CN102688978A - 一种铸铝覆膜砂易溃散添加剂、覆膜砂及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种铸铝覆膜砂易溃散添加剂、覆膜砂及其生产方法。易溃散添加剂为过氧化钙。铸铝覆膜砂由硅砂、酚醛树脂、固化剂、润滑剂及过氧化钙制成；生产方法包括每100重量份硅砂中，加入酚醛树脂1～3重量份，过氧化钙0.1～0.6重量份，加热到100～130℃，混合均匀；在得到的产物中按每1重量份的酚醛树脂加入0.12～0.18重量份固化剂乌洛托品，混合均匀；在得到的产物中按每1重量份的酚醛树脂加入0.06～0.12重量份润滑剂硬脂酸钙，混合均匀。
Description
技术领域
本发明涉及覆膜砂添加剂、覆膜砂及其生产方法，尤其是涉及一种铸铝覆膜砂易溃散添加剂，铸铝易溃散覆膜砂及其生产方法。
背景技术
铸铝件因密度小、重量轻，越来越多地被应用在国民经济的各行各业中，然而，铸铝件生产过程中覆膜砂的清砂问题一直困扰着人们，原因是铸铝件浇注温度只有600℃左右，而酚醛树脂的热分解温度通常在700℃以上，完全溃散温度要达到1000℃以上。因此铸铝过程没有足够高的温度来分解覆膜砂中的酚醛树脂，在铸铝件冷却后，覆膜砂仍具有很高的强度，不能溃散或者溃散不完全。
CN101941042A公开了一种易溃型覆膜砂，包括原砂、粘结剂、固化剂、溃散剂与润滑剂，其中，固化剂的用量为粘结剂用量的50-60％，溃散剂的用量为粘结剂用量的30-40％，粘结剂的用量为原砂用量的6-12％，润滑剂的用量为原砂用量的2-4％，溃散剂的组成成分及其重量份比例为：硝酸钠50-60，氯化钠30-40，氧化铁粉5-15，粘结剂的组成成分及其重量份比例为：酚醛树脂60-70，聚环氧烷树脂20-30，聚内烯酸乙酯5-15。
CN1298774A 公开了一种酚醛树脂覆膜砂用溃散剂组合物及配制方法，酚醛树脂覆膜砂用溃散剂组合物是由硝酸盐、氯化物、甲酚、荧光素钠盐、乙醇和水组成。该溃散剂可直接用于生产易溃散热塑性酚醛树脂和生产易溃散覆膜砂，在铝合金等轻金属合金的铸造过程中，溃散剂的热分解物与酚醛树脂的分子链相互作用，导致酚醛树脂分解，从而促进酚醛树脂覆膜砂砂型或砂芯溃散。
目前市场上已有的溃散剂要么是粉末，要么是液体，要么在覆膜砂生产和制芯过程中参与酚醛树脂的反应，均不同程度破坏覆膜砂的低温强度（300℃以下的强度），甚至导致覆膜砂不能使用。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是：提供一种铸铝覆膜砂易溃散添加剂，铸铝易溃散覆膜砂及其生产方法。
为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种覆膜砂易溃散添加剂，所述易溃散添加剂为过氧化钙。
另一方面，本发明提供一种铸铝覆膜砂，它由包括硅砂、酚醛树脂、固化剂、润滑剂及过氧化钙制成；其中每100重量份硅砂中，加入酚醛树脂1～3重量份，过氧化钙0.1～0.6重量份；所述固化剂为乌洛托品，每1重量份的酚醛树脂中加入0.12～0.18重量份；所述润滑剂为硬脂酸钙，每1重量份的酚醛树脂中加入0.06～0.12重量份。
此外，本发明还提供一种铸铝覆膜砂的生产方法，它包括以下步骤：
S1：将硅砂和按照比例加入的过氧化钙加热到100～130℃，混合均匀；
S2：在步骤S1得到的产物中按照比例加入酚醛树脂，混合均匀；
S3：在步骤S2得到的产物中按照比例加入乌洛托品，混合均匀；
S4：在步骤S3得到的产物中按照比例加入硬脂酸钙，混合均匀。
优选地，所述铸铝覆膜砂的生产方法，其步骤S4得到的产物还经过破碎。
本发明带来的有益效果：过氧化钙是一种氧化剂，在366℃以上的温度时分解，释放出氧气，与酚醛树脂进行氧化反应，促进酚醛树脂的分解，从而提高了覆膜砂的溃散性，同时所用过氧化钙为固体颗粒并参与覆膜，不会损伤覆膜砂的强度，过氧化钙的熔点高，在覆膜生产过程中（温度一般低于300℃）不会发生分解。所得铸铝覆膜砂具有较好的强度，同时具有优异的低温溃散性能，适用于生产有色金属铸件。
具体实施方式
本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
实施例1：将100重量份的硅砂和0.1重量份的过氧化钙混合加热到100℃，混合均匀；在得到的产物中加入3重量份的酚醛树脂，混合均匀；在得到的产物中，按每1重量份的酚醛树脂加入0.12重量份的乌洛托品的水溶液后混合均匀；在得到的产物中，按每1重量份的酚醛树脂加入0.06重量份的硬脂酸钙后，混合均匀，破碎后得到铸铝覆膜砂。
实施例2：将100重量份的硅砂和0.2重量份的过氧化钙混合加热到115℃，混合均匀；在得到的产物中加入2重量份的酚醛树脂，混合均匀；在得到的产物中，按每1重量份的酚醛树脂加入0.15重量份的乌洛托品的水溶液后混合均匀；在得到的产物中，按每1重量份的酚醛树脂加入0.09重量份的硬脂酸钙后，混合均匀，破碎后得到铸铝覆膜砂。
