CN103567360A - 易溃散覆膜砂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种易溃散覆膜砂及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：锆英砂60-80、河砂15-20、蒙脱土10-15、热塑性酚醛树脂2-4、苯胺甲基三乙氧基硅烷0.5-1、柠檬酸三乙酯4-6、聚乙烯醇缩甲醛2-3、乌洛托品10-15、尿素3-4、重铬酸钾1.5-2.5、锰矿渣4-6、水杨酸2-3、丁腈胶粉3-5、乙撑双硬脂酰胺4-8、复合粉3-6。本发明覆膜砂具有优异的溃散性，铸件冷却落砂后易清砂，且内腔光洁，显著减轻清理劳动强度，且具有强度高、流动性好、发气量低、耐热性好、透气性好等特点，可以避免铸件出现粘砂、气孔、裂纹等缺陷，提高铸件表面质量，适用于铝合金铜合金等有色金属铸件的生产。

Description

易溃散覆膜砂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种易溃散覆膜砂及其制备方法，属于型砂技术领域。
背景技术
覆膜砂是指砂粒表面在造型前即覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂。覆膜砂用来制作砂芯具有制芯过程简单，生产效率高，硬化反应快，变形小，精度高，型芯不会产生蠕变，可长时间使用等特点，广泛应用于铸钢件、铸铁件。但是也存在着不足之处，比如溃散性较差，落砂清理异常困难，增加了劳动强度。因此，必须改善现有覆膜砂的性能，使其满足生产需求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提高一种易溃散覆膜砂及其制备方法，减轻落砂清理劳动强度。
本发明采用的技术方案如下：
    一种易溃散覆膜砂，由以下重量份的原料制成：锆英砂60-80、河砂15-20、蒙脱土10-15、热塑性酚醛树脂2-4、苯胺甲基三乙氧基硅烷0.5-1、柠檬酸三乙酯4-6、聚乙烯醇缩甲醛2-3、乌洛托品10-15、尿素3-4、重铬酸钾1.5-2.5、锰矿渣4-6、水杨酸2-3、丁腈胶粉3-5、乙撑双硬脂酰胺4-8、复合粉3-6；   
所述复合粉的制备方法如下：a、按重量比3-5:2-4:1-2称取叶腊石、铝矾土和火山岩混合均匀，粉碎过200-300目筛，然后置于浓度为15-20%的盐酸溶液中，加热至沸腾并高速研磨10-15min，再用浓度为15-20%的氢氧化钠溶液调节溶液PH至中性，60-70℃水浴温度下搅拌5-10min，过滤，用蒸馏水洗净滤渣，烘干；b、上述烘干的粉末加水打浆制成固含量为55-65%的浆料，再加入3-5%的六偏磷酸钠、2-3%的十二烷基苯磺酸钠、1-2%的蔗糖聚氧丙烯醚和2-3%的三乙醇胺，高速研磨10-15min，待用；c、取相当于叶腊石量15-25%的纳米铝溶胶加入搅拌机内，搅拌下加入1-2%的木质素磺酸钠、3-4%的纳米玉石粉、2-3%的纳米氮化铝、0.5-1%的纳米锌粉和1-2%的聚甘油脂肪酸酯，50-60℃水浴温度下搅拌20-30min，待用；d、将步骤（c）处理后的纳米铝溶胶与步骤(b)制得的浆料混合均匀，加入5-8%的硅丙乳液、3-6%的聚醋酸乙烯乳液、2-3%的羧甲基纤维素钠、0.5-1%的乙二醇丁醚和1-2%的十二碳醇酯，搅拌30-40min，过滤，烘干，粉碎，过200-300目筛即可；
上述制备方法中所述纳米铝溶胶的固含量为15-20%；所述硅丙乳液固含量为40-45%；所述聚醋酸乙烯乳液固含量为20-30%。
    一种易溃散覆膜砂的制备方法，包括以下步骤：将锆英砂、河砂、蒙脱土和锰矿渣混合粉碎，过150-250目筛与苯胺甲基三乙氧基硅烷、柠檬酸三乙酯和丁腈胶粉混碾40-60s，然后加热至130-150℃，搅拌下加入热塑性酚醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛混碾35-45s；砂温降至90-100℃时，加入乌洛托品和水杨酸混碾10-15s，再加入尿素、重铬酸钾、乙撑双硬脂酰胺、复合粉混碾30-50s；砂温降至70℃以下时,卸砂，冷却，破碎，筛分即可。
本发明的有益效果：
本发明覆膜砂具有优异的溃散性，铸件冷却落砂后易清砂，且内腔光洁，显著减轻清理劳动强度，且具有强度高、流动性好、发气量低、耐热性好、透气性好等特点，可以避免铸件出现粘砂、气孔、裂纹等缺陷，提高铸件表面质量，适用于铝合金铜合金等有色金属铸件的生产。
具体实施方式
    一种易溃散覆膜砂，由以下重量（kg）的原料制成：锆英砂70、河砂20、蒙脱土10、热塑性酚醛树脂3、苯胺甲基三乙氧基硅烷0.8、柠檬酸三乙酯5、聚乙烯醇缩甲醛2、乌洛托品12、尿素3、重铬酸钾2、锰矿渣5、水杨酸2、丁腈胶粉4、乙撑双硬脂酰胺6、复合粉4；   
所述复合粉的制备方法如下：a、按重量比5:4:2称取叶腊石、铝矾土和火山岩混合均匀，粉碎过200目筛，然后置于浓度为18%的盐酸溶液中，加热至沸腾并高速研磨15min，再用浓度为20%的氢氧化钠溶液调节溶液PH至中性，70℃水浴温度下搅拌6min，过滤，用蒸馏水洗净滤渣，烘干；b、上述烘干的粉末加水打浆制成固含量为55%的浆料，再加入4%的六偏磷酸钠、3%的十二烷基苯磺酸钠、2%的蔗糖聚氧丙烯醚和2%的三乙醇胺，高速研磨12min，待用；c、取相当于叶腊石量25%的纳米铝溶胶加入搅拌机内，搅拌下加入2%的木质素磺酸钠、3%的纳米玉石粉、3%的纳米氮化铝、1%的纳米锌粉和2%的聚甘油脂肪酸酯，60℃水浴温度下搅拌30min，待用；d、将步骤（c）处理后的纳米铝溶胶与步骤(b)制得的浆料混合均匀，加入8%的硅丙乳液、5%的聚醋酸乙烯乳液、2.5%的羧甲基纤维素钠、0.8%的乙二醇丁醚和1.6%的十二碳醇酯，搅拌35min，过滤，烘干，粉碎，过250目筛即可；
上述制备方法中所述纳米铝溶胶的固含量为20%；所述硅丙乳液固含量为40%；所述聚醋酸乙烯乳液固含量为30%。
    一种易溃散覆膜砂的制备方法，包括以下步骤：将锆英砂、河砂、蒙脱土和锰矿渣混合粉碎，过250目筛与苯胺甲基三乙氧基硅烷、柠檬酸三乙酯和丁腈胶粉混碾50s，然后加热至140℃，搅拌下加入热塑性酚醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛混碾40s；砂温降至95℃时，加入乌洛托品和水杨酸混碾10s，再加入尿素、重铬酸钾、乙撑双硬脂酰胺、复合粉混碾40s；砂温降至70℃以下时,卸砂，冷却，破碎，筛分即可。
本实施例型砂的性能测试如下：
常温抗弯强度（MPa）：8.9
热态抗弯强度（MPa）：4.2
发气量（ml/g）：7.5
灼烧减量（%）：0.54。

