一種粘結劑及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種粘結劑，包括8-15重量份的羧甲基纖維素鈉、10-20重量份的酚醛樹脂、10-20重量份的聚乙烯醇、20-40重量份的鈉基膨潤土、3-10重量份的糊精和10-20重量份的聚丙烯酰胺。本發明還公開所述的粘結劑的制備方法，包括：（S1100）稱取樣品步驟：稱取8-15重量份的羧甲基纖維素鈉、10-20重量份的酚醛樹脂、10-20重量份的聚乙烯醇、20-40重量份的鈉基膨潤土、3-10重量份的糊精和10-20重量份的聚丙烯酰胺；（S1200）攪拌步驟：將羧甲基纖維素鈉、酚醛樹脂、聚乙烯醇、鈉基膨潤土、糊精和聚丙烯酰胺混合在一起，加入攪拌機攪拌均勻。根據本發明的制備方法制備出的粘結劑強度高，穩定性好。
【專利說明】一種粘結劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種建筑材料，尤其涉及是一種粘結劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]消失模鑄造(又稱實型鑄造)是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結組合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振動造型，在負壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。
[0003]在消失模鑄造的制造過程中，粘結劑起到了非常重要的作用。但是，傳統粘結劑強度低、穩定性差，導致鑄件次品率高、表面脫砂度低、鑄件精度低等缺陷。
[0004]因此，希望提供一種強度高和穩定性好的粘結劑。
【發明內容】
[0005]為此，本發明提出了一種可以解決上述問題的至少一部分的新型粘結劑及其制備方法。
[0006]根據本發明的一個方面，提供了一種粘結劑，包括8-15重量份的羧甲基纖維素鈉、16-20重量份的酚醛樹脂、45-55重量份的鈉基膨潤土、10-20重量份的黃糊精和6_15重量份的聚丙烯酰胺。
[0007]可選地，根據本發明的一個實施方式，粘結劑包括9-12重量份的羧甲基纖維素鈉、16-18重量份的酚醛樹脂、45-50重量份的鈉基膨潤土、10-18重量份的黃糊精和6_12重量份的聚丙烯酰胺。
[0008]可選地，根據本發明的一個實施方式，粘結劑包括10重量份的羧甲基纖維素鈉、16.6重量份的酚醛樹脂、50重量份的鈉基膨潤土、16.6重量份的黃糊精和6.8重量份的聚丙烯酰胺。
[0009]根據本發明的另一個方面，還提供了一種粘結劑的制備方法，包括:S1100稱取樣品步驟:稱取8-15重量份的羧甲基纖維素鈉、16-20重量份的酚醛樹脂、45-55重量份的鈉基膨潤土、10-20重量份的黃糊精和6-15重量份的聚丙烯酰胺；以及
[0010]S1200攪拌步驟:將羧甲基纖維素鈉、酚醛樹脂、鈉基膨潤土、糊精和聚丙烯酰胺混合在一起，加入攪拌機攪拌均勻。
[0011]可選地，根據本發明的一個實施方式，粘結劑的制備方法包括:
[0012]SI 100稱取樣品步驟:稱取9-12重量份的羧甲基纖維素鈉、16_18重量份的酚醛樹脂、45-50重量份的鈉基膨潤土、10-18重量份的黃糊精和6-12重量份的聚丙烯酰胺；以及
[0013]S1200攪拌步驟:將羧甲基纖維素鈉、酚醛樹脂、鈉基膨潤土、糊精和聚丙烯酰胺混合在一起，加入攪拌機攪拌均勻。
[0014]可選地，根據本發明的一個實施方式，粘結劑的制備方法包括:
[0015]SI 100稱取樣品步驟:稱取10重量份的羧甲基纖維素鈉、16.6重量份的酚醛樹脂、50重量份的鈉基膨潤土、16.6重量份的黃糊精和6.8重量份的聚丙烯酰胺；以及[0016]S1200攪拌步驟:將羧甲基纖維素鈉、酚醛樹脂、鈉基膨潤土、糊精和聚丙烯酰胺混合在一起，加入攪拌機攪拌均勻。
[0017]根據本發明的制備方法制備出的粘結劑強度高，穩定性好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的，而并不認為是對本發明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。其中在附圖中，參考數字之后的字母標記指示多個相同的部件，當泛指這些部件時，將省略其最后的字母標記。在附圖中:
[0019]圖1示出了根據本發明的一種優選實施方式的粘結劑的制備方法。
【具體實施方式】
[0020]本發明提供了許多可應用的創造性概念，該創造性概念可大量的體現于具體的上下文中。在下述本發明的實施方式中描述的具體的實施例僅作為本發明的【具體實施方式】的示例性說明，而不構成對本發明范圍的限制。
[0021]下面結合附圖和具體的實施方式對本發明作進一步的描述。
[0022]本發明提供的粘合劑包括8-15重量份的羧甲基纖維素鈉、16-20重量份的酚醛樹脂、45-55重量份的鈉基膨潤土、10-20重量份的黃糊精和6-15重量份的聚丙烯酰胺。
[0023]羧甲基纖維素鈉，(又稱:羧甲基纖維素鈉鹽，羧甲基纖維素，CMC, Carboxymethyl,Cellulose Sodium, Sodium salt of Caboxy MethylCellulose),分子式:C8H16Na08,分子量:263.1976，是當今世界上使用范圍最廣、用量最大的纖維素種類。羧甲基纖維素鈉為纖維素羧甲基醚的鈉鹽，屬陰離子型纖維素醚，為白色或乳白色纖維狀粉末或顆粒，密度
0.5-0.7克/立方厘米，幾乎無臭、無味，具吸濕性。易于分散在水中成透明膠狀溶液，在乙醇等有機溶媒中不溶。1%水溶液pH為6.5?8.5，當pH>10或〈5時，膠漿粘度顯著降低，在pH=7時性能最佳。對熱穩定，在20°C以下粘度迅速上升，45°C時變化較慢，80°C以上長時間加熱可使其膠體變性而粘度和性能明顯下降。易溶于水，溶液透明；在堿性溶液中很穩定，遇酸則易水解，PH值為2-3時會出現沉淀，遇多價金屬鹽也會反應出現沉淀。
[0024]酚醛樹脂，也叫電木，又稱電木粉。原為無色或黃褐色透明物，市場銷售往往加著色劑而呈紅、黃、黑、綠、棕、藍等顏色，有顆粒、粉末狀。耐弱酸和弱堿，遇強酸發生分解，遇強堿發生腐蝕。不溶于水，溶于丙酮、酒精等有機溶劑中。
[0025]苯酚醛或其衍生物縮聚而得。固體酚醛樹脂為黃色、透明、無定形塊狀物質，因含有游離酚而呈微紅色，實體的比重平均1.7左右，易溶于醇，不溶于水，對水、弱酸、弱堿溶液穩定。由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚、經中和、水洗而制成的樹脂。因選用催化劑的不同，可分為熱固性和熱塑性兩類。酚醛樹脂具有良好的耐酸性能、力學性能、耐熱性能，廣泛應用于防腐蝕工程、膠粘劑、阻燃材料、砂輪片制造等行業。液體酚醛樹脂為黃色、深棕色液體，如:堿性酚醛樹脂主要做鑄造黏結劑。CAS號9003-35-4。用途:用作氯丁膠粘劑的增粘樹脂、丁基橡I父的硫化劑等。
[0026]酚醛樹脂一個重要的應用就是作為粘結劑。酚醛樹脂是一種多功能，與各種各樣的有機和無機填料都能相容的物質。設計正確的酚醛樹脂，潤濕速度特別快。并且在交聯后可以為磨具、耐火材料，摩擦材料以及電木粉提供所需要的機械強度，耐熱性能和電性能。
[0027]鈉基膨潤土，Ca-Benton+Na+->Na-Benton+Ca2,蒙脫石≥ 60-88。％)，PH 值
