CN102153972B - 用于复杂型芯组合安装的常温快干型粘合剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铸造用型芯冷态粘合剂，具体涉及一种用于复杂型芯组合安装的常温快干型粘合剂，其组分及质量百分比：混合填料30～40%；粘结树脂10～20%；触变剂7～15%；有机溶剂余量；制备方法包含的步骤为：粘结树脂、触变剂的预处理；各组份的分散；稀释搅拌；成品灌装。本发明所述的常温快干型粘合剂在室温条件下，15分钟时抗拉强度可达0.4MPa以上，30分钟时抗拉强度可达0.6MPa以上，60分钟时抗拉强度可达1MPa以上，最终抗拉强度可达4MPa。本发明所述的常温快干型粘合剂具有一定的应用价值和推广意义。

Description

用于复杂型芯组合安装的常温快干型粘合剂及制备方法

【技术领域】

本发明涉及一种铸造用型芯冷态粘合剂及制备技术，尤其是涉及一种用于复杂型芯组合安装的常温快干型粘合剂及制备方法。

【背景技术】

在铸造生产中，带有内腔、加强肋等复杂结构或是具有较大尺寸的铸件，在造型时往往需要分别制造多个砂芯，然后再进行组合安装，形成整体型芯后进行浇铸；有时为了制芯、下芯合型等操作方便，也需要将砂芯分块制造，然后再进行组合安装。上述砂芯的组合安装多用粘合剂进行粘结。

目前使用的型芯粘合剂分为传统型粘合剂、热态粘合剂、热熔胶和快干型粘合剂等四大类，分述如下：

1、传统型粘合剂由糊精、糖浆、纸浆废液、膨润土等材料制成，用这种粘合剂粘结的型芯需要自然干燥4-8小时后才能用于浇铸，生产效率低。

2、热态粘合剂也有部分单位使用，这种粘合剂需要在热型壳顶出后马上进行粘结，固化温度很高，在120-200^oC之间。

3、热熔胶在加热时熔融变为液态，冷却时重新变为固态；使用时将加热液化的热熔胶涂在需要粘合的部位，压合后随温度的降低而固化粘合；热熔胶通常有聚乙烯类、聚酯类、聚酰胺类、乙烯醋酸乙烯共聚类等，这类热熔胶使用温度也大多在200^oC左右。

4、快干型粘合剂主要包括水玻璃快干粘合剂、双组份乳白胶和树脂型快干粘合剂等；水玻璃快干粘合剂不能存放，需要在生产现场现配现用；双组份乳白胶以脲醛树脂和乳白胶加酸配制而成，只能用于实型铸造中的泡沫塑料模和木材的粘结，且需要分开包装供应，使用时两组份同时应用；树脂型快干粘合剂由树脂、溶剂、填料组成，目前使用的某些快干粘合剂需要2.5-3小时自然干燥后才能满足浇铸要求。

大多数的砂芯组合安装需要在常温下进行，粘合剂需要常温自然干燥；原因其一是组合后的型芯具有较大的体积和多变的形状，烘烤困难；其二是为了节省能源和时间。随着热芯盒、冷芯盒制芯工艺的出现，制芯效率大为提高，许多制芯机往往和造型机生产能力相匹配，这就需要及时装配、及时下芯，型芯组合安装的时间需要尽量缩短，以满足生产需要。

综上所述，目前所使用的各类粘合剂，或多或少都存在一定的局限性，主要表现在：

1、达到使用强度所需要的时间长，生产效率低下；

2、粘合温度高，需要加热，浪费能源，同时升降温过程也需要较长时间，不利于生产效率的提高；

3、即使是某些快干粘合剂，仍然需要2-2.5小时的干燥时间，无法大幅提高生产效率。随着铸造造型及浇铸效率的提高，急需一种干燥时间更短强度更高的快干型粘合剂。

根据调研及检索，本发明不同于现已授权或公开的其它专利，例如公开号为CN 101007335A、CN 101104194A、CN 1974056A、CN 101121191A、CN 101274351A、CN 101417316A、CN 101417318A、CN 101444823A、CN 101607297A等所述的铸造用粘结剂，上述粘结剂是用于与造型砂混合后使型砂固化成型，制得型芯；本发明所述之粘合剂是用于成型后的型芯之间组合安装时粘结使用，与现有专利有本质区别。

