CN102992786A - 铸造用硅酸盐粘结剂的制备方法及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铸造用硅酸盐粘结剂的制备方法，将模数为1.9~3.0的水玻璃进行喷雾干燥，得到铸造用硅酸盐粘结剂。本发明还可以先将水玻璃改性，将得到的改性水玻璃进行喷雾干燥，得到铸造用硅酸盐粘结剂。本发明提供的制备方法将水玻璃或改性水玻璃进行喷雾干燥，在喷雾干燥的过程中，水玻璃经雾化后，其中的水分被高温空气流带走，得到的铸造用硅酸盐粘结剂为空心状、蓬松的固体粉末，使其具有较好的速溶性能，在使用前仅需将其溶于水中配制成所需浓度的溶液即可。该法很好地规避了现有水玻璃粘结剂的老化问题，使得水玻璃一直处于最佳的使用状态，粘结性能好，加入量低，溃散性好，有利于旧砂的回收利用，减少对环境的污染。

Description

铸造用硅酸盐粘结剂的制备方法及使用方法

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及一种铸造用硅酸盐粘结剂的制备方法及使用方法。

背景技术

水玻璃分为钠水玻璃和钾水玻璃两类，为硅酸盐的水溶液，其用途非常广泛，几乎遍及国民经济的各个部门。在化工系统被用来制造硅胶、白炭黑、沸石分子筛、偏硅酸钠、硅溶胶、层硅、硅酸钾钠等各种硅酸盐类产品，是硅化合物的基本原料；在轻工业中是洗衣粉、肥皂等洗涤剂中不可缺少的原料，也是水质软化剂、助沉剂；在纺织工业中用于助染、漂白和浆纱；在建筑行业中用于制造快干水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化剂、耐火材料等；在农业方面可织造硅素肥料；另外，用作石油催化裂化的硅铝催化剂、肥皂的填料、瓦楞纸的胶粘剂、金属防腐剂、水软化剂、洗涤剂助剂、耐火材料和陶瓷原料、纺织品的漂、染和浆料、矿山选矿、防水、堵漏、木材防水、食品防腐以及制胶粘剂等；在机械行业中广泛用于铸造、砂轮制造和金属防腐剂等。

目前铸造领域中，以水玻璃为主要成分的无机粘结剂由于不产生刺激有毒气体、无黑色污染、价格低廉的优势。如授权公告号为CN 1069559C的中国专利保护了一种铸造用改性水玻璃及其制备方法，该改性水玻璃是由木糖醇改性的，主要化学成分重量百分比为木糖醇为0.5~25；硅酸钠为25~55；余量为水，该专利公开的改性水玻璃强度高、溃散性好、成本低廉用作粘结剂可以改善铸件的质量，有利于环境保护；再如申请号为201010255986.9的中国专利公开了一种冷芯盒用改性水玻璃粘结剂及其制备方法，该粘结剂的化学成分质量百分比为SiO₂为20%~30%，Na₂O为10%~20%，K₂O为0.5%~19%，改性剂为1.0%~20%，余量为水。该申请提供的改性水玻璃粘结剂无毒、无味，具有较好的力学性能。

然而，由于水玻璃在存放过程中会逐渐出现光散射，其内部能量缓慢释放，水玻璃溶液中的硅酸自发进行聚合反应，逐渐聚合成胶粒，该现象称为水玻璃的“老化”。其表现为水玻璃的模数和密度基本保持不变，但粘度不断降低，表面张力持续增高，凝胶化速度加快，粘结强度也随之明显降低，导致水玻璃的加入量增加，使得浇注后型砂的溃散性越差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铸造用硅酸盐粘结剂的制备方法和使用方法，本发明提供的制备方法得到的硅酸盐粘结剂为粉末状固体，易溶于水，具有较高的粘结性，使得到型砂或芯砂具有较高的强度、溃散性能好。

