專利名稱：一種長保質期覆膜砂及其生產方法
技術領域：
本發明涉及造型材料及其生產方法，尤其是涉及一種長保質期覆膜砂及其生產方法。
背景技術：
覆膜砂是砂粒表面在造型前即覆有一層固體樹脂膜的型砂或芯砂。有冷法和熱法兩種覆膜工藝冷法用乙醇將樹脂溶解，并在混砂過程中加入烏洛托品，使二者包覆在砂粒 表面，乙醇揮發，得覆膜砂；熱法把砂預熱到一定溫度，加樹脂使其熔融，攪拌使樹脂包覆在砂粒表面，加烏洛托品水溶液及潤滑劑，冷卻、破碎、篩分得覆膜砂。它最早是一種熱固性樹脂砂，由德國克寧博士于1944年發明。其工藝過程是將粉狀的熱固性酚醛樹脂與原砂機械混合，加熱時固化。現已發展成用熱塑酚醛樹脂加潛伏性固化劑如烏洛托品與潤滑劑如硬脂酸鈣通過一定的覆膜工藝配制成覆膜砂，覆膜砂受熱時包覆在砂粒表面的樹脂熔融，在烏洛托品分解出的亞甲基的作用下，熔融的樹脂由線性結構迅速轉變成不熔融的體型結構，從而使覆膜砂固化。覆膜砂廣泛用于汽車缸體、缸蓋、進氣歧管，各類管件、泵體等各種復雜鑄件的生產。目前，市場上銷售的覆膜砂，其熔點一般在95°C 105°C之間，這樣的熔點在冬季低溫條件下，三個月內一般不會結塊；而在夏季高溫條件下，一個月甚至10天不到就已經結塊，保質期短，對產品的使用性能產生很大影響。試驗表明，提高覆膜砂的熔點有利于延長其保質期，例如，當覆膜砂的熔點達到iio°c時，在夏季高溫和潮濕的環境中，兩個月時間內也不會結塊。如何提高覆膜砂熔點，延長覆膜砂的保質期一直是覆膜砂技術領域急于解決的問題。目前，通過提高覆膜砂所用酚醛樹脂的軟化點的辦法可以提高覆膜砂的熔點，但是酚醛樹脂軟化點提高后，在同樣的樹脂加入量的情況下，其粘結強度會大大降低，導致覆膜砂抗拉和抗彎強度達不到工藝要求，需增加樹脂量。然而增加樹脂量，不但增加了覆膜砂生產成本，而且覆膜砂中的酚醛樹脂含有少量有害的游離酚，這些酚在覆膜砂生產和使用過程中，由于受熱會揮發出來，產生煙氣，危害工人健康。以往在覆膜砂制芯或造型過程中，為了加快覆膜砂中酚醛樹脂與烏洛托品的交聯反應，盡快固化，提高生產效率，在生產覆膜砂時往往添加一些酸性物質作為助劑。此類物質多為有機酸類，如水楊酸、苯甲酸、鄰苯二甲酸等。它們的加入會使覆膜砂的熔點降低。
發明內容
為了克服現有技術的缺陷，本發明要解決的技術問題是提供一種長保質期覆膜砂及其生產方法，通過在生產覆膜砂過程中加入一種能提高覆膜融點的物質，生產出一種長保質期的覆膜砂。為了解決上述技術問題，一方面，本發明提供一種長保質期覆膜砂，它由包括硅砂、酚醛樹脂、固化劑、潤滑劑及硼酸制成；其中每100重量份硅砂中，加入酚醛樹脂I 3重量份，硼酸O. I O. 8重量份；所述固化劑為烏洛托品，每I重量份的酚醛樹脂加入O. 12 O. 18重量份的烏洛托品；所述潤滑劑為硬脂酸鈣，每I重量份的酚醛樹脂加入O. 06 O. 12重量份的硬脂酸鈣。另一方面，本發明還提供一種長保質期覆膜砂的生產方法，它包括以下步驟
51:將硅砂加熱到100 130。。；
52:在步驟SI得到的硅砂中按照比例加入酚醛樹脂及硼酸，混合均勻；
53:在步驟S2得到的產物中按照比例加入烏洛托品，混合均勻；
54:在步驟S3得到的產物中按照比例加入硬脂酸鈣，混合均勻。優選地，所述長保質期覆膜砂的生產方法，其步驟S4得到的產物還經過破碎。本發明帶來的有益效果通過加入少量硼酸助劑，提高覆膜砂的熔點，減少覆膜砂的結塊，從而延長其保持期。
具體實施例方式本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。實施例I :將100重量份的硅砂加熱到100°C ;在得到的硅砂中加入I重量份的酚醛樹脂和O. I重量份的硼酸后，混合均勻；在得到的產物中，按每I重量份的酚醛樹脂加入
O.18重量份烏洛托品的水溶液后混合均勻；在得到的產物中，按每I重量份的酚醛樹脂加入O. 12重量份的硬脂酸鈣后，混合均勻，得到長保質期覆膜砂。實施例2 :將100重量份的硅砂加熱到130°C ;在得到的硅砂中加入3重量份的酚醛樹脂和O. 2重量份的硼酸后，混合均勻；在得到的產物中，按每I重量份的酚醛樹脂加入
O.12重量份烏洛托品的水溶液后混合均勻；在得到的產物中，按每I重量份的酚醛樹脂加入O. 06重量份的硬脂酸鈣后，混合均勻，得到長保質期覆膜砂。實施例3 :將100重量份的硅砂加熱到115°C ;在得到的硅砂中加入2重量份的酚醛樹脂和O. 3重量份的硼酸后，混合均勻；在得到的產物中，按每I重量份的酚醛樹脂加入
