一种低成本铸造粘结剂的制备方法技术

本发明专利技术公开一种低成本铸造粘结剂的制备方法，属于铸造材料技术领域，本发明专利技术公开的低成本铸造粘结剂的制备方法，成本较低，制备方法简单。乳化沥青具有粘结强度大、耐久性能稳定的特点，原料具有节能、环保、可再生等优点,在阴离子乳化沥青中加入水玻璃以后，作为pH调节剂，能够调节乳化剂水溶液的pH值，对沥青乳液有增稠作用，可以提高其贮存稳定性。在低成本铸造粘结剂生产中使用的水玻璃调节pH，具有良好的水溶性，水溶性呈碱性。为无色透明或浅灰色的粘稠液体。而且水玻璃水溶液还可以与二氧化碳发生化学反应，同时析出硅酸盐凝胶，进一步提高铸造粘结剂的强度，该铸造粘结剂具有较高的经济收益和环保效益。较高的经济收益和环保效益。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本铸造粘结剂的制备方法


[0001]本专利技术属于铸造型砂
，尤其是一种低成本铸造粘结剂的制备方法。

技术介绍

[0002]随着工农业和科学技术的不断发展,新的铸造粘结剂不断的出现,目前国内所用的铸造粘结剂的种类很多，过去采用桐油、梓油、亚麻仁油、鱼油或树脂。但粘土粘结剂仍然是最主要的铸造粘结剂。尽管化学粘结剂近年来得到迅速发展，但是国内铸件的生产仍然是以粘土型为主，占铸件总产量的80％以上。粘土型砂由硅砂、粘土、煤粉等构成，由此引发了较大的粉尘污染和黑色污染，浇注过程中，高温下煤粉的燃烧和分解产生的有害气体还导致了空气污染，树脂砂通常由有机树脂粘结剂，固化剂对甲苯磺酸组成，生产现场的空气中游离着许多二氧化硫毒气。尤其是对于球铁件和铸钢件浇注时由于分解产生的大量的二氧化硫和氮等气体在缺乏涂料层屏蔽的条件下,渗硫、渗碳和氮气孔等铸造缺陷经常产生,导致铸件力学性能下降,废品率增加。例如CN01805943.0公开了呋喃自硬铸造粘结剂及其用途、CN202011097606.3低成本呋喃树脂等。树脂粘结剂目前铸造上所用的树脂粘结剂种类很多，主要有酚醛树脂、脲醛树脂、糠醇树脂三种基本类型，以上三种树脂的铸造工艺性能均有一定的局限性，不能完全满足铸造生产要求，还需要工艺复杂，成本高昂的改性处理。本领域技术人员亟待开发出一种低成本铸造粘结剂的制备方法，以满足现有的使用需求和性能要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种低成本铸造粘结剂的制备方法。
>[0004]一种低成本铸造粘结剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、按重量分数计称量：植物沥青60～65份、水30～35份、阴离子乳化剂7～10份；第二步、将称量的水中加入阴离子乳化剂形成乳化剂水溶液，再加热至50～70℃后加入水玻璃溶液调节pH值至11～12得乳化剂皂液；第三步、将植物沥青加热至100～110℃和第二步得到的乳化剂皂液混合用乳化机通过乳化工艺制得乳化植物沥青，即得低成本铸造粘结剂。
[0005]植物沥青即植物油炼的副产物或农林作物热解部分产物，其色如沥青，故被称为植物沥青。例如农作物秸秆、稻壳等生物质原科经热解、冷却、加热、搅拌自聚合，除去秸秆油中的水分，可以得到秸秆植物沥青。植物沥青现已在高等级公路中进行推广应用，例如鹤大高速公路小沟岭至抚松段敦化连接线。
[0006]进一步的，所述第三步的乳化机为胶体磨或高速剪切均油机。
[0007]进一步的，所述第二步的阴离子乳化剂为阴离子快裂快凝乳化剂或阴离子慢裂快凝乳化剂或阴离子慢裂慢凝乳化剂中的其中一种。
[0008]进一步的，所述第一步植物沥青是25℃，5s，100g下针入度为60～100的植物沥青。
[0009]进一步的，所述第二步水玻璃溶液的模数为3.0～3.5。
[0010]进一步的，所述第三步的乳化工艺为乳化转速在4000～5000r/min，乳化时间4～6min。
[0011]本专利技术公开的低成本铸造粘结剂的制备方法，成本较低，制备方法简单。目前植物沥青的价格在2000元/吨，而有机树脂铸造粘结剂以呋喃树脂为代表的造价2万到3万元/吨左右，仅此一项便造成最终产品成本上升超过1000元/吨。而且尽管最近几年呋喃树脂价格高涨，但比较其它种类自硬树脂砂成本，呋喃树脂砂还是最低。相当于本专利技术公开的低成本铸造粘结剂只有有机树脂铸造粘结剂的1/10。并且植物沥青由于具有节能、环保、可再生等优点,在铸造粘结剂中的应用具有较高的经济收益和环保效益。乳化沥青具有粘结强度大、耐久性能稳定的特点，在阴离子乳化沥青中加入水玻璃以后，作为pH调节剂，能够调节乳化剂水溶液的pH值，使溶液的pH值变化很小，防止羧酸皂水解，生成不溶性的脂肪酸；还可以使乳化沥青微粒表面的乳化剂薄膜的强度增加，对沥青乳液有增稠作用，可以提高其贮存稳定性。水玻璃还可以降低乳化液的冰点，与金属离子形成沉淀而对水起软化作用、良好的润湿和乳化作用，进而减少阴离子乳化剂的用量。在实践中过程中发现，在低成本铸造粘结剂生产中使用的水玻璃调节pH，具有良好的水溶性，水溶性呈碱性。为无色透明或浅灰色的粘稠液体。而且水玻璃水溶液还可以与二氧化碳发生化学反应，同时析出硅酸盐凝胶，进一步提高铸造粘结剂的强度。