本发明提供了铸造用硅酸盐粘结剂的制备方法，包括以下步骤：

将模数为1.9~3.0的水玻璃进行喷雾干燥，得到铸造用硅酸盐粘结剂，所述水玻璃的固含量为20%~75%。

本发明还提供了一种铸造用硅酸盐粘结剂的制备方法，包括以下步骤：

将模数为1.9~3.0的水玻璃与改性剂混合，加热溶解后得到改性水玻璃，所述水玻璃的固含量为20%~75%，所述改性剂为三聚磷酸钠、四硼酸钠、六偏氯酸钠、蔗糖、淀粉、糊精、木质素、羟甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺中的一种或多种；

将所述改性水玻璃进行喷雾干燥，得到铸造用硅酸盐粘结剂。

优选的，所述水玻璃的模数为2.0~2.8。

优选的，所述水玻璃包括钠水玻璃和钾水玻璃中的一种或两种。

优选的，所述改性剂占所述水玻璃总质量的质量百分数为0.01%~20%。

优选的，所述改性剂占所述水玻璃总质量的质量百分数为0.1%~15%。

优选的，所述加热溶解的温度为40℃~110℃。

本发明提供了一种铸造用硅酸盐粘结剂的使用方法，包括以下步骤：

将上述技术方案所述制备方法得到的硅酸盐粘结剂与20℃~100℃的水混合，得到硅酸盐水溶液，所述硅酸盐水溶液的固含量为20wt%~75wt％；

将铸造用原砂与固化剂、所述硅酸盐水溶液混合后出砂。

优选的，所述水的温度为30℃~90℃。

优选的，所述硅酸盐水溶液的加入量为原砂质量的1.8wt%~3.0wt%。

本发明提供了一种铸造用硅酸盐粘结剂的制备方法，将模数为1.9~3.0的水玻璃进行喷雾干燥，得到铸造用硅酸盐粘结剂。本发明还可以先将水玻璃进行改性，将得到的改性水玻璃进行喷雾干燥，得到铸造用硅酸盐粘结剂。本发明提供的制备方法将水玻璃或改性水玻璃进行喷雾干燥，在喷雾干燥的过程中，水玻璃经雾化后，其中的水分被高温空气流带走，得到的铸造用硅酸盐粘结剂为空心状、蓬松的固体粉末，使其具有较好的速溶性能，在使用前仅需将其溶于水中配制成所需浓度的溶液即可，保证了在使用时水玻璃是新鲜的，很好地规避了水玻璃因长期存放而带来的老化问题，而且使得水玻璃一直处于最佳的使用状态，粘结性能好，加入量低，溃散性好，有利于提高旧砂回收利用率，减少对环境的污染。实验结果表明，本发明提供的制备方法得到的硅酸盐粘结剂的室温硬化抗压强度在1h、4h和24h分别可达到1.26MPa、4.68MPa和5.02MPa，其残留抗压强度仅为0.1MPa~0.6MPa。

具体实施方式

本发明提供一种铸造用硅酸盐粘结剂的制备方法，包括以下步骤：

将模数为1.9~3.0的水玻璃进行喷雾干燥，得到铸造用硅酸盐粘结剂，所述水玻璃的固含量为20%~75%。

本发明将模数为1.9~3.0的水玻璃进行喷雾干燥，在喷雾干燥过程中，水玻璃经雾化后，其中的水分被高温空气流带走，得到的硅酸盐为空心状、蓬松的固体粉末，其具有较好的速溶性能，能够在较短的时间内溶于水，形成水玻璃，在使用前仅需将本发明得到的铸造用硅酸盐粘结剂溶于水中配制成所需浓度的溶液即可，避免了现有技术中水玻璃在使用过程中老化现象的产生，使其具有较好的粘结性能和抗压强度，加入量低，溃散性好，有利于提高旧砂回收利用率，减轻对环境的污染。

