CN104107875B - 一种呋喃树脂自硬砂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种呋喃树脂自硬砂及其制备方法。自硬砂由以下原料制成：硅砂、呋喃树脂、环氧树脂、甘油水溶液、硅烷偶联剂、二氧化钛、碳化硼、羟丙基-β-环糊精和聚酰亚胺；将过200目的硅砂与聚酰亚胺混合，依次加入硅烷偶联剂、二氧化钛、碳化硼、羟丙基-β-环糊精、甘油水溶液、环氧树脂和呋喃树脂，快速搅拌，充分混合即可，搅拌速率为120转/min。本发明制备方法简单，各原料之间配合作用，呋喃树脂、环氧树脂、硅烷偶联剂和聚酰亚胺为硅砂提供良好的粘结性和固化效果，甘油水溶液、二氧化钛、碳化硼和羟丙基-β-环糊精能提高硅砂的抗湿性、流动性和抗压强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种呋喃树脂自硬砂及其制备方法，属于铸造技术领域。
背景技术
树脂自硬砂一般由硅砂、树脂和硬化剂等混合配制而成。常用的树脂有呋喃树脂、甲阶酚醛树脂及尿烷树脂。用这种型砂制成的砂型强度高、尺寸准确、溃散性好、能源消耗少，可用于铸钢、铸铁及铸造有色合金铸件的生产，铸件的表面质量和尺寸精度高。树脂自硬砂是一种很有发展前途的造型砂。
申请号为201010152282.9《镁合金砂型铸造用树脂自硬砂及其制备方法》，公开了一种自硬砂，其组分的重量百分比为：细硅砂51-100%、粗硅砂0-50%、树脂加入量为细硅砂和粗硅砂总重量的0.8-2%、固化剂加入量为树脂加入量的20-60%、阻燃剂加入量为细硅砂和粗硅砂总重量的1-5%。该发明的树脂自硬砂具有较高的强度，良好的透气性和少量的发气量，但是粗硅砂流动性差，会导致填充不实，强度降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种呋喃树脂自硬砂及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种呋喃树脂自硬砂，由以下重量份数的原料制成：硅砂100份、呋喃树脂10-15份、环氧树脂8-12份、甘油水溶液5-8份、硅烷偶联剂2-4份、二氧化钛10-15份、碳化硼10-15份、羟丙基-β-环糊精2-4份和聚酰亚胺8-12份；所述环氧树脂和聚酰亚胺的重量比为1:1，所述二氧化钛和碳化硼的重量比为1:1，所述硅砂由新砂和旧砂按照重量比1:4的比例组成。
所述的一种呋喃树脂自硬砂，所述硅砂过200目筛，且硅砂中二氧化硅的含量大于98%，含泥量小于0.1%，灼烧减量小于0.2%。
所述的一种呋喃树脂自硬砂，所述甘油水溶液中甘油的质量浓度为10-15%。
所述的一种呋喃树脂自硬砂，所述硅烷偶联剂和羟丙基-β-环糊精的重量比为1:1。
所述的一种呋喃树脂自硬砂的制备方法，将过200目的硅砂与聚酰亚胺混合，依次加入硅烷偶联剂、二氧化钛、碳化硼、羟丙基-β-环糊精、甘油水溶液、环氧树脂和呋喃树脂，快速搅拌，充分混合即可，搅拌速率为120转/min。
本发明所达到的有益效果：
本发明制备方法简单，各原料之间配合作用，呋喃树脂、环氧树脂、硅烷偶联剂和聚酰亚胺为硅砂提供良好的粘结性和固化效果，甘油水溶液、二氧化钛、碳化硼和羟丙基-β-环糊精能提高硅砂的抗湿性、流动性和抗压强度。
制备出来的呋喃树脂自硬砂，毒性小、气味小、硬化效果好，在硅砂的温度为常温条件下，硬化时间为80-100min；强度高，硬化24h后，抗压强度为7.4-8.5MPa，热裂现象相对于现有技术的自硬砂减少18%。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
