一種氮化硼-松香乳液復(fù)合水溶性型芯及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氮化硼?松香乳液復(fù)合水溶性型芯，其是由下述重量份的原料制得：氮化硼10?15，高嶺土30?40，氯化鈉5?10，水玻璃5?10，異丙醇鋁0.1?0.15，丙二醇丁醚1?2，固含量為40?50%的松香乳液1?2，納米重晶石粉3?5，硬脂酸鋅1?2，聚乙二醇2?4，粘結(jié)助劑10?15。本發(fā)明的水溶性型芯具有良好的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和低吸濕性，韌性好，粘結(jié)牢固，不易發(fā)生開裂、缺陷，水溶潰散性好，易于清除，綠色環(huán)保，實(shí)用價(jià)值高。
【專利說明】
一種氮化硼-松香乳液復(fù)合水溶性型芯及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氮化硼-松香乳液復(fù)合水溶性型芯及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在制造工業(yè)中存在大量構(gòu)件，其內(nèi)壁呈薄壁復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，部分內(nèi)腔幾乎封閉，有的連成一體。目前常用的樹脂芯、金屬芯等潰散性能差，鑄件澆注后內(nèi)腔很難清理，影響鑄件內(nèi)表面的光潔度和尺寸精度，無法滿足此類鑄件鑄造的需求。因此，開發(fā)高性能的水溶性型芯十分必要。
水溶性型芯是指以水溶性材料為粘結(jié)劑并添加填料，然后通過澆注、壓制燒結(jié)成型等不同的成型方式制成的型芯。鑄件澆注后，該型芯能在水中溶解潰散，達(dá)到清理型芯的效果。水溶性型芯具有不發(fā)氣，可降低鑄件缺陷、容易清除等特點(diǎn)，清理時不損傷鑄件，尤其適用于帶有復(fù)雜內(nèi)腔及彎曲孔道的鑄件。并且，水溶性型芯容易再回收利用，節(jié)能環(huán)保，是一種較為先進(jìn)的制芯技術(shù)，有著良好的應(yīng)用前景。目前，水溶性型芯的綜合性能不佳，尚存在型芯強(qiáng)度差、易變形開裂、水溶潰散性不理想等缺陷，因此限制了其廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種高強(qiáng)度、低吸濕、抗裂性能好的氮化硼-松香乳液復(fù)合水溶性型芯及其制備方法。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種氮化硼-松香乳液復(fù)合水溶性型芯，其是由下述重量份的原料制得:
氮化硼10-15，高嶺土30-40，氯化鈉5-10，水玻璃5_10，異丙醇鋁0.1-0.15，丙二醇丁醚
1-2，固含量為40-50%的松香乳液1-2，納米重晶石粉3-5，硬脂酸鋅1_2，聚乙二醇2_4，粘結(jié)助劑10-15;
所述粘結(jié)助劑由下列重量份的原料制成:瓜爾膠3-5，丙烯酸0.5-1，烯基琥珀酸酐0.3-
0.5，過硫酸銨0.01-0.015,木質(zhì)素磺酸鈣1-2，硅烷偶聯(lián)劑KH-570 0.1-0.2,水40-60；粘結(jié)助劑的制備方法是將瓜爾膠、烯基琥珀酸酐和木質(zhì)素磺酸鈣加入水中80-90°C攪拌l_2h，然后加入其余原料60-700C、1000-1500r/min攪拌I_2h，冷卻后即得。
[0005]—種氮化硼-松香乳液復(fù)合水溶性型芯的制備方法，包括以下步驟:
(1)按重量稱取原料，先將氮化硼、高嶺土、水玻璃、氯化鈉和硬脂酸鋅共同加入混料機(jī)高速混合10-15min，然后于600-700 °C燒結(jié)l_2h，冷卻后研磨至200-300目，與松香乳液混合均勻后得A組分；
(2)將異丙醇鋁加入60-80倍重量的水中，將pH調(diào)至3-4后加入納米重晶石粉和丙二醇丁醚并于85-95°C攪拌2-4h，然后將溫度調(diào)至40-60°C并加入其余原料攪拌l_2h，冷卻后得B組分；
(3)將A組分與B組分加入混料機(jī)后高速混合10-20min，然后裝填到模具中壓實(shí)，待其固化后脫模，于200-250°C下烘干12-24h，最后根據(jù)需要對其外形進(jìn)行機(jī)械加工，即得氮化硼-松香乳液復(fù)合水溶性型芯。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明通過瓜爾膠、烯基琥珀酸酐、丙烯酸、木質(zhì)素磺酸鈣和硅烷偶聯(lián)劑KH-570之間的復(fù)配及反應(yīng)制得粘結(jié)助劑，有利于型芯的成型，并能有效改善型芯的抗拉性能和抗吸濕性；松香乳液具有良好的耐水性和粘結(jié)性能，氮化硼具有優(yōu)良的強(qiáng)度和耐久性，通過氮化硼、松香乳液等原料的復(fù)配和加工，使制得的水溶性型芯具有良好的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和低吸濕性，韌性好，粘結(jié)牢固，不易發(fā)生開裂、缺陷，水溶潰散性好，易于清除，綠色環(huán)保，實(shí)用價(jià)值高。