在现有技术中，由于硅酸盐固体为块状，不易溶于水，在制备水玻璃时需要采用氢氧化钠溶液作为溶剂，并且在高温高压条件下才能够实现，因此不能够对水玻璃进行现场配制，对于水玻璃粘结剂的使用都是直接采用硅酸盐的水溶液，即购买市售的水玻璃商品。而本发明直接采用市售的水玻璃或改性后的水玻璃为原料，将其进行喷雾干燥后能够得到硅酸盐固体粉末，本发明提供的方法得到的固体硅酸盐在水中具有较好的溶解性能，能够现用现配，避免了水玻璃使用过程中的老化现象的产生，而且因为是采用的现配水溶液，使用的时候是硅酸盐水溶液的最佳状态，其具有较高的粘结性能和抗压强度，减少了其加入量；而且具有较好的溃散性，有利于提高旧砂回收利用率，减轻对环境的污染。

本发明研究表明，水玻璃的模数低，硬化所需的临界浓度高，水玻璃固含量高，硬化强度高，但成本高；水玻璃的模数高，硬化所需的临界浓度低，水玻璃固含量低，成本低，但硬化强度低，因此本发明以模数为1.9~3.0、固含量为20%~75%的水玻璃为原料，制备铸造用硅酸盐粘结剂。

本发明将模数为1.9~3.0的水玻璃进行喷雾干燥，即可得到铸造用硅酸盐粘结剂。本发明对所述水玻璃的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的水玻璃即可。所述水玻璃的模数优选为2.0~2.8，更优选为2.2~2.4；所所述水玻璃的固含量为20%~75%，更优选为30%~65%，最优选为40%~55%；所述水玻璃优选为钠水玻璃和钾水玻璃中的一种或两种；若所述水玻璃为钠水玻璃和钾水玻璃时，本发明对所述钠水玻璃和钾水玻璃的质量比没有特殊的限制，可以采用任意比例的钠水玻璃和钾水玻璃，只要使得到的水玻璃的模数为1.9~3.0即可；本发明对所述喷雾干燥的设备没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的喷雾干燥器即可，如成都望江干燥设备厂生产的型号为GPL、GPY、GPQ、GPLZ或GPLS的喷雾干燥器，在本发明中，所述喷雾干燥的进风温度优选为150℃~400℃，更优选为200℃~380℃，最优选为250℃~300℃；所述喷雾干燥的出风温度优选为120℃以下，更优选为110℃以下；本发明对所述喷雾干燥的时间没有特殊的限制，能够将水玻璃中的水分去除，得到干燥的固体粉末即可。

本发明还可以采用改性的水玻璃为原料，制备铸造用硅酸盐粘结剂，包括以下步骤：

将模数为1.9~3.0的水玻璃与改性剂混合，加热溶解后得到改性水玻璃，所述水玻璃的固含量为20%~75%，所述改性剂为三聚磷酸钠、四硼酸钠、六偏氯酸钠、蔗糖、淀粉、糊精、木质素、羟甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺中的一种或多种；

将所述改性水玻璃进行喷雾干燥，得到铸造用硅酸盐粘结剂。

本发明首先制备改性水玻璃，然后将得到的改性水玻璃进行喷雾干燥，得到铸造用硅酸盐粘结剂。本发明将模数为1.9~3.0的水玻璃与改性剂混合，加热溶解后得到改性水玻璃，所述改性剂为三聚磷酸钠、四硼酸钠、六偏氯酸钠、蔗糖、淀粉、糊精、木质素、羟甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺中的一种或多种。为了得到均匀的改性水玻璃，本发明优选在搅拌的条件下，将模数为1.9~3.0的水玻璃与改性剂混合。本发明对所述搅拌的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的搅拌的技术方案即可，如可以采用手动搅拌或机械搅拌；所述水玻璃的模数优选为2.0~2.8，更优选为2.2~2.4；所述水玻璃优选为钠水玻璃和钾水玻璃中的一种或两种；若所述水玻璃为钠水玻璃和钾水玻璃时，本发明对所述钠水玻璃和钾水玻璃的质量比没有特殊的限制，可以采用任意比例的钠水玻璃和钾水玻璃，只要使得到的水玻璃的模数为1.9~3.0即可；所述水玻璃的固含量优选为30%~65%，更优选为40%~55%，；