Claims (2)

1.一种易溃散覆膜砂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：锆英砂60-80、河砂15-20、蒙脱土10-15、热塑性酚醛树脂2-4、苯胺甲基三乙氧基硅烷0.5-1、柠檬酸三乙酯4-6、聚乙烯醇缩甲醛2-3、乌洛托品10-15、尿素3-4、重铬酸钾1.5-2.5、锰矿渣4-6、水杨酸2-3、丁腈胶粉3-5、乙撑双硬脂酰胺4-8、复合粉3-6；   
所述复合粉的制备方法如下：a、按重量比3-5:2-4:1-2称取叶腊石、铝矾土和火山岩混合均匀，粉碎过200-300目筛，然后置于浓度为15-20%的盐酸溶液中，加热至沸腾并高速研磨10-15min，再用浓度为15-20%的氢氧化钠溶液调节溶液PH至中性，60-70℃水浴温度下搅拌5-10min，过滤，用蒸馏水洗净滤渣，烘干；b、上述烘干的粉末加水打浆制成固含量为55-65%的浆料，再加入3-5%的六偏磷酸钠、2-3%的十二烷基苯磺酸钠、1-2%的蔗糖聚氧丙烯醚和2-3%的三乙醇胺，高速研磨10-15min，待用；c、取相当于叶腊石量15-25%的纳米铝溶胶加入搅拌机内，搅拌下加入1-2%的木质素磺酸钠、3-4%的纳米玉石粉、2-3%的纳米氮化铝、0.5-1%的纳米锌粉和1-2%的聚甘油脂肪酸酯，50-60℃水浴温度下搅拌20-30min，待用；d、将步骤（c）处理后的纳米铝溶胶与步骤(b)制得的浆料混合均匀，加入5-8%的硅丙乳液、3-6%的聚醋酸乙烯乳液、2-3%的羧甲基纤维素钠、0.5-1%的乙二醇丁醚和1-2%的十二碳醇酯，搅拌30-40min，过滤，烘干，粉碎，过200-300目筛即可；
上述制备方法中所述纳米铝溶胶的固含量为15-20%；所述硅丙乳液固含量为40-45%；所述聚醋酸乙烯乳液固含量为20-30%。
2.根据权利要求1所述的易溃散覆膜砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将锆英砂、河砂、蒙脱土和锰矿渣混合粉碎，过150-250目筛与苯胺甲基三乙氧基硅烷、柠檬酸三乙酯和丁腈胶粉混碾40-60s，然后加热至130-150℃，搅拌下加入热塑性酚醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛混碾35-45s；砂温降至90-100℃时，加入乌洛托品和水杨酸混碾10-15s，再加入尿素、重铬酸钾、乙撑双硬脂酰胺、复合粉混碾30-50s；砂温降至70℃以下时,卸砂，冷却，破碎，筛分即可。
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