另据检索，未发现与本发明类似的学术论文在公开发行的期刊上发表，检索所得仍是与上述已公开专利类似的内容。

【发明内容】

本发明目的是针对背景技术中的不足, 公开一种用于复杂型芯组合安装的常温快干型粘合剂及制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于复杂型芯组合安装的常温快干型粘合剂，所述粘合剂的组分按质量百分比：

混合填料 30～40%；

粘结树脂 10～20%； 

触变剂 7～15%； 

有机溶剂 余量； 

其中，所述的混合填料为硅线石粉、硅藻土、高岭土的混合物，硅线石粉、硅藻土、高岭土的质量比为1～3:2:3～1，粒度为270～325目；所述粘结树脂为醋酸乙烯酯含量在90%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂， 所述触变剂为锂基膨润土，所述有机溶剂为丙酮。

一种用于复杂型芯组合安装的常温快干型粘合剂的制备方法，包含如下步骤：

1）、粘结树脂、触变剂的预处理；

2）、各组份的分散；

3）、稀释搅拌；

4）、成品灌装；

所述步骤1）的预处理是将粘结树脂溶于有机溶剂总质量45%的有机溶剂中，充分溶解后待用；将触变剂溶于有机溶剂总质量20%的有机溶剂中，引发溶胀后待用；

所述步骤2）的各组份的分散是：

A、将混合填料加入有机溶剂总质量30%的有机溶剂，加入碾轮式混砂机混合均匀；

B、将预处理好的触变剂按所需量加入碾轮式混砂机中，与步骤A得到的混合填料的粉料充分碾压混合； 

C、在碾压过程中逐步加入剩余有机溶剂，将混合填料和触变剂混合碾压成硬膏，硬膏状物出碾待用； 

所述步骤3）的稀释搅拌是将碾压好的硬膏状物装入搅拌桶，加入预处理好的粘结树脂搅拌成软膏状。

本发明所述的粘合剂采用如上所述配比和制备方法所获取的常温快干型粘合剂具有如下有益效果：

1、常温施工，不需要加热需组合的型芯或是粘合剂本身，节省能源；

2、干燥迅速，其干燥时间可达到传统粘合剂的十分之一，可大幅提高生产

效率；

3、抗拉强度高，可满足不同型芯的组合安装需要；

4、抗流挂性、涂抹性等施工性能优异；

5、操作简易、施工工作效率高。

本发明所述的常温快干型粘合剂在室温条件下，15分钟时抗拉强度可达0.4MPa以上，30分钟时抗拉强度可达0.6MPa以上 ，60分钟时抗拉强度可达1MPa以上，最终抗拉强度可达4 MPa。本发明所述的常温快干型粘合剂具有一定的应用价值和推广意义。

【具体实施方式】

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例；公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进。

一种用于复杂型芯组合安装的常温快干型粘合剂，所述粘合剂的组分按质量百分比：

混合填料 30～40%；所述混合填料为硅线石粉、硅藻土、高岭土的混合物，比例为1～3:2:3～1，粒度为270～325目；

粘结树脂 10～20%；所述粘结树脂为醋酸乙烯酯含量在90%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂；