在本发明中，所述改性剂可以为无机改性剂，也可以为有机改性剂，还可以为无机改性剂和有机改性剂的混合物。若所述改性剂为无机改性剂，其可以为三聚磷酸钠、四硼酸钠、六偏氯酸钠中的一种或多种，优选为三聚磷酸或四硼酸钠中的一种或两种；无机改性剂分子可进入到Si-O-Si网络中，在铸型（芯）浇注后的冷却过程中，因改性剂和硅酸盐玻璃的热膨胀系数不同，在型（芯）砂冷却过程中，使得砂粒表面的粘结膜产生较大的应力，导致粘结膜开裂，进而达到提高溃散性的目的。本发明为了保证生产成本和改性剂在水玻璃中的溶解度，所述改性剂占所述水玻璃总质量的质量百分数优选为0.01%~20%，更优选为1%~15%；

若所述改性剂为有机改性剂，其可以为蔗糖、淀粉、糊精、木质素、羟甲基纤维素钠和聚丙烯酰胺中的一种或多种，优选为蔗糖、糊精、羟基甲纤维素和聚丙烯酰胺中的一种或多种；有机物在高温条件下燃烧生成二氧化碳和水，使水玻璃在砂粒表面所形成的致密的粘结膜层出现裂纹，进而达到提高溃散性的目的。本发明为了避免淀粉、蔗糖和糊精加入量增加对水玻璃抗吸湿性的影响，为了避免木质素、羟甲基纤维素和聚丙烯酰胺加入量增多加剧水玻璃粘度的现象，所述改性剂占所述水玻璃总质量的质量百分数优选为0.01%~20%，更优选为0.1%~10%；

将水玻璃与改性剂混合后，将得到的混合物加热溶解，得到改性水玻璃。在本发明中，所述加热溶解的温度优选为40℃~110℃，更优选为50℃~100℃；更优选为60℃~95℃。

得到改性水玻璃后，本发明将所述改性水玻璃进行喷雾干燥，得到铸造用硅酸盐粘结剂。本发明对所述喷雾干燥的设备没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的喷雾干燥器即可，如成都望江干燥设备厂生产的型号为GPL、GPY、GPQ、GPLZ或GPLS的喷雾干燥器，在本发明中，所述喷雾干燥的进风温度优选为150℃~400℃，更优选为200℃~380℃，最优选为250℃~300℃；所述喷雾干燥的出风温度优选为120℃以下，更优选为110℃以下；本发明对所述喷雾干燥的时间没有特殊的限制，能够将水玻璃中的水分去除，得到干燥的固体粉末即可。

本发明提供的制备方法得到的铸造用硅酸盐粘结剂为空心状、蓬松的固体粉末，具有良好的速溶性能，随用随配。本发明提供了一种铸造用硅酸盐粘结剂的使用方法，包括以下步骤：

将上述技术方案所述制备方法得到的硅酸盐与20℃~100℃的水混合，得到硅酸盐水溶液，所述硅酸盐水溶液的固含量为20wt%~75wt%；

将铸造用原砂与固化剂、所述硅酸盐水溶液混合后出砂。

本发明将上述技术方案所述制备方法得到的硅酸盐与20℃~100℃的水混合，配制成硅酸盐水溶液，所述水溶液的固含量为20wt%~75wt%。本发明优选将得到的硅酸盐加入到20℃~100℃的水中，使其溶解，所述水的温度优选为30℃~90℃，更优选为40℃~80℃；所述硅酸盐水溶液的固含量优选为30wt%~65wt%，更优选为40wt%~55wt%；

得到硅酸盐水溶液后，本发明将所述硅酸盐水溶液与固化剂、铸造用原砂混合后出砂；本发明对所述混砂的设备没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的混砂设备即可，如型号为SHY的叶片式混砂机，本发明优选先将所述铸造用原砂加入到混砂设备中，再向其中加入固化剂，混合后再向其中加入所述硅酸盐水溶液，混合后出砂。本发明对所述固化剂的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的固化剂即可，如可以采用酯类固化剂，优选为单酯、二元酯或三元酯中的一种或多种，更优选为三元酯中的一种或多种，最优选为三醋酸甘油酯；本发明对所述原砂的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的原砂即可；

