一种利用废弃覆膜砂制备再生覆膜砂的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用废弃覆膜砂制备再生覆膜砂的方法；通过酚醛树脂的改性和硅烷偶联剂的添加，改性酚醛树脂提高了再生覆膜砂的热稳定性和韧性，解决了再生覆膜砂应用过程中的粘砂、气孔、变形等问题，具有低发气性和热膨胀性，不易变形；与传统酚醛树脂相比，改性酚醛树脂与硅烷偶联剂相容性更好，具有更强的偶联性；且其表面拥有更多的羟基，增强了原砂与树脂之间的结合，提高了再生覆膜砂的附着断裂强度。硅烷偶联剂自身双层硅烷结构，在水解过程中，能形成两个或多个单层结构硅烷，能够与改性酚醛树脂改性后表面形成较多的羟基结合，在树脂和原砂的表面起到类似桥的连接作用，促进了树脂与原砂的结合，从而增强了再生覆膜砂的抗拉强度。抗拉强度。

【技术实现步骤摘要】
一种利用废弃覆膜砂制备再生覆膜砂的方法


[0001]本专利技术涉及再生覆膜砂
，具体为一种利用废弃覆膜砂制备再生覆膜砂的方法。

技术介绍

[0002]随着社会的经济发展，钢铁制品在日常生活中的占比越来越高，覆膜砂为一种在钢铁产品铸造过程中必须使用的一种砂，对于钢铁行业有着十分重要的意义。随着钢铁行业的日益壮大，大量的废弃覆膜砂也随之产生。
[0003]目前对覆膜砂的再生工艺通常采用热法再生，是将覆膜砂表面包覆的树脂在高温下燃烧去除，经过加热的覆膜砂旧砂具有较低的发气量和较低的膨胀率，但其制备的再生覆膜砂耐热性和抗拉强度较低。
[0004]因此，专利技术一种利用废弃覆膜砂制备再生覆膜砂的方法具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种利用废弃覆膜砂制备再生覆膜砂的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种利用废弃覆膜砂制备再生覆膜砂的方法，包括以下步骤：
[0008]S1：将废弃覆膜砂进行粉碎、筛分和磁吸预处理后，移至焚烧炉中加热，得到旧砂；
[0009]S2：将旧砂和宝珠砂预热后加入混砂机中，混砂，得到原砂；先后加入硅烷偶联剂溶液、改性酚醛树脂、硬脂酸钙和乌洛托品溶液，混合均匀；冷却，粉碎，过筛，得到再生覆膜砂。
[0010]进一步的，所述步骤S1中，焚烧炉加热温度为650～750℃，焚烧炉加热时间为15～30min；步骤S2中，旧砂和宝珠砂预热温度为200～220℃，旧砂和宝珠砂预热时间为1～1.5h。
[0011]进一步的，所述步骤S2中，旧砂占原砂质量的70～80％，宝珠砂占原砂质量的20～30％；硅烷偶联剂溶液为质量比为3：2的1，2
‑
双(三乙氧基硅基)乙烷和水的混合物，其中1，2
‑
双(三乙氧基硅基)乙烷的加入量为改性酚醛树脂质量的0.6～0.8％。
[0012]进一步的，所述步骤S2中，改性酚醛树脂的加入量为原砂质量的2.5～3.0％；硬脂酸钙加入量为改性酚醛树脂质量的3～5％；乌洛托品溶液为质量比为3：2的乌洛托品和水的混合物，其中乌洛托品的加入量为改性酚醛树脂质量的15～20％。
[0013]进一步的，所述步骤S2中，先后加入硅烷偶联剂溶液、改性酚醛树脂、硬脂酸钙和乌洛托品溶液的具体步骤为，当原砂温度为130～140℃时，加入改性酚醛树脂和部分硬脂酸钙，当原砂温度为105～115℃时，加入乌洛托品溶液和剩余硬脂酸钙。
[0014]进一步的，所述改性酚醛树脂按如下方法制备：
[0015]将木质素、苯酚和水混合，水浴加热搅拌，得到酚化木质素；将苯酚和氢氧化钠混
合，油浴加热，加入聚乙烯醇缩甲醛和甲醛，一次加热反应，加入酚化木质素，二次加热反应，得到改性酚醛树脂。
[0016]进一步的，所述木质素、苯酚和水的质量比为2：3：5，水浴加热搅拌温度为40～60℃，水浴加热搅拌时间为1～1.5h；苯酚、氢氧化钠、聚乙烯醇缩甲醛、甲醛和酚化木质素的质量比为1：(0.1～0.2)：(0.2～0.4)：1.2：1.2，油浴加热温度为90～100℃，油浴加热时间为1～1.5h，一次加热反应温度为90～100℃，加热时间为1～1.5h，二次加热反应温度为90～100℃，二次加热反应时间为2.5～3h。
[0017]本专利技术另一方面还提供一种上述方法制备的再生覆膜砂。
[0018]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术通过改性酚醛树脂提高了再生覆膜砂的热稳定性和韧性，解决了再生覆膜砂应用过程中的粘砂、气孔、变形等问题，具有低发气性和热膨胀性，不易变形；与传统酚醛树脂相比，改性酚醛树脂与硅烷偶联剂相容性更好，具有更强的偶联性；且其表面拥有更多的羟基，增强了原砂与树脂之间的结合，提高了再生覆膜砂的附着断裂强度。
