【技术实现步骤摘要】
本申请涉及芯模材料制备，特别涉及一种水溶性芯模材料及其制备方法。
技术介绍
1、水溶性芯模材料是指通过各种水溶性胶粘剂将某些耐温高强的无机填料按照一定的胶砂比混合，并根据使用要求制成所需形状的，在使用温度范围内具有一定的高温机械性能、热稳定性和尺寸稳定性的，在脱模时主要使用一定温度的水溶剂使其溶解溃散然后脱模获得树脂基复合材料产品的一种复合材料。水溶性芯模材料由于成型精度高、成本低、可设计性强、易脱模等特点，在各种高标准严要求的铸造和复合材料制造工业中获得了广泛的应用。目前，聚合物基水溶性芯模材料中常用的聚合物粘结剂有聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉和聚乙二醇等，不同的聚合物之间复配共混存在不同程度的相容性差的问题，可能会导致芯模材料的高温力学强度和水溶性有所降低，对于聚乙烯醇基水溶性芯模材料，由于聚乙烯醇(pva)的分子量和醇解度对其本身的热力学性能和水溶性能影响较大，故聚乙烯醇基水溶性芯模材料的高温力学强度和水溶性溃散速率主要受到聚乙烯醇粘结剂分子量和醇解度的影响。一般情况下，分子量越大、醇解度越高的聚乙烯醇由于较大的氢键密度和分子链缠结程度，表现出优异的力学性能和耐热性，但是水溶性不佳；而分子量较小，醇解度较低的聚乙烯醇在水中的溶解速率更大，但是力学强度明显降低，因此，聚乙烯醇基水溶性芯模材料难以兼容较优的高温机械强度和水溶性。
技术实现思路
1、本申请的主要目的是提供一种水溶性芯模材料及其制备方法，旨在解决现有的聚乙烯醇基水溶性芯模材料的高温力学强度和水溶性能难以同时兼容的技
2、为实现上述目的，本申请提出了一种水溶性芯模材料，按重量份计，包括以下组分：
3、石英砂350份-450份和粘结剂胶液50份-70份；
4、所述粘结剂胶液由羧基化pva1780溶液和pva2488溶液复配而成。
5、可选地，所述石英砂的粒度为74μm-94μm。
6、可选地，所述羧基化pva1780溶液的质量分数为10％，所述pva2488溶液的质量分数为10％。
7、可选地，所述粘结剂胶液由所述羧基化pva1780溶液和所述pva2488溶液分别按照羧基化pva1780与pva2488的固含量之比为0：10、3：7、5：5、7：3和10：0的五种比例复配共混而成。
8、本申请还提出了一种水溶性芯模材料的制备方法，包括以下步骤：
9、分别配置质量分数为10％的羧基化pva1780溶液和质量分数为10％的pva2488溶液；
10、将所述质量分数为10％的羧基化pva1780溶液和所述质量分数为10％的pva2488溶液复配，得到粘结剂胶液；
11、将所述粘结剂胶液与石英砂搅拌混匀，得到胶砂预混料；
12、将所述胶砂预混料填入模具型腔并反复装填压实，得到胶砂混合料；
13、对所述胶砂混合料进行热压干燥固化，再脱模，进行后加工处理，得到水溶性芯模材料。
14、可选地，所述分别配置质量分数为10％的羧基化pva1780溶液和质量分数为10％的pva2488溶液的步骤，包括：
15、将pva1780进行羧基功能基化后，按配比溶于水，搅拌0.3h-0.7h，再升温至70℃-80℃，继续搅拌2h-3h，得到质量分数为10％的羧基化pva1780溶液；
16、将pva2488按配比溶于水，搅拌0.3h-0.7h，再升温至70℃-80℃，继续搅拌2h-3h，得到质量分数为10％的pva2488溶液。
17、可选地，所述将所述质量分数为10％的羧基化pva1780溶液和所述质量分数为10％的pva2488溶液复配的步骤中，包括：
18、将所述质量分数为10％的羧基化pva1780溶液和所述质量分数为10％的pva2488溶液分别按照羧基化pva1780与pva2488的固含量之比为0：10、3：7、5：5、7：3和10：0的五种比例复配后，于室温下混合均匀。
19、可选地，所述将所述粘结剂胶液与石英砂搅拌混匀的步骤中，所述粘结剂胶液与石英砂按照1.5：10的比例混合。
20、可选地，所述将所述胶砂预混料填入模具型腔并反复装填压实，得到胶砂混合料的步骤，包括：
21、在模具型腔内表面涂覆铁氟龙涂料，再将胶砂预混料填入涂覆所述铁氟龙涂料后的模具型腔内，通过冷压机以0.5mpa-1mpa的压力进行反复装填压实，得到胶砂混合料。
22、可选地，所述对所述胶砂混合料进行热压干燥固化的步骤，包括：
23、通过热压硫化机对所述胶砂混合料进行干燥固化除水，热压压力为8mpa-10mpa，先在90℃-110℃下热压1h-4h，后升温至120℃-140℃并热压2h-4h，退火至室温。