在本发明中，所述原砂与所述固化剂的质量比优选为1000:（1~5），更优选为1000:（2~4）；所述硅酸盐水溶液的加入量优选为原砂质量的1.8wt%~3.0wt%，更优选为2.0wt%~2.8wt%；本发明在将原砂与固化剂混合后，优选混合50s~100s后再向其中加入所述硅酸盐水溶液，更优选为60s~80s；加入硅酸盐水溶液后，优选混合50s~100s后再出砂，更优选为60s~80s。

本发明得到的硅酸盐粘结剂使用简单，只需将其溶于水后，将得到的水溶液与固化剂和原砂混合使用即可，具有较高的粘结性能；而且得到的硅酸盐粘结剂用于铸造制备型砂和/或芯砂时，得到的芯砂和型砂具有较高的抗压强度，且其残留抗压强度较低，具有较好的溃散性，有利于旧砂的回收利用，保护环境。

本发明为了检测得到的硅酸盐粘结剂的性能，将其与原砂和固化剂混合后出砂，将出砂后的样品打制成Φ50×50mm标准抗压试样，检测其在室温下固化1h、4h和24h的抗压强度；将马弗炉升温600℃、800℃和1000℃，分别放入硬化24h后的试样并保温30min，取出冷却到室温，用液压万能试验机检测其残留抗压强度，结果表明，本发明提供的制备方法得到的硅酸盐粘结剂具有较高的抗压强度，且具有较好的溃散性，有利于旧砂的回收利用，具有重要的环保价值。

本发明提供了一种铸造用硅酸盐粘结剂的制备方法，将模数为1.9~3.0的水玻璃进行喷雾干燥，得到铸造用硅酸盐粘结剂。本发明还可以先将水玻璃进行改性，将得到的改性水玻璃进行喷雾干燥，得到铸造用硅酸盐粘结剂。本发明提供的制备方法将水玻璃或改性水玻璃进行喷雾干燥，在喷雾干燥的过程中，水玻璃经雾化后，其中的水分被高温空气流带走，得到的铸造用硅酸盐粘结剂为空心状、蓬松的固体粉末，使其具有较好的速溶性能，在使用前仅需将其溶于水中配制成所需浓度的溶液即可，保证了在使用时水玻璃是新鲜的，很好地规避了水玻璃因长期存放而带来的老化问题，而且使得水玻璃一直处于最佳的使用状态，粘结性能好，加入量低，溃散性好，有利于提高型（芯）砂的溃散性和旧砂回收利用率，保护环境。实验结果表明，本发明提供的制备方法得到的硅酸盐粘结剂的室温硬化抗压强度在1h、4h和24h分别可达到1.26MPa、4.68MPa和5.02MPa，其残留抗压强度仅为0.1MPa~0.6MPa。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的铸造用硅酸盐粘结剂的制备方法及使用方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

在下述实施例中，采用大林标准砂对得到的硅酸盐粘结剂的性能进行检测。

实施例1

在搅拌条件下，向模数M为2.4的钠水玻璃中加入质量分数为钠水玻璃质量3.0%的三聚磷酸钠和质量分数为钠水玻璃质量4.0%的四硼酸钠，将得到的混合物在95℃下加热溶解，得到均匀的改性水玻璃，然后将得到的改性水玻璃进行喷雾干燥，得改性速溶粉状硅酸钠；