8.9-10。鈉基膨潤土中含蒙脫石60%-88%，膨脹容:25-50ml/g，膠質價> 99ml/15g，2h吸水率:250-350%，水分≤ 12，濕壓強度≥ 0.23 (Mpa)，吸藍量≥ 80mmol/100g, Na20 ≥ 1.28。
[0028]黃糊精，廣泛應用于磨具磨料、翻砂鑄造、耐火材料及橡膠制品等行業，尤其在磨具磨料和耐火材料、耐火爐料、輕質磚、異形磚等使用，對其產品的初期定形有極佳效果，按適當配比，兌入，攪拌均勻，造型中，對防止塌陷，保角保楞有極好的作用。干糊精是一種黃白色的粉末，它不溶于酒精，而易溶于水，溶解在水中具有很強的粘性，淀粉質原料在進行蒸煮時，淀粉分子受熱分解，首先就生成了。這時如果加入一滴碘時，溶液就會呈紅紫色，而不是象淀粉遇碘那樣呈藍色。
[0029]聚丙烯酰胺，中文別名:絮凝劑3號，簡稱PAM，聚丙烯酰胺被稱為三號凝聚劑。聚丙烯酰胺分為陰離子聚丙烯酰胺，陽離子聚丙烯酰胺，非離子聚丙烯酰胺，兩性離子聚丙烯酰胺。
[0030]CAS:9003-05-8 分子式:(C3H5N0) n，分子量:71.07。
[0031 ] 聚丙烯酰胺(PAM)為水溶性高分子聚合物，不溶于大多數有機溶劑，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的磨擦阻力，按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽離子和兩性型四種類型。
[0032]本發明的消失模鑄造用粘結劑粘結強度顯著提高，且干燥速度快，干燥后粘結強度好。采用本發明的消失模鑄造用粘結劑在制模中用量少，能夠提高制模效率，減少鑄件表面的凹痕或毛刺缺陷，可以獲得優質的鑄件。
[0033]本發明方法中采用的原料來源廣泛，成本較低，制作工藝簡單。
[0034]實施例1
[0035]首先進入SllOO稱取樣品步驟:稱取8重量份的羧甲基纖維素鈉、16重量份的酚醛樹脂、45重量份的鈉基膨潤土、10重量份的黃糊精和6重量份的聚丙烯酰胺。然后進入S1200攪拌步驟:將羧甲基纖維素鈉、酚醛樹脂、鈉基膨潤土、糊精和聚丙烯酰胺混合在一起，加入攪拌機攪拌均勻。
[0036]實施例2
[0037]首先進入SllOO稱取樣品步驟:稱取15重量份的羧甲基纖維素鈉、20重量份的酚醛樹脂、55重量份的鈉基膨潤土、20重量份的黃糊精和15重量份的聚丙烯酰胺。然后進入S1200攪拌步驟:將羧甲基纖維素鈉、酚醛樹脂、鈉基膨潤土、糊精和聚丙烯酰胺混合在一起，加入攪拌機攪拌均勻。
[0038]實施例3
[0039]首先進入SllOO稱取樣品步驟:稱取9重量份的羧甲基纖維素鈉、16重量份的酚醛樹脂、45重量份的鈉基膨潤土、10重量份的黃糊精和6重量份的聚丙烯酰胺。然后進入S1200攪拌步驟:將羧甲基纖維素鈉、酚醛樹脂、鈉基膨潤土、糊精和聚丙烯酰胺混合在一起，加入攪拌機攪拌均勻。
[0040]實施例4
[0041]首先進入SllOO稱取樣品步驟:稱取12重量份的羧甲基纖維素鈉、18重量份的酚醛樹脂、50重量份的鈉基膨潤土、18重量份的黃糊精和12重量份的聚丙烯酰胺。然后進入S1200攪拌步驟:將羧甲基纖維素鈉、酚醛樹脂、鈉基膨潤土、糊精和聚丙烯酰胺混合在一起，加入攪拌機攪拌均勻。
[0042]實施例5
[0043]首先進入SllOO稱取樣品步驟:稱取11重量份的羧甲基纖維素鈉、17重量份的酚醛樹脂、48重量份的鈉基膨潤土、15重量份的黃糊精和8重量份的聚丙烯酰胺。然后進入S1200攪拌步驟:將羧甲基纖維素鈉、酚醛樹脂、鈉基膨潤土、糊精和聚丙烯酰胺混合在一起，加入攪拌機攪拌均勻。
[0044]實施例6