24、本申请的粘结剂胶液采用聚乙烯醇体系，聚乙烯醇作为胶粘剂具有一定的水溶性和良好的粘接性，并且具有生物降解和相容性，对环境几乎无污染，而本申请选用的羧基化改性的pva1780具有优异的水溶性，可快速溶于冷水，利用其制备的芯模具有优异的水溶性，但经羧基化改性的pva1780的高温力学强度不佳，其制备的芯模的高温压缩强度和模量较低，而另外选用的pva2488具有较好的耐热性和力学强度，利用其制备的芯模热力学强度较高，但其水溶性较差，故而本申请将羧基化改性的pva1780和pva2488复配来制备芯模材料，把羧基化pva1780的优异的水溶性和pva2488的较好的热力学性能相结合，从而获得了一种水溶性和高温力学强度兼容并且可调的水溶性芯模材料，同时添加铸造用的石英砂，以作为芯模材料的高填充组分，可增加水溶性芯模材料的耐高温性和力学强度，相比于现有的聚合物基水溶性芯模，可避免不同聚合物之间溶液共混后存在的相容性较差的问题，解决了不同水溶性聚合物共混制备的水溶性芯模高温力学强度较低的问题，且具有比单一聚乙烯醇制备的水溶性芯模更高的高温力学强度和水溶性能，并且只涉及到聚乙烯醇这一可生物降解的聚合物，几乎无毒无污染，对环境友好。
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1.一种水溶性芯模材料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的水溶性芯模材料，其特征在于，所述石英砂的粒度为74μm-94μm。
3.根据权利要求1所述的水溶性芯模材料，其特征在于，所述羧基化PVA1780溶液的质量分数为10％，所述PVA2488溶液的质量分数为10％。
4.根据权利要求3所述的水溶性芯模材料，其特征在于，所述粘结剂胶液由所述羧基化PVA1780溶液和所述PVA2488溶液分别按照羧基化PVA1780与PVA2488的固含量之比为0：10、3：7、5：5、7：3和10：0的五种比例复配共混而成。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的水溶性芯模材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的水溶性芯模材料的制备方法，其特征在于，所述分别配置质量分数为10％的羧基化PVA1780溶液和质量分数为10％的PVA2488溶液的步骤，包括：
7.根据权利要求5所述的水溶性芯模材料的制备方法，其特征在于，所述将所述质量分数为10％的羧基化PVA1780溶液和
8.根据权利要求5所述的水溶性芯模材料的制备方法，其特征在于，所述将所述粘结剂胶液与石英砂搅拌混匀的步骤中，所述粘结剂胶液与石英砂按照1.5：10的比例混合。
9.根据权利要求5所述的水溶性芯模材料的制备方法，其特征在于，所述将所述胶砂预混料填入模具型腔并反复装填压实，得到胶砂混合料的步骤，包括：
10.根据权利要求5所述的水溶性芯模材料的制备方法，其特征在于，所述对所述胶砂混合料进行热压干燥固化的步骤，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种水溶性芯模材料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的水溶性芯模材料，其特征在于，所述石英砂的粒度为74μm-94μm。
3.根据权利要求1所述的水溶性芯模材料，其特征在于，所述羧基化pva1780溶液的质量分数为10％，所述pva2488溶液的质量分数为10％。
4.根据权利要求3所述的水溶性芯模材料，其特征在于，所述粘结剂胶液由所述羧基化pva1780溶液和所述pva2488溶液分别按照羧基化pva1780与pva2488的固含量之比为0：10、3：7、5：5、7：3和10：0的五种比例复配共混而成。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的水溶性芯模材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的水溶性芯模材料的制备方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘思彤，罗维，李中进，刘志杰，张怡，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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