快速搅拌条件下，将该改性速溶粉状硅酸钠加入到适量的40℃水中，使其溶解，形成固含量为45wt%的水溶液，待温度降至室温后即可使用。

将1000g检测粘结剂用标准砂加入SHY型叶片式混砂机中，向其中加入三醋酸甘油酯3.75g，混和60s后向其中加入25g本实施例得到的固含量为45wt%的水溶液，混合60s后出砂，打制成Φ50×50mm标准抗压试样，检测其在室温下固化1h、4h和24h的抗压强度；将马弗炉升温600℃、800℃和1000℃，分别放入硬化24h后的试样并保温30min，取出后将其冷却到室温，用液压万能试验机测残留抗压强度。所测数值如表1所示，表1为本发明实施例和比较例得到的硅酸盐的性能测试结果。

实施例2

在搅拌条件下，向重量比为1:1的模数M为2.1的钠水玻璃和钾水玻璃中加入占钠水玻璃和钾水玻璃总质量4.0%的蔗糖和占钠水玻璃和钾水玻璃总质量0.2%的聚丙烯酰胺，将得到的混合物在70℃下加热溶解，得到均匀的改性水玻璃，然后将得到的改性水玻璃进行喷雾干燥，得改性速溶粉状硅酸盐。

在快速搅拌条件下，将该改性速溶粉状硅酸盐加入到适量的50℃水中，使其溶解，形成固含量为50wt%的水溶液，待温度降至室温后即可使用。

将1000g检测粘结剂用标准砂加入SHY型叶片式混砂机中，向其中加入三醋酸甘油酯3.3g，混合60s后向其中加入22g本实施例得到的固含量为50wt%的水溶液，混合60s后出砂，打制成Φ50×50mm标准抗压试样，检测器在室温下固化1h、4h和24h的抗压强度。将马弗炉升温600℃、800℃和1000℃，分别放入硬化24h后的试样并保温30min，取出冷却到室温，用液压万能试验机检测其残留抗压强度。所测数值如表1所示，表1为本发明实施例和比较例得到的硅酸盐的性能测试结果。

实施例3

在搅拌条件下，向重量比为3:1的模数M为2.6的钠水玻璃和钾水玻璃中加入占钠水玻璃和钾水玻璃总质量5.0%的六偏氯酸钠和占钠水玻璃和钾水玻璃总质量0.5%的羟甲基纤维素钠，将得到的混合物在80℃加热溶解，得到均匀的改性水玻璃；然后将得到的改性水玻璃进行喷雾干燥，得改性速溶粉状硅酸盐；

在快速搅拌条件下，将本实施例得到的改性速溶粉状硅酸盐加入到适量的35℃水中，使其溶解，形成固含量为40%的水溶液，待温度降至室温后即可使用。

将1000g检测粘结剂用标准砂加入SHY型叶片式混砂机中，向其中加入三醋酸甘油酯3.0g，混合60s后向其中加入20g本实施例制备的固含量为40%的水溶液，混合60s后出砂，将其打制成Φ50×50mm标准抗压试样，检测得到的试样在室温固化1h、4h和24h的抗压强度；将马弗炉升温600℃、800℃和1000℃，分别放入硬化24h后的试样并保温30min，取出冷却到室温，用液压万能试验机检测器残留抗压强度，所测数值如表1所示，表1为本发明实施例和比较例得到的硅酸盐的性能测试结果。

实施例4

将重量比为5:1的模数M为2.3的钠水玻璃和钾水玻璃的混合物进行喷雾干燥，得速溶粉状硅酸盐；

快速搅拌条件下，将该速溶粉状硅酸盐加入到适量的35℃水中，使其溶解，形成固含量为48%的水溶液，待温度降至室温后即可使用。

将1000g检测粘结剂用标准砂加入SHY型叶片式混砂机中，向其中加入三醋酸甘油酯3.75g，混合60s后向其中加入25g本实施例得到的固含量为48%的水溶液，混合60s后出砂，将其打制成Φ50×50mm标准抗压试样，检测其在室温下固化1h、4h和24h的抗压强度；将马弗炉升温600℃、800℃和1000℃，分别放入硬化24h后的试样并保温30min，取出冷却到室温，用液压万能试验机检测其残留抗压强度，所测数值如表1所示，表1为本发明实施例和比较例得到的硅酸盐的性能测试结果。