[0019]本专利技术通过加入1，2
‑
双(三乙氧基硅基)乙烷硅烷偶联剂对再生覆膜砂进行改性，其自身双层硅烷结构，在水解过程中，能形成两个或多个单层结构硅烷，能够与改性酚醛树脂改性后表面形成较多的羟基结合，在树脂和原砂的表面起到类似桥的连接作用，促进了树脂与原砂的结合，从而增强了再生覆膜砂的抗拉强度。
具体实施方式
[0020]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]以下是实施例中1，2
‑
双(三乙氧基硅基)乙烷按如下方法制备：
[0022]S1：将200g三甲氧基硅基乙烷、300g乙醇和1g浓度为3
‰
的三甲氧基硅基乙烷加入反应釜中，在130℃下保温搅拌，至甲醇含量低于95％；
[0023]S2：在130℃下，想反应釜中加入乙醇，知道反应釜内半成品中五乙氧基甲氧基硅基乙烷的含量小于1％，得到半成品；
[0024]S3：将半成品在真空度为0.08Mpa，温度为150℃条件下减压精馏，得到1，2
‑
双(三乙氧基硅基)乙烷。
[0025]实施例1
[0026]S1：将废弃覆膜砂进行粉碎、筛分和磁吸预处理后，移至焚烧炉内加热至650℃，焚烧加热30min，得到旧砂；
[0027]S2：将20g木质素、30g苯酚和50g水混合，水浴加热至40℃，搅拌1h，得到酚化木质素；将10g苯酚和1g氢氧化钠混合，油浴加热至90℃，加热1h，加入2g聚乙烯醇缩甲醛和12g甲醛，油浴加热至90℃反应1h，加入12g酚化木质素，油浴加热至90℃反应3h，得到改性酚醛树脂。
[0028]S3：将700g旧砂与300g宝珠砂预热至200℃，预热1h，加入混砂机中，混砂，得到原砂；加入0.25g硅烷偶联剂溶液，混砂；当原砂温度降低至140℃时，加入25g改性酚醛树脂和
0.4g硬脂酸钙，混砂；当原砂温度降低至115℃时，加入6.25g乌洛托品溶液和0.35g硬脂酸钙，混砂；冷却至25℃，粉碎后过筛，得到再生覆膜砂。
[0029]试验：将再生覆膜砂根据JB/T 8834
‑
2001标准制备成砂试样，测试其热拉强度、冷拉强度和发气量。
[0030]实施例2
[0031]S1：将废弃覆膜砂进行粉碎、筛分和磁吸预处理后，移至焚烧炉内加热至650℃，焚烧加热30min，得到旧砂；
[0032]S2：将20g木质素、30g苯酚和50g水混合，水浴加热至40℃，搅拌1h，得到酚化木质素；将10g苯酚和1.5g氢氧化钠混合，油浴加热至90℃，加热1h，加入3g聚乙烯醇缩甲醛和12g甲醛，油浴加热至90℃反应1h，加入12g酚化木质素，油浴加热至90℃反应3h，得到改性酚醛树脂。
[0033]S3：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用废弃覆膜砂制备再生覆膜砂的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：将废弃覆膜砂进行粉碎、筛分和磁吸预处理后，移至焚烧炉中加热，得到旧砂；S2：将旧砂和宝珠砂预热后加入混砂机中，混砂，得到原砂；先后加入硅烷偶联剂溶液、改性酚醛树脂、硬脂酸钙和乌洛托品溶液，混合均匀；冷却，粉碎，过筛，得到再生覆膜砂。2.根据权利要求1所述的一种利用废弃覆膜砂制备再生覆膜砂的方法，其特征在于：步骤S1中，焚烧炉加热温度为650～750℃，焚烧炉加热时间为15～30min；步骤S2中，旧砂和宝珠砂预热温度为200～220℃，旧砂和宝珠砂预热时间为1～1.5h。3.根据权利要求1所述的一种利用废弃覆膜砂制备再生覆膜砂的方法，其特征在于：步骤S2中，旧砂占原砂质量的70～80％，宝珠砂占原砂质量的20～30％；硅烷偶联剂溶液为质量比为3：2的1，2
‑
双(三乙氧基硅基)乙烷和水的混合物，其中1，2
‑
双(三乙氧基硅基)乙烷的加入量为改性酚醛树脂质量的0.6～0.8％。4.根据权利要求1所述的一种利用废弃覆膜砂制备再生覆膜砂的方法，其特征在于：步骤S2中，改性酚醛树脂的加入量为原砂质量的2.5～3.0％；硬脂酸钙加入量为改性酚醛树脂质量的3～5％；乌洛托品溶液为质量比为3：2的乌洛托品和水的混合物，其中乌洛托品的加入量为改性酚...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡胜利，任文强，任文虎，
申请(专利权)人：柳州柳晶环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：