[0045]首先進入SllOO稱取樣品步驟:稱取10重量份的羧甲基纖維素鈉、16.6重量份的酚醛樹脂、50重量份的鈉基膨潤土、16.6重量份的黃糊精和6.8重量份的聚丙烯酰胺。然后進入S1200攪拌步驟:將羧甲基纖維素鈉、酚醛樹脂、鈉基膨潤土、糊精和聚丙烯酰胺混合在一起，加入攪拌機攪拌均勻。
[0046]本發明經過攪拌后，涂料懸浮劑好，易涂掛，模型烘干后強度大，透氣性優良，模型澆注冷卻后易脫砂，鑄件光潔度良好，從而降低了殘次品率，提高生產效率。
[0047]本發明解決了傳統粘結劑強度低、使用穩定性差、操作復雜等問題，提高了消失模鑄造的環保性，能耗比以及技術穩定性，促進行業發展。同時，本發明以環保為基礎出發點，提高行業技術工藝，解決傳統產品缺陷為目的。在研究實驗室，經多次厚材料結構及比例的調整，通過試驗，試用及現場試用，研發出了高強度高穩定性，易涂掛，操作簡便的消失模涂料高強度復合粘結劑。
[0048]此外，由于放棄高污染化工原料的使用和調整各原料種類的數量及配方比例，從而使本產品擁有優良的浸、涂、刷性能，降低了勞動強度，提高了涂層強度及涂層均勻度，提聞了鑄件的脫砂率，降低鑄造的成本，提聞了鑄件成品率。
[0049]應該注意的是，上述實施例對本發明進行說明而不是對本發明進行限制，并且本領域技術人員在不脫離所附權利要求的范圍的情況下可設計出替換實施例。在權利要求中，不應將位于括號之間的任何參考符號構造成對權利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞“一”或“一個”不排除存在多個這樣的元件。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序。可將這些單詞解釋為名稱。
【權利要求】
1.一種粘結劑，包括8-15重量份的羧甲基纖維素鈉、16-20重量份的酚醛樹脂、45-55重量份的鈉基膨潤土、10-20重量份的黃糊精和6-15重量份的聚丙烯酰胺。
2.根據權利要求1所述的粘結劑，包括9-12重量份的羧甲基纖維素鈉、16-18重量份的酚醛樹脂、45-50重量份的鈉基膨潤土、10-18重量份的黃糊精和6-12重量份的聚丙烯酰胺。
3.根據權利要求2所述的粘結劑，包括10重量份的羧甲基纖維素鈉、16.6重量份的酚醛樹脂、50重量份的鈉基膨潤土、16.6重量份的黃糊精和6.8重量份的聚丙烯酰胺。
4.根據權利要求1所述的粘結劑的制備方法，包括: (S1100)稱取樣品步驟:稱取8-15重量份的羧甲基纖維素鈉、16-20重量份的酚醛樹脂、45-55重量份的鈉基膨潤土、10-20重量份的黃糊精和6-15重量份的聚丙烯酰胺；以及(S1200)攪拌步驟:將羧甲基纖維素鈉、酚醛樹脂、鈉基膨潤土、糊精和聚丙烯酰胺混合在一起，加入攪拌機攪拌均勻。
5.根據權利要求4所述的粘結劑的制備方法，包括: (S1100)稱取樣品步驟:稱取9-12重量份的羧甲基纖維素鈉、16-18重量份的酚醛樹脂、45-50重量份的鈉基膨潤土、10-18重量份的黃糊精和6-12重量份的聚丙烯酰胺；以及(S1200)攪拌步驟:將羧甲基纖維素鈉、酚醛樹脂、鈉基膨潤土、糊精和聚丙烯酰胺混合在一起，加入攪拌機攪拌均勻。
6.根據權利要求5所述的粘結劑的制備方法，包括: (SllOO)稱取樣品步驟:稱取10重量份的羧甲基纖維素鈉、16.6重量份的酚醛樹脂、50重量份的鈉基膨潤土、16.6重量份的黃糊精和6.8重量份的聚丙烯酰胺；以及 (S1200)攪拌步驟:將羧甲基纖維素鈉、酚醛樹脂、鈉基膨潤土、糊精和聚丙烯酰胺混合在一起，加入攪拌機攪拌均勻。
【文檔編號】B22C1/16GK103600020SQ201310641667
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年12月3日 優先權日:2013年12月3日
【發明者】馬和平 申請人:鞏義市晶輝耐火材料有限公司