实施例3：将100重量份的硅砂和0.3重量份的过氧化钙混合加热到110℃，混合均匀；在得到的产物中加入1.5重量份的酚醛树脂，混合均匀；在得到的产物中，按每1重量份的酚醛树脂加入0.18重量份的乌洛托品的水溶液后混合均匀；在得到的产物中，按每1重量份的酚醛树脂加入0.12重量份的硬脂酸钙后，混合均匀，破碎后得到铸铝覆膜砂。
实施例4：将100重量份的硅砂和0.4重量份的过氧化钙混合加热到105℃，混合均匀；在得到的产物中加入2.5重量份的酚醛树脂，混合均匀；在得到的产物中，按每1重量份的酚醛树脂加入0.16重量份的乌洛托品的水溶液后混合均匀；在得到的产物中，按每1重量份的酚醛树脂加入0.08重量份的硬脂酸钙后，混合均匀，破碎后得到铸铝覆膜砂。
实施例5：将100重量份的硅砂和0.5重量份的过氧化钙混合加热到122℃，混合均匀；在得到的产物中加入2.8重量份的酚醛树脂，混合均匀；在得到的产物中，按每1重量份的酚醛树脂加入0.17重量份的乌洛托品的水溶液后混合均匀；在得到的产物中，按每1重量份的酚醛树脂加入0.10重量份的硬脂酸钙后，混合均匀，破碎后得到铸铝覆膜砂。
实施例6：将100重量份的硅砂和0.6重量份的过氧化钙混合加热到130℃，混合均匀；在得到的产物中加入1重量份的酚醛树脂，混合均匀；在得到的产物中，按每1重量份的酚醛树脂加入0.14重量份的乌洛托品的水溶液后混合均匀；在得到的产物中，按每1重量份的酚醛树脂加入0.11重量份的硬脂酸钙后，混合均匀，破碎后得到铸铝覆膜砂。
实施例7：将100重量份的硅砂和0.7重量份的过氧化钙混合加热到130℃，混合均匀；在得到的产物中加入2重量份的酚醛树脂，混合均匀；在得到的产物中，按每1重量份的酚醛树脂加入0.15重量份的乌洛托品的水溶液后混合均匀；在得到的产物中，按每1重量份的酚醛树脂加入0.12重量份的硬脂酸钙后，混合均匀，破碎后得到铸铝覆膜砂。
实施例8：将100重量份的硅砂和0.9重量份的过氧化钙混合加热到130℃，混合均匀；在得到的产物中加入2重量份的酚醛树脂，混合均匀；在得到的产物中，按每1重量份的酚醛树脂加入0.15重量份的乌洛托品的水溶液后混合均匀；在得到的产物中，按每1重量份的酚醛树脂加入0.12重量份的硬脂酸钙后，混合均匀，破碎后得到铸铝覆膜砂。
对比例：将100重量份的硅砂加热到115℃；在得到的产物中加入2重量份的酚醛树脂，混合均匀；在得到的产物中，按每1重量份的酚醛树脂加入0.15重量份的乌洛托品的水溶液后混合均匀；在得到的产物中，按每1重量份的酚醛树脂加入0.09重量份的硬脂酸钙后，混合均匀，破碎后得到铸铝覆膜砂。
实施例1～8和对比例所得产品，放入马弗炉中，在500℃的温度下灼烧5分钟后取出，在空气中冷却1小时至常温，按JB/T 8583—2007《铸造用覆膜砂》附录A：铸造用覆膜砂必测性能指标：常温抗弯强度的测量试验方法。从抗弯强度的变化可以看出溃散性的好坏。经测试，实施例1～8和对比例所得产品的抗弯强度如下表。
| 实施例 | 抗弯强度（MPa） |
| 对比例 | 5.0 |
| 实施例1 | 4.5 |
| 实施例2 | 4.1 |
| 实施例3 | 3.6 |
| 实施例4 | 3.0 |
| 实施例5 | 2.5 |
| 实施例6 | 1.5 |
| 实施例7 | 1.5 |
| 实施例8 | 1.48 |
测试结果表明：生产铸铝覆膜砂时加入过氧化钙，铸铝覆膜砂经在500℃的温度下灼烧后的抗弯强度均有下降，说明过氧化钙的加入有利于提高铸铝覆膜砂的溃散性，然而在每100重量份硅砂中，过氧化钙的加入量超过0.7重量份时，对提高铸铝覆膜砂的溃散性不明显。
对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种铸铝覆膜砂易溃散添加剂，其特征在于：所述易溃散添加剂为过氧化钙。
2.一种铸铝覆膜砂，其特征在于：由包括硅砂、酚醛树脂、固化剂、润滑剂及过氧化钙制成；其中每100重量份硅砂中，加入酚醛树脂1～3重量份，过氧化钙0.1～0.6重量份；所述固化剂为乌洛托品，每1重量份的酚醛树脂中加入0.12～0.18重量份；所述润滑剂为硬脂酸钙，每1重量份的酚醛树脂中加入0.06～0.12重量份。
3.一种权利要求2所述铸铝覆膜砂的生产方法，其特征在于：它包括以下步骤：
S1：将硅砂和按照比例加入的过氧化钙加热到100～130℃，混合均匀；
S2：在步骤S1得到的产物中按照比例加入酚醛树脂，混合均匀；
S3：在步骤S2得到的产物中按照比例加入乌洛托品，混合均匀；
S4：在步骤S3得到的产物中按照比例加入硬脂酸钙，混合均匀。
4.根据权利要求3所述铸铝覆膜砂的生产方法，其特征在于：所述步骤S4得到的产物还经过破碎。
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