【具體實(shí)施方式】
[0007]—種氮化硼-松香乳液復(fù)合水溶性型芯，其是由下述重量份的原料制得:
氮化硼10，高嶺土30，氯化鈉5，水玻璃5，異丙醇鋁0.1，丙二醇丁醚I，固含量為40%的松香乳液I，納米重晶石粉3，硬脂酸鋅I，聚乙二醇2，粘結(jié)助劑10;
所述粘結(jié)助劑由下列重量份的原料制成:瓜爾膠3，丙烯酸0.5，烯基琥珀酸酐0.3，過硫酸銨0.01，木質(zhì)素磺酸鈣I，硅烷偶聯(lián)劑KH-570 0.1，水40 ;粘結(jié)助劑的制備方法是將瓜爾膠、烯基琥珀酸酐和木質(zhì)素磺酸鈣加入水中80°C攪拌lh，然后加入其余原料60°C、1000r/min攪拌lh，冷卻后即得。
[0008]一種氮化硼-松香乳液復(fù)合水溶性型芯的制備方法，包括以下步驟:
(1)按重量稱取原料，先將氮化硼、高嶺土、水玻璃、氯化鈉和硬脂酸鋅共同加入混料機(jī)高速混合lOmin，然后于600°C燒結(jié)lh，冷卻后研磨至200目，與松香乳液混合均勻后得A組分；
(2)將異丙醇鋁加入60倍重量的水中，將pH調(diào)至3后加入納米重晶石粉和丙二醇丁醚并于85°C攪拌2h，然后將溫度調(diào)至40°C并加入其余原料攪拌lh，冷卻后得B組分；
(3)將A組分與B組分加入混料機(jī)后高速混合lOmin，然后裝填到模具中壓實(shí)，待其固化后脫模，于200°C下烘干12h，最后根據(jù)需要對其外形進(jìn)行機(jī)械加工，即得氮化硼-松香乳液復(fù)合水溶性型芯。
[0009]經(jīng)檢驗(yàn)，上述制得的水溶性型芯性能如下:
抗拉強(qiáng)度:6.7MPa;
潰散性能:在水中完全潰散時間< 1min;
抗吸濕性能:空氣濕度80%的條件下放置24h，抗拉強(qiáng)度降低4.1%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氮化硼-松香乳液復(fù)合水溶性型芯，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得: 氮化硼10-15，高嶺土30-40，氯化鈉5-10，水玻璃5_10，異丙醇鋁0.1-0.15，丙二醇丁醚1-2，固含量為40-50%的松香乳液1-2，納米重晶石粉3-5，硬脂酸鋅1_2，聚乙二醇2_4，粘結(jié)助劑10-15; 所述粘結(jié)助劑由下列重量份的原料制成:瓜爾膠3-5，丙烯酸0.5-1，烯基琥珀酸酐0.3-0.5，過硫酸銨0.01-0.015,木質(zhì)素磺酸鈣1-2，硅烷偶聯(lián)劑KH-570 0.1-0.2,水40-60；粘結(jié)助劑的制備方法是將瓜爾膠、烯基琥珀酸酐和木質(zhì)素磺酸鈣加入水中80-90°C攪拌l_2h，然后加入其余原料60-700C、1000-1500r/min攪拌I_2h，冷卻后即得。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮化硼-松香乳液復(fù)合水溶性型芯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)按重量稱取原料，先將氮化硼、高嶺土、水玻璃、氯化鈉和硬脂酸鋅共同加入混料機(jī)高速混合10-15min，然后于600-700 °C燒結(jié)l_2h，冷卻后研磨至200-300目，與松香乳液混合均勻后得A組分； (2)將異丙醇鋁加入60-80倍重量的水中，將pH調(diào)至3-4后加入納米重晶石粉和丙二醇丁醚并于85-95°C攪拌2-4h，然后將溫度調(diào)至40-60°C并加入其余原料攪拌l_2h，冷卻后得B組分； (3)將A組分與B組分加入混料機(jī)后高速混合10-20min，然后裝填到模具中壓實(shí)，待其固化后脫模，于200-250°C下烘干12-24h，最后根據(jù)需要對其外形進(jìn)行機(jī)械加工，即得氮化硼-松香乳液復(fù)合水溶性型芯。
【文檔編號】B22C1/16GK105964931SQ201610090143
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年2月18日
【發(fā)明人】張洪濱
【申請人】蚌埠市鴻安精密機(jī)械有限公司