本实施例中，一种呋喃树脂自硬砂，由以下重量份数的原料制成：硅砂100份、呋喃树脂12份、环氧树脂10份、甘油水溶液6份、硅烷偶联剂3份、二氧化钛12份、碳化硼12份、羟丙基-β-环糊精3份和聚酰亚胺10份；所述硅砂由新砂和旧砂按照重量比1:4的比例组成，所述甘油水溶液中甘油的质量浓度为12%。
所述硅砂过200目筛，且硅砂中二氧化硅的含量大于98%，含泥量小于0.1%，灼烧减量小于0.2%。
所述的一种呋喃树脂自硬砂的制备方法，将过200目的硅砂与聚酰亚胺混合，依次加入硅烷偶联剂、二氧化钛、碳化硼、羟丙基-β-环糊精、甘油水溶液、环氧树脂和呋喃树脂，快速搅拌，充分混合即可，搅拌速率为120转/min。
实施例2
本实施例中，一种呋喃树脂自硬砂，由以下重量份数的原料制成：硅砂100份、呋喃树脂15份、环氧树脂8份、甘油水溶液5份、硅烷偶联剂4份、二氧化钛15份、碳化硼15份、羟丙基-β-环糊精4份和聚酰亚胺8份；所述硅砂由新砂和旧砂按照重量比1:4的比例组成，所述甘油水溶液中甘油的质量浓度为10%。
所述硅砂过200目筛，且硅砂中二氧化硅的含量大于98%，含泥量小于0.1%，灼烧减量小于0.2%。
所述的一种呋喃树脂自硬砂的制备方法，将过200目的硅砂与聚酰亚胺混合，依次加入硅烷偶联剂、二氧化钛、碳化硼、羟丙基-β-环糊精、甘油水溶液、环氧树脂和呋喃树脂，快速搅拌，充分混合即可，搅拌速率为120转/min。
实施例3
本实施例中，一种呋喃树脂自硬砂，由以下重量份数的原料制成：硅砂100份、呋喃树脂10份、环氧树脂12份、甘油水溶液8份、硅烷偶联剂2份、二氧化钛10份、碳化硼10份、羟丙基-β-环糊精2份和聚酰亚胺12份；所述硅砂由新砂和旧砂按照重量比1:4的比例组成，所述甘油水溶液中甘油的质量浓度为15%。
所述硅砂过200目筛，且硅砂中二氧化硅的含量大于98%，含泥量小于0.1%，灼烧减量小于0.2%。
所述的一种呋喃树脂自硬砂的制备方法，将过200目的硅砂与聚酰亚胺混合，依次加入硅烷偶联剂、二氧化钛、碳化硼、羟丙基-β-环糊精、甘油水溶液、环氧树脂和呋喃树脂，快速搅拌，充分混合即可，搅拌速率为120转/min。
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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种呋喃树脂自硬砂，其特征是，由以下重量份数的原料制成：硅砂100份、呋喃树脂10-15份、环氧树脂8-12份、甘油水溶液5-8份、硅烷偶联剂2-4份、二氧化钛10-15份、碳化硼10-15份、羟丙基-β-环糊精2-4份和聚酰亚胺8-12份；所述环氧树脂和聚酰亚胺的重量比为1:1，所述二氧化钛和碳化硼的重量比为1:1，所述硅砂由新砂和旧砂按照重量比1:4的比例组成；所述呋喃树脂自硬砂的制备方法为：将过200目的硅砂与聚酰亚胺混合，依次加入硅烷偶联剂、二氧化钛、碳化硼、羟丙基-β-环糊精、甘油水溶液、环氧树脂和呋喃树脂，快速搅拌，充分混合即可，搅拌速率为120转/min。
2.根据权利要求1所述的一种呋喃树脂自硬砂，其特征是，所述硅砂过200目筛，且硅砂中二氧化硅的含量大于98%，含泥量小于0.1%，灼烧减量小于0.2%。
3.根据权利要求1或2所述的一种呋喃树脂自硬砂，其特征是，所述甘油水溶液中甘油的质量浓度为10-15%。
4.根据权利要求1所述的一种呋喃树脂自硬砂，其特征是，所述硅烷偶联剂和羟丙基-β-环糊精的重量比为1:1。
5.根据权利要求1所述的一种呋喃树脂自硬砂，其特征是，由以下重量份数的原料制成：硅砂100份、呋喃树脂12份、环氧树脂10份、甘油水溶液6份、硅烷偶联剂3份、二氧化钛12份、碳化硼12份、羟丙基-β-环糊精3份和聚酰亚胺10份。
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