O.15重量份的烏洛托品的水溶液后混合均勻；在得到的產物中，按每I重量份的酚醛樹脂加入O. 09重量份的硬脂酸鈣后，混合均勻，破碎后得到長保質期覆膜砂。實施例4 :將100重量份的硅砂加熱到105°C ;在得到的硅砂中加入I. 5重量份的酚醛樹脂和O. 4重量份的硼酸后，混合均勻；在得到的產物中，按每I重量份的酚醛樹脂加入O. 16重量份的烏洛托品的水溶液后混合均勻；在得到的產物中，按每I重量份的酚醛樹脂加入O. I重量份的硬脂酸鈣后，混合均勻，破碎后得到長保質期覆膜砂。實施例5 :將100重量份的硅砂加熱到110°C ;在得到的硅砂中加入2. 5重量份的酚醛樹脂和O. 5重量份的硼酸后，混合均勻；在得到的產物中，按每I重量份的酚醛樹脂加入O. 13重量份的烏洛托品的水溶液后混合均勻；在得到的產物中，按每I重量份的酚醛樹脂加入O. 08重量份的硬脂酸鈣后，混合均勻，得到長保質期覆膜砂。實施例6 :將100重量份的硅砂加熱到125°C ;在得到的硅砂中加入2. 6重量份的酚醛樹脂和O. 6重量份的硼酸后，混合均勻；在得到的產物中，按每I重量份的酚醛樹脂加入O. 17重量份的烏洛托品的水溶液后混合均勻；在得到的產物中，按每I重量份的酚醛樹脂加入O. 11重量份的硬脂酸鈣后，混合均勻，得到長保質期覆膜砂。
實施例7 :將100重量份的硅砂加熱到120°C ;在得到的硅砂中加入2. 3重量份的酚醛樹脂和O. 8重量份的硼酸后，混合均勻；在得到的產物中，按每I重量份的酚醛樹脂加入O. 14重量份的烏洛托品的水溶液后混合均勻；在得到的產物中，按每I重量份的酚醛樹脂加入O. 07重量份的硬脂酸鈣后，混合均勻，得到長保質期覆膜砂。實施例8 :將100重量份的硅砂加熱到122°C ;在得到的硅砂中加入2. 7重量份的酚醛樹脂和I. O重量份的硼酸后，混合均勻；在得到的產物中，按每I重量份的酚醛樹脂加入O. 14重量份的烏洛托品的水溶液后混合均勻；在得到的產物中，按每I重量份的酚醛樹脂加入O. 08重量份的硬脂酸鈣后，混合均勻，破碎后得到長保質期覆膜砂。對比例將100重量份的硅砂加熱到115°C;在得到的硅砂中加入2重量份的酚醛樹脂后，混合均勻；在得到的產物中，按每I重量份的酚醛樹脂加入O. 15重量份的烏洛托品的水溶液后混合均勻；在得到的產物中，按每I重量份的酚醛樹脂加入O. 09重量份的硬脂酸鈣后，混合均勻，得到覆膜砂。
實施例I 8和對比例所得產品，按JB/T 8583—2007《鑄造用覆膜砂》附錄A 鑄造用覆膜砂必測性能指標中熔點的試驗方法，測量產品的熔點。經測試，實施例I 8和對比例所得產品的熔點如下表。
權利要求
1.一種長保質期覆膜砂，其特征在于它由包括硅砂、酚醛樹脂、固化劑、潤滑劑及硼酸制成；其中每100重量份硅砂中，加入酚醛樹脂I 3重量份，硼酸O. I O. 8重量份；所述固化劑為烏洛托品，每I重量份的酚醛樹脂加入O. 12 O. 18重量份的烏洛托品；所述潤滑劑為硬脂酸鈣，每I重量份的酚醛樹脂加入O. 06 O. 12重量份的硬脂酸鈣。
2.—種權利要求I所述長保質期覆膜砂的生產方法，其特征在于它包括以下步驟 51:將硅砂加熱到100 130。。； 52:在步驟SI得到的硅砂中按照比例加入酚醛樹脂及硼酸，混合均勻； 53:在步驟S2得到的產物中按照比例加入烏洛托品，混合均勻； 54:在步驟S3得到的產物中按照比例加入硬脂酸鈣，混合均勻。
3.根據權利要求2所述長保質期覆膜砂的生產方法，其特征在于所述步驟S4得到的產物還經過破碎。
全文摘要
一種長保質期覆膜砂及其生產方法，它由硅砂、酚醛樹脂、固化劑、潤滑劑及硼酸制成；其中每100重量份硅砂中，加入酚醛樹脂1～3重量份，硼酸0.1～0.8重量份；所述固化劑為烏洛托品，每1重量份的酚醛樹脂加入0.12～0.18重量份的烏洛托品；所述潤滑劑為硬脂酸鈣，每1重量份的酚醛樹脂加入0.06～0.12重量份的硬脂酸鈣。生產方法包括以下步驟將硅砂加熱到100～130℃；在得到的硅砂中按照比例加入酚醛樹脂及硼酸，混合均勻；在得到的產物中按照比例加入烏洛托品，混合均勻；在得到的產物中按照比例加入硬脂酸鈣，混合均勻。
文檔編號B22C1/10GK102688979SQ20121021078
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月26日 優先權日2012年6月26日
發明者陳和平 申請人:長沙南托造型材料有限公司