一种铸造用温芯盒法双组分水溶性粘结剂及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种铸造用温芯盒法双组分水溶性粘结剂及其使用方法，其中粘结剂包括组分A和组分B，使用时组分A和组分B的质量比为1：0.4～0.7。本发明专利技术提供的铸造用温芯盒法双组分水溶性粘结剂由两种组分组成，其中组分B为助剂，用于改善组分A的粘结性能及应用性能，两种组分的联合运用，抗吸湿性好，能提高混合物流动性，提高砂芯强度，降低废砂的残留强度，对铸件的铸造生产，产品质量起积极的作用，将广泛应用于铸造技术领域中。应用于铸造技术领域中。

【技术实现步骤摘要】
一种铸造用温芯盒法双组分水溶性粘结剂及其使用方法


[0001]本专利技术属于铸造造型材料
，具体涉及一种铸造用温芯盒法双组分水溶性粘结剂及其使用方法。

技术介绍

[0002]铸造用粘结剂包括无机粘结剂和有机粘结剂。粘土是应用最广泛的一种铸造用无机粘结剂，但粘土砂生产的铸件，具有质量差、污染重的缺点。采用有机树脂砂生产的铸件质量有明显提高，但采用有机树脂砂工艺时，在各工序中产生的酚、醛、胺类等有害气体对人体的危害更严重。在环境保护和清洁生产方面的要求日趋严格，特别是在各种有机粘结剂竞相发展和广泛使用的今天，开发新型环保粘结剂已引起了各国铸造工作者的高度关注。
[0003]水溶性粘结剂多为无机粘结剂或有机粘结剂，水溶性粘结剂在使用过程中发气量仅为有机树脂的1/10，环境友好，是铸造用粘结剂中唯一能从源头减少废气和有害气体且应用范围广的迭代产品，是未来粘结剂市场的发展趋势和主导产品。
[0004]水玻璃是普遍采用的水溶性无机粘结剂，采用CO2硬化水玻璃砂的方法来制备砂型砂芯，其缺点是所制得的型芯强度较低，为获得高强度砂型，需加大水玻璃加入量，通常水玻璃加入量为8.0～10.0％甚至更高，而在浇注之后，废砂残留强度很高，铸件很难与砂芯、型砂分离。酯硬化水玻璃溃散性差，旧砂回用强度低。温芯盒法双组分无机粘结剂，抗吸湿性差，易粘砂堵射嘴。
[0005]公开号为CN104942220A的中国专利技术专利公开了一种无机粘结剂热固化法制芯工艺，采用特定的宝珠砂代替传统的铸造硅砂，从而在很大程度上减少了无机粘结剂的加入量。但是现有技术中还没有关于普通铸造用硅砂如何在减少无机粘结剂加入量的情况下，同时还能提高砂芯强度、降低废砂残留强度的技术方案。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种铸造用温芯盒法双组分水溶性粘结剂及其使用方法。
[0007]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]一方面，提供一种铸造用温芯盒法双组分水溶性粘结剂，其包括组分A和组分B，组分A和组分B的质量比为1：0.4～0.7；
[0009]其中：组分A包括质量百分数如下的成分：去离子水50％～60％、聚甲基丙烯酸钠0.05％～0.5％、十二烷基磺酸钠0.05％～0.4％、聚丙烯酰胺0.05％～0.5％、硅酸盐25％～35％、聚乙烯醇10％～15％、三聚磷酸钠0.05％～2％；
[0010]组分B包括质量百分数如下的成分：硅灰30％～40％、锆英粉5％～10％、刚玉粉5％～10％、石墨粉0.1％～2％、丙基甲基纤维素30％～40％、乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物5％～10％。
[0011]进一步地，组分A包括质量百分数如下的成分：去离子水55％、聚甲基丙烯酸钠0.3％、十二烷基磺酸钠0.2％、聚丙烯酰胺0.3％、硅酸盐30％、聚乙烯醇15％、三聚磷酸钠1％。
[0012]进一步地，组分B包括质量百分数如下的成分：硅灰35％、锆英粉5％、刚玉粉10％、石墨粉1％、丙基甲基纤维素40％、乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物10％。
[0013]进一步地，组分A中的硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的至少一种。
[0014]进一步地，组分A中的聚丙烯酰胺分子量为200万～1400万。
[0015]另一方面，提供一种铸造用温芯盒法双组分水溶性粘结剂的使用方法，该使用方法包括以下步骤：
[0016](1)制备组分A：
[0017]①
加热煮沸去离子水5～20分钟；
[0018]②
按比例加入聚甲基丙烯酸钠、十二烷基磺酸钠、聚丙烯酰胺搅拌至全部溶解；
[0019]③
加入硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的一种或多种，搅拌至全部溶解，升温至200℃～250℃，保温4～7小时；
[0020]④
温度降至100℃以下后加入三聚磷酸钠和聚乙烯醇搅拌溶解，完成反应，得到组分A；
