鑄造用呋喃樹脂自硬砂及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種鑄造用呋喃樹脂自硬砂及其制備方法，其由以下重量份的原料制成：新砂20-30、舊砂70-80、自硬呋喃樹脂1-1.5、磷酸10-15、對甲苯磺酸8-12、硫酸乙酯5-10、N-2-（氨乙基）-3-氨丙基三甲氧基硅烷0.5-1.5、磷酸三甲苯酯4-8、廢糖漿3-6、活性炭2-4、海泡石3-5、沸石4-6、鄰苯二甲酸二丁酯5-10、海藻酸鈉2-3、硬脂酸丁酯3-5、復合粉4-6。本發明呋喃樹脂自硬砂具有無毒，強度高，氣味小，發氣量低，熱膨脹率低，透氣性好，潰散性好、粘度適宜，表面光潔易清砂等優點，生產的鑄件精密度高，表面質量好，適用于澆注各種類型的鑄鋼，鑄鐵，有色金屬鑄件。
【專利說明】鑄造用呋喃樹脂自硬砂及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鑄造用呋喃樹脂自硬砂及其制備方法，屬于型砂【技術領域】。
【背景技術】[0002]呋喃樹脂自硬砂是以呋喃樹脂為黏結劑，并加入催化劑混制出的型砂，呋喃樹脂自硬砂具有室溫下自行硬化，不必烘干，生產效率高，舊砂易回用，生產鑄件尺寸精度高，表面質量好等特點，近年來在國內的應用越來越廣泛。但是也存在著不足之處，呋喃樹脂自硬砂受熱易膨脹、發氣量較大，易使鑄件產生氣孔、熱裂、表面微裂紋等缺陷。因此，必須改善現有呋喃樹脂自硬砂的性能，使其滿足生產需求。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于針對現有技術的不足，提高一種低膨脹、低發氣、高潰散的鑄造用呋喃樹脂自硬砂及其制備方法。
[0004]本發明采用的技術方案如下:
一種鑄造用呋喃樹脂自硬砂，由以下重量份的原料制成:新砂20-30、舊砂70-80、自硬呋喃樹脂1-1.5、磷酸10-15、對甲苯磺酸8-12、硫酸乙酯5-10、N-2-(氨乙基)_3_氨丙基三甲氧基硅烷0.5-1.5、磷酸三甲苯酯4-8、廢糖漿3-6、活性炭2_4、海泡石3_5、沸石
4-6、鄰苯二甲酸二丁酯5-10、海藻酸鈉2-3、硬脂酸丁酯3-5、復合粉4-6 ；
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]一種鑄造用呋喃樹脂自硬砂的制備方法，包括以下步驟:將新砂、舊砂、海泡石和沸石混合粉碎，過200-250目篩與N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、活性炭、廢糖漿混合l_2min，然后加入磷酸、對甲苯磺酸和硫酸乙酯混合20-30S，再加入自硬呋喃樹脂、磷酸三甲苯酯、鄰苯二甲酸二丁酯、海藻酸鈉、硬脂酸丁酯和復合粉；混合35-45S，卸砂即可。
[0006]本發明的有益效果: 本發明呋喃樹脂自硬砂具有無毒，強度高，氣味小，發氣量低，熱膨脹率低，透氣性好，潰散性好、粘度適宜，表面光潔易清砂等優點，生產的鑄件精密度高，表面質量好，適用于澆注各種類型的鑄鋼，鑄鐵，有色金屬鑄件。
【具體實施方式】
[0007]一種鑄造用呋喃樹脂自硬砂，由以下重量(kg)的原料制成:新砂25、舊砂75、自硬呋喃樹脂1.2、磷酸12、對甲苯磺酸10、硫酸乙酯8、N-2-(氨乙基)_3_氨丙基三甲氧基硅烷1、磷酸三甲苯酯6、廢糖漿4、活性炭3、海泡石4、沸石5、鄰苯二甲酸二丁酯8、海藻酸鈉
2.5、硬脂酸丁酯4、復合粉5;
所述復合粉的制備方法如下:a、按重量比4:4:2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15min，再用濃度為18%的氫氧化鈉溶液調節溶液PH至中性，70°C水浴溫度下攪拌6min，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22%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、2.5%的納米氮化鋁、0.7%的納米鋅粉和1%的聚甘油脂肪酸酯，60°C水浴溫度下攪拌20min，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、0.6%的乙二醇丁醚和1.4%的十二碳醇酯，攪拌35min，過濾，烘干，粉碎，過300目篩即可；
上述制備方法中所述納米鋁溶膠的固含量為20% ;所述硅丙乳液固含量為40% ;所述聚醋酸乙烯乳液固含量為25%。
[0008]一種鑄造用呋喃樹脂自硬砂的制備方法，包括以下步驟:將新砂、舊砂、海泡石和沸石混合粉碎，過250目篩與N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、活性炭、廢糖漿混合lmin，然后加入磷酸、對甲苯磺酸和硫酸乙酯混合25s，再加入自硬呋喃樹脂、磷酸三甲苯酯、鄰苯二甲酸二丁酯、海藻酸鈉、硬脂酸丁酯和復合粉；混合40s，卸砂即可。
[0009]本實施例型砂的性能測試如下:
24h抗拉強度(MPa):2.4
850°C發氣量(ml/g):3.2 游離甲醒(％):0.18。
【權利要求】
1.一種鑄造用呋喃樹脂自硬砂，其特征在于，由以下重量份的原料制成:新砂20-30、舊砂70-80、自硬呋喃樹脂1-1.5、磷酸10-15、對甲苯磺酸8-12、硫酸乙酯5-10、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷0.5-1.5、磷酸三甲苯酯4-8、廢糖漿3-6、活性炭2_4、海泡石3-5、沸石4-6、鄰苯二甲酸二丁酯5-10、海藻酸鈉2-3、硬脂酸丁酯3_5、復合粉4_6 ； 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所述的鑄造用呋喃樹脂自硬砂的制備方法，其特征在于包括以下步驟:將新砂、舊砂、海泡石和沸石混合粉碎，過200-250目篩與N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、活性炭、廢糖漿混合l_2min，然后加入磷酸、對甲苯磺酸和硫酸乙酯混合20-30S，再加入自硬呋喃樹脂、磷酸三甲苯酯、鄰苯二甲酸二丁酯、海藻酸鈉、硬脂酸丁酯和復合粉；混合35-45S，卸砂即可。
【文檔編號】B22C1/00GK103567365SQ201310472853
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月11日 優先權日:2013年10月11日
【發明者】吳壽濤 申請人:銅陵市經緯流體科技有限公司