触变剂 7～15%；所述触变剂为锂基膨润土；

有机溶剂 余量；所述有机溶剂为丙酮。

一种用于复杂型芯组合安装的常温快干型粘合剂的制备方法：所述粘合剂制备方法包含如下步骤：

1）、粘结树脂、触变剂的预处理；

2）、各组份的分散；

3）、稀释搅拌；

4）、成品灌装；

所述步骤1）的预处理是将粘结树脂溶于丙酮总质量45%的有机溶剂中，充分溶解后待用；将触变剂溶于丙酮总质量20%的有机溶剂中，引发溶胀后待用；

所述步骤2）的各组份的分散是：

A、将混合填料加入丙酮总质量30%的有机溶剂，加入碾轮式混砂机混合均匀；

B、将预处理好的触变剂按所需量加入碾轮式混砂机中，与步骤A得到的混合填料的粉料充分碾压混合； 

C、在碾压过程中逐步加入剩余有机溶剂，将混合填料和触变剂混合碾压成硬膏，硬膏状物出碾待用； 

所述步骤3）的稀释搅拌是将碾压好的硬膏状物装入搅拌桶，加入预处理好的粘结树脂搅拌成软膏状。

依据前述工艺步骤，给出如下几组不同成分配比的实施例。

实施例1：

常温快干型粘合剂按质量比：

硅线石粉、硅藻土、高岭土（1:2:3）  30%；

乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂（市售产品）  20%；

锂基膨润土  7%；

丙酮  43%；

制备方法如下：

步骤1）预处理：将乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂溶于丙酮总质量45%的丙酮中，充分溶解后待用；将锂基膨润土溶于有机溶剂总质量20%的丙酮中，引发溶胀后待用；

步骤2）各组份分散：

A、将硅线石粉、硅藻土、高岭土（1:2:3）加入有机溶剂总质量30%的丙酮，加入碾轮式混砂机混合均匀；

B、将预处理好的锂基膨润土按所需量加入碾轮式混砂机中，与步骤A得到的硅线石粉、硅藻土、高岭土混合填料充分碾压混合； 

C、在碾压过程中逐步加入剩余丙酮，将硅线石粉、硅藻土、高岭土混合填料和锂基膨润土混合碾压成硬膏，硬膏状物出碾待用； 

步骤3）稀释搅拌：将碾压好的硬膏状物装入搅拌桶，加入预处理好的乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂搅拌成软膏状；

4、成品灌装。

实施例2：

常温快干型粘合剂按质量比：

硅线石粉、硅藻土、高岭土（2:2:2）  40%；

乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂  15%；

锂基膨润土  10%；

丙酮  35%；

制备方法同实施例1所述。

实施例3：

常温快干型粘合剂按质量比：

硅线石粉、硅藻土、高岭土（3:2:1）  35%；

乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂  10%；

锂基膨润土  15%；

丙酮  40%；

制备方法同实施例1所述。

Claims (2)

1.一种用于复杂型芯组合安装的常温快干型粘合剂，其特征在于：所述粘合剂的组分及质量百分比：

混合填料 30～40%；

粘结树脂 10～20%； 

触变剂 7～15%； 

有机溶剂 余量； 

其中，所述的混合填料为硅线石粉、硅藻土、高岭土的混合物，硅线石粉、硅藻土、高岭土的质量比为1～3:2:3～1，粒度为270～325目；所述粘结树脂为醋酸乙烯酯含量在90%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂， 所述触变剂为锂基膨润土，所述有机溶剂为丙酮。

2.权利要求1所述常温快干型粘合剂的制备方法，其特征在于：包含如下步骤：

1）、粘结树脂、触变剂的预处理；

2）、各组份的分散；

3）、稀释搅拌；

4）、成品灌装；

所述步骤1）的预处理是将粘结树脂溶于有机溶剂总质量45%的有机溶剂中，充分溶解后待用；将触变剂溶于有机溶剂总质量20%的有机溶剂中，引发溶胀后待用；

所述步骤2）的各组份的分散是：

A、将混合填料加入有机溶剂总质量30%的有机溶剂，加入碾轮式混砂机混合均匀；

B、将预处理好的触变剂按所需量加入碾轮式混砂机中，与步骤A得到的混合填料的粉料充分碾压混合； 

C、在碾压过程中逐步加入剩余有机溶剂，将混合填料和触变剂混合碾压成硬膏，硬膏状物出碾待用； 

所述步骤3）的稀释搅拌是将碾压好的硬膏状物装入搅拌桶，加入预处理好的粘结树脂搅拌成软膏状。