具体实施方式
[0012]下面用具体实施例说明本专利技术，但并不是对本专利技术的限制。
实施例1
[0013]原料、设备：信发瑞捷60号植物沥青是25℃，5s，100g下针入度为60的植物沥青、阴离子乳化剂、模数为3.0水玻璃、封丘大洋YY
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KK
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1阴离子快裂快凝乳化剂。
[0014]低成本铸造粘结剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、按重量分数计称量：植物沥青60份、水30份、阴离子乳化剂7份；第二步、将称量的水中加入阴离子乳化剂形成乳化剂水溶液，再加热至50℃后加入水玻璃溶液调节pH值至11得乳化剂皂液；第三步、将植物沥青加热至100℃和第二步得到的乳化剂皂液混合用胶体磨通过乳化工艺制得乳化植物沥青，乳化工艺为乳化转速在4000r/min，乳化时间4min。即得低成本铸造粘结剂。
[0015]产品：无污染，劳动条件好，表面不吸湿，冬季硬透性无影响，表面安定性好，容易清理。
实施例2
[0016]原料、设备：华致化学80号植物沥青是25℃，5s，100g下针入度为80的植物沥青、阴离子乳化剂、模数为3.2水玻璃、通许盛达SD
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MK阴离子慢裂快凝乳化剂。
[0017]低成本铸造粘结剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、按重量分数计称量：植物沥青62份、水33份、阴离子乳化剂8份；第二步、将称量的水中加入阴离子乳化剂形成乳化剂水溶液，再加热至60℃后加入水玻璃溶液调节pH值至12得乳化剂皂液；第三步、将植物沥青加热至105℃和第二步得到的乳化剂皂液混合用胶体磨通过乳化工艺制得乳化植物沥青，乳化工艺为乳化转速在4800r/min，乳化时间5min。即得低成本铸造粘结剂。
实施例3
[0018]原料、设备：拓农生物质100号植物沥青是25℃，5s，100g下针入度为100的植物沥青、阴离子乳化剂、模数为3.5水玻璃、KZW
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803Y阴离子慢裂慢凝乳化剂。
[0019]低成本铸造粘结剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、按重量分数计称量：植物沥青65份、水35份、阴离子乳化剂10份；第二步、将称量的水中加入阴离子乳化剂形成乳化剂水溶液，再加热至70℃后加入水玻璃溶液调节pH值至12得乳化剂皂液；第三步、将植物沥青加热至110℃和第二步得到的乳化剂皂液混合用胶体磨通过乳化工艺制得乳化植物沥青，乳化工艺为乳化转速在5000r/min，乳化时间6min。即得低成本铸造粘结剂。
[0020]对照例1YDS03密度1.50g/cm3的水玻璃粘结剂，其中MDT903有机酯加入量占水玻璃量的1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本铸造粘结剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、按重量分数计称量：植物沥青60～65份、水30～35份、阴离子乳化剂7～10份；第二步、将称量的水中加入阴离子乳化剂形成乳化剂水溶液，再加热至50～70℃后加入水玻璃溶液调节pH值至11～12得乳化剂皂液；第三步、将植物沥青加热至100～110℃和第二步得到的乳化剂皂液混合用乳化机通过乳化工艺制得乳化植物沥青，即得低成本铸造粘结剂。2.根据权利要求1所述的低成本铸造粘结剂的制备方法，其特征在于，所述第三步的乳化机为胶体磨或高速剪切均油机。3.根据权利要求1所述的低成本铸造粘...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛德喜，盛小妹，盛杰，
申请(专利权)人：安徽博煊铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：