比较例1

将1000g检测粘结剂用标准砂加入SHY型叶片式混砂机中，向其中加入三醋酸甘油酯3.3g，混合60s后再向其中加入25g市售酯硬化水玻璃，混合60s后出砂，将其打制成Φ50×50mm标准抗压试样，检测其在室温下固化1h、4h和24h的抗压强度；将马弗炉升温600℃、800℃和1000℃，分别放入硬化24h后的试样并保温30min，取出冷却到室温，用液压万能试验机检测其残留抗压强度，所测数值如表1所示，表1为本发明实施例和比较例得到的硅酸盐的性能测试结果。

表1本发明实施例和比较例得到的硅酸盐的性能测试结果

由表1可以看出，本发明提供的制备方法得到的硅酸盐溶解快，可随用随配，有效地杜绝了水玻璃因长时间放置而老化的现象；而且本发明得到的硅酸盐在其加入量较低的情况下，具有较高的强度，且溃散性好，残留抗压强度仅为0.1MPa~0.6MPa。

由以上实施例可知，本发明提供了一种铸造用硅酸盐粘结剂的制备方法，将模数为1.9~3.0的水玻璃进行喷雾干燥，得到铸造用硅酸盐粘结剂。本发明还可以先将上述水玻璃进行改性，将得到的改性水玻璃进行喷雾干燥，得到铸造用硅酸盐粘结剂。本发明提供的制备方法将水玻璃或改性水玻璃进行喷雾干燥，在喷雾干燥的过程中，水玻璃经雾化后，其中的水分被高温空气流带走，得到的铸造用硅酸盐粘结剂为空心状、蓬松的固体粉末，使其具有较好的速溶性能，在使用前仅需将其溶于水中配制成所需浓度的溶液即可，保证了在使用时水玻璃是新鲜的，很好地规避了水玻璃因长期存放而带来的老化问题，而且使得水玻璃一直处于最佳的使用状态，粘结性能好，加入量低，溃散性好，有利于提高旧砂的回收利用率，保护环境。实验结果表明，本发明提供的制备方法得到的硅酸盐粘结剂的室温硬化抗压强度在1h、4h和24h分别可达到1.26MPa、4.68MPa和5.02MPa，其残留抗压强度仅为0.1MPa~0.6MPa。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.铸造用硅酸盐粘结剂的制备方法，包括以下步骤：

将模数为1.9~3.0的水玻璃进行喷雾干燥，得到铸造用硅酸盐粘结剂，所述水玻璃的固含量为20%~75%。

2.铸造用硅酸盐粘结剂的制备方法，包括以下步骤：

将模数为1.9~3.0的水玻璃与改性剂混合，加热溶解后得到改性水玻璃，所述水玻璃的固含量为20%~75%，所述改性剂为三聚磷酸钠、四硼酸钠、六偏氯酸钠、蔗糖、淀粉、糊精、木质素、羟甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺中的一种或多种；

将所述改性水玻璃进行喷雾干燥，得到铸造用硅酸盐粘结剂。

3.根据权利要求1~2任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述水玻璃的模数为2.0~2.8。

4.根据权利要求1~2任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述水玻璃包括钠水玻璃和钾水玻璃中的一种或两种。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述改性剂占所述水玻璃总质量的质量百分数为0.01%~20%。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述改性剂占所述水玻璃总质量的质量百分数为0.1%~15%。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述加热溶解的温度为40℃~110℃。

8.铸造用硅酸盐粘结剂的使用方法，包括以下步骤：

将权利要求1~7任意一项所述制备方法得到的硅酸盐粘结剂与20℃~100℃的水混合，得到硅酸盐水溶液，所述硅酸盐水溶液的固含量为20wt%~75wt%；

将铸造用原砂与固化剂、所述硅酸盐水溶液混合后出砂。

9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，所述水的温度为30℃~90℃。

10.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，所述硅酸盐水溶液的加入量为原砂质量的1.8wt%~3.0wt%。