CN104139154A - 一种酚醛树脂自硬砂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种酚醛树脂自硬砂及其制备方法。自硬砂由以下原料制成：原砂、酚醛树脂、硅烷偶联剂、甲酸甲酯、碳酸钙、铝酸酯、乙二醇、膨润土和聚酰胺；将过250目的原砂与过300目筛的膨润土混合，依次加入酚醛树脂、硅烷偶联剂、聚酰胺、碳酸钙、铝酸酯、乙二醇和甲酸甲酯，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，制备出来的酚醛树脂自硬砂，发气量少、且不含氮、磷、硫等有害元素，硬化效果好，在原砂的温度为常温条件下，硬化时间为15-20min；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%，尤其适合铸钢件的铸造。
Description
技术领域
本发明涉及一种酚醛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酚醛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：
一种酚醛树脂自硬砂，由以下重量份数的原料制成：原砂100份、酚醛树脂20-30份、硅烷偶联剂1-1.5份、甲酸甲酯2-4份、碳酸钙5-8份、铝酸酯1-1.5份、乙二醇10-14份、膨润土12-16份和聚酰胺5-8份；其中，酚醛树脂与铝酸酯的重量比为20:1，铝酸酯与硅烷偶联剂的重量比为1:1。
所述的一种酚醛树脂自硬砂，所述原砂过250目筛，平均粒型系数小于等于1.4，且原砂由宝珠砂和硅砂按照重量比1:5的比例组成。
所述的一种酚醛树脂自硬砂，所述原砂中含水率小于0.2%。
所述的一种酚醛树脂自硬砂，所述膨润土为钠质膨润土，且过300目筛。
所述的一种酚醛树脂自硬砂，所述酚醛树脂为碱性酚醛树脂。
所述的一种酚醛树脂自硬砂的制备方法，将过250目的原砂与过300目筛的膨润土混合，依次加入酚醛树脂、硅烷偶联剂、聚酰胺、碳酸钙、铝酸酯、乙二醇和甲酸甲酯，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，酚醛树脂、硅烷偶联剂、铝酸酯和甲酸甲酯为原砂提供良好的粘结性和固化效果，碳酸钙、乙二醇、膨润土和聚酰胺能提高原砂的抗湿性和抗压强度。
制备出来的酚醛树脂自硬砂，发气量少、且不含氮、磷、硫等有害元素，硬化效果好，在原砂的温度为常温条件下，硬化时间为15-20min；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%，尤其适合铸钢件的铸造。
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，一种酚醛树脂自硬砂，由以下重量份数的原料制成：原砂100份、酚醛树脂30份、硅烷偶联剂1.5份、甲酸甲酯4份、碳酸钙5份、铝酸酯1.5份、乙二醇14份、膨润土12份和聚酰胺8份。所述原砂过250目筛，平均粒型系数小于等于1.4，且原砂由宝珠砂和硅砂按照重量比1:5的比例组成，所述原砂中含水率小于0.2%。所述膨润土为钠质膨润土，且过300目筛。所述酚醛树脂为碱性酚醛树脂。
所述的一种酚醛树脂自硬砂的制备方法，将过250目的原砂与过300目筛的膨润土混合，依次加入酚醛树脂、硅烷偶联剂、聚酰胺、碳酸钙、铝酸酯、乙二醇和甲酸甲酯，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，一种酚醛树脂自硬砂，由以下重量份数的原料制成：原砂100份、酚醛树脂20份、硅烷偶联剂1份、甲酸甲酯2份、碳酸钙8份、铝酸酯1份、乙二醇10份、膨润土16份和聚酰胺5份；其中，酚醛树脂与铝酸酯的重量比为20:1，铝酸酯与硅烷偶联剂的重量比为1:1。所述原砂过250目筛，平均粒型系数小于等于1.4，且原砂由宝珠砂和硅砂按照重量比1:5的比例组成。所述原砂中含水率小于0.2%。所述膨润土为钠质膨润土，且过300目筛。所述酚醛树脂为碱性酚醛树脂。
所述的一种酚醛树脂自硬砂的制备方法，将过250目的原砂与过300目筛的膨润土混合，依次加入酚醛树脂、硅烷偶联剂、聚酰胺、碳酸钙、铝酸酯、乙二醇和甲酸甲酯，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，一种酚醛树脂自硬砂，由以下重量份数的原料制成：原砂100份、酚醛树脂26份、硅烷偶联剂1.3份、甲酸甲酯3份、碳酸钙6份、铝酸酯1.3份、乙二醇12份、膨润土14份和聚酰胺7份；其中，酚醛树脂与铝酸酯的重量比为20:1，铝酸酯与硅烷偶联剂的重量比为1:1。所述原砂过250目筛，平均粒型系数小于等于1.4，且原砂由宝珠砂和硅砂按照重量比1:5的比例组成。所述原砂中含水率小于0.2%。所述膨润土为钠质膨润土，且过300目筛。所述酚醛树脂为碱性酚醛树脂。
所述的一种酚醛树脂自硬砂的制备方法，将过250目的原砂与过300目筛的膨润土混合，依次加入酚醛树脂、硅烷偶联剂、聚酰胺、碳酸钙、铝酸酯、乙二醇和甲酸甲酯，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 (6)
1.一种酚醛树脂自硬砂，其特征是，由以下重量份数的原料制成：原砂100份、酚醛树脂20-30份、硅烷偶联剂1-1.5份、甲酸甲酯2-4份、碳酸钙5-8份、铝酸酯1-1.5份、乙二醇10-14份、膨润土12-16份和聚酰胺5-8份；其中，酚醛树脂与铝酸酯的重量比为20:1，铝酸酯与硅烷偶联剂的重量比为1:1。
2.根据权利要求1所述的一种酚醛树脂自硬砂，其特征是，所述原砂过250目筛，平均粒型系数小于等于1.4，且原砂由宝珠砂和硅砂按照重量比1:5的比例组成。
3.根据权利要求1或2所述的一种酚醛树脂自硬砂，其特征是，所述原砂中含水率小于0.2%。
4.根据权利要求1所述的一种酚醛树脂自硬砂，其特征是，所述膨润土为钠质膨润土，且过300目筛。
5.根据权利要求1所述的一种酚醛树脂自硬砂，其特征是，所述酚醛树脂为碱性酚醛树脂。
6.根据以上任一权利要求所述的一种酚醛树脂自硬砂的制备方法，其特征是，将过250目的原砂与过300目筛的膨润土混合，依次加入酚醛树脂、硅烷偶联剂、聚酰胺、碳酸钙、铝酸酯、乙二醇和甲酸甲酯，快速搅拌，充分混合即可，搅拌速率为120转/min。
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