%的聚甘油脂肪酸酯，60°C水浴溫度下攪拌25min，待用；d、將步驟(c)處理后的納米鋁溶膠與步驟(b)制得的漿料混合均勻，加入6%的硅丙乳液、4%的聚醋酸乙烯乳液、2%的羧甲基纖維素鈉、0.5%的乙二醇丁醚和1.5%的十二碳醇酯，攪拌35min，過濾，烘干，粉碎，過200-300目篩即可；
上述制備方法中所述納米鋁溶膠的固含量為18% ;所述硅丙乳液固含量為42% ;所述聚醋酸乙烯乳液固含量為25%。
[0008]一種高強度低發(fā)氣覆膜砂的制備方法，包括以下步驟:將石英砂、天青石、硅灰石混合粉碎，過200目篩與乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、季戊四醇油酸酯和納米氧化鎂混碾70s，然后加熱至150°C，攪拌下加入雙酚A型環(huán)氧樹脂、熱固性酚醛樹脂和環(huán)氧大豆油混碾45s ;砂溫降至105°C時，加入二氨基二苯甲烷和烏洛托品混碾10s，再加入硬脂酸鈣和復合粉混碾50s ;砂溫降至70°C以下時，卸砂，冷卻，破碎，篩分即可。
[0009]本實施例型砂的性能測試如下:
常溫抗彎強度(MPa):10.6 熱態(tài)抗彎強度(MPa):5.1
發(fā)氣量(ml/g):7.2 灼燒減量(％):0.48。
【權利要求】
1.一種高強度低發(fā)氣覆膜砂，其特征在于，由以下重量份的原料制成:石英砂60-80、天青石15-20、硅灰石5-10、乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷0.4-0.8、季戊四醇油酸酯4-6、環(huán)氧大豆油3-5、納米氧化鎂2-3、雙酚A型環(huán)氧樹脂0.5-1.5、熱固性酚醛樹脂1_2、二氨基二苯甲烷3-6、烏洛托品5-10、硬脂酸鈣4-8、復合粉3-5 ； 所述復合粉的制備方法如下:a、按重量比3-5:2-4:1-2稱取葉臘石、鋁礬土和火山巖混合均勻，粉碎過200-300目篩，然后置于濃度為15-20%的鹽酸溶液中，加熱至沸騰并高速研磨10-15min，再用濃度為15-20%的氫氧化鈉溶液調節(jié)溶液PH至中性，60_70°C水浴溫度下攪拌5-10min，過濾，用蒸餾水洗凈濾渣，烘干；b、上述烘干的粉末加水打漿制成固含量為55-65%的漿料，再加入3-5%的六偏磷酸鈉、2-3%的十二烷基苯磺酸鈉、1_2%的蔗糖聚氧丙烯醚和2-3%的三乙醇胺,高速研磨10-15min,待用；c、取相當于葉臘石量15-25%的納米鋁溶膠加入攪拌機內，攪拌下加入1-2%的木質素磺酸鈉、3-4%的納米玉石粉、2-3%的納米氮化鋁、0.5-1%的納米鋅粉和1-2%的聚甘油脂肪酸酯，50-60°C水浴溫度下攪拌20_30min，待用；d、將步驟(c)處理后的納米鋁溶膠與步驟(b)制得的漿料混合均勻，加入5-8%的硅丙乳液、3-6%的聚醋酸乙烯乳液、2-3%的羧甲基纖維素鈉、0.5-1%的乙二醇丁醚和1-2%的十二碳醇酯，攪拌30-40min，過濾，烘干，粉碎，過200-300目篩即可； 上述制備方法中所述納米鋁溶膠的固含量為15-20% ;所述硅丙乳液固含量為40-45% ；所述聚醋酸乙烯乳液固含量為20-30%。
2.根據權利要求1所述的高強度低發(fā)氣覆膜砂的制備方法，其特征在于包括以下步驟:將石英砂、天青石、硅灰石混合粉碎，過150-200目篩與乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、季戊四醇油酸酯和納米氧化鎂混碾60-80S，然后加熱至140-160°C，攪拌下加入雙酚A型環(huán)氧樹脂、熱固性酚醛樹脂和環(huán)氧大豆油混碾40-50S ;砂溫降至100-110°C時，加入二氨基二苯甲烷和烏洛托品混碾10-15S，再加入硬脂酸鈣和復合粉混碾45-55S ;砂溫降至70°C以下時，卸砂，冷卻，破碎，篩分即可。
【文檔編號】B22C1/00GK103567362SQ201310472842
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權日:2013年10月11日
【發(fā)明者】吳壽濤 申請人:銅陵市經緯流體科技有限公司