[0021](2)制备组分B：将硅灰、锆英粉、刚玉粉、石墨粉、丙基甲基纤维素、乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物按比例搅拌混合均匀，得到组分B；
[0022](3)制备砂芯：将组分B与砂混合30s～1min，组分B加入量为组分A的0.4～0.7，再加入组分A混合1min，组分A加入量为砂质量的2％
‑
3％，装入温芯盒的制芯模具内，射芯，吹入热的二氧化碳和空气的混合气体制得砂芯。
[0023]进一步地，步骤(3)中，二氧化碳与空气的体积比为50～60：10。
[0024]进一步地，步骤(3)中，制芯模具加热温度为120～160℃，射芯压力为0.5～0.6MPa。
[0025]本专利技术的有益效果为：
[0026]1.本专利技术提供的铸造用温芯盒法双组分水溶性粘结剂由两种组分组成，其中组分B为助剂，用于改善组分A的粘结性能及应用性能，两种组分的联合运用，抗吸湿性好，能提高混合物流动性，提高砂芯强度，降低废砂的残留强度，对铸件的铸造生产，产品质量起积极的作用，将广泛应用于铸造
中。
[0027]2.本专利技术提供的使用方法通过对水溶性粘结剂的组分及其配备，以及对制芯工艺过程中的关键反应参数进行改善，所制得的铸件可以解决复杂内腔结构的铸件铸造后其芯砂清理困难的问题，砂芯既具有高强度，又具有优异的溃散性能，并且对铸件无损伤，对环境无污染，可实现绿色铸造，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
[0028]下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。
[0029]实施例1
[0030]一种铸造用温芯盒法双组分水溶性粘结剂，包括组分A和组分B。
[0031]其中：组分A包括质量百分数如下的成分：去离子水50％、聚甲基丙烯酸钠0.05％、十二烷基磺酸钠0.05％、聚丙烯酰胺0.05％、硅酸钠25％、聚乙烯醇10％、三聚磷酸钠0.05％。
[0032]组分B包括质量百分数如下的成分：硅灰30％、锆英粉5％、刚玉粉5％、石墨粉0.1％、丙基甲基纤维素30％、乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物5％。
[0033](1)组分A的制备
[0034]①
加热煮沸去离子水10分钟；
[0035]②
按比例加入聚甲基丙烯酸钠、十二烷基磺酸钠、聚丙烯酰胺搅拌至全部溶解；
[0036]③
加入硅酸钠，搅拌至全部溶解，升温至200℃，保温7小时；
[0037]④
温度降至100℃以下后加入三聚磷酸钠、聚乙烯醇搅拌溶解，完成反应，得到组分A。
[0038](2)组分B的制备：将硅灰、锆英粉、刚玉粉、石墨粉、丙基甲基纤维素、乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物按比例搅拌混合均匀，得到组分B。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铸造用温芯盒法双组分水溶性粘结剂，其特征在于，包括组分A和组分B，组分A和组分B的质量比为1：0.4～0.7；其中：组分A包括质量百分数如下的成分：去离子水50％～60％、聚甲基丙烯酸钠0.05％～0.5％、十二烷基磺酸钠0.05％～0.4％、聚丙烯酰胺0.05％～0.5％、硅酸盐25％～35％、聚乙烯醇10％～15％、三聚磷酸钠0.05％～2％；组分B包括质量百分数如下的成分：硅灰30％～40％、锆英粉5％～10％、刚玉粉5％～10％、石墨粉0.1％～2％、丙基甲基纤维素30％～40％、乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物5％～10％。2.根据权利要求1所述的铸造用温芯盒法双组分水溶性粘结剂，其特征在于，所述组分A包括质量百分数如下的成分：去离子水55％、聚甲基丙烯酸钠0.3％、十二烷基磺酸钠0.2％、聚丙烯酰胺0.3％、硅酸盐30％、聚乙烯醇15％、三聚磷酸钠1％。3.根据权利要求1所述的铸造用温芯盒法双组分水溶性粘结剂，其特征在于，所述组分B包括质量百分数如下的成分：硅灰35％、锆英粉5％、刚玉粉10％、石墨粉1％、丙基甲基纤维素40％、乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物10％。4.根据权利要求1所述的铸造用温芯盒法双组分水溶性粘结剂，其特征在于，所述组分A中的硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的至少一种。5.根据权利要求1所述的铸造用温芯盒法双组分水溶性粘结剂，其特征在于，所述组...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴伟平，罗桂猛，王宁，
申请(专利权)人：广西兰科资源再生利用有限公司，
类型：发明
国别省市：