CN104325065A - 一种覆膜砂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种覆膜砂及其制备方法。覆膜砂由以下原料制成：原砂、粘结剂、固化剂、添加剂和润滑剂；所述原砂为石英砂和宝珠砂按照重量比3∶1混合而成的；所述粘结剂为呋喃树脂、异氰酸脂和石蜡的混合物，所述固化剂为脂肪胺、醋酸和硅酸钠的混合物，所述添加剂为膨胀石墨、碳化硅和甲基硅醇钠的混合物，所述润滑剂为硅油、磷酸酯和硬脂酸钙的混合物。制备方法，包括以下几个步骤：（1）制备粘结剂；（2）制备固化剂；（3）制备添加剂；（5）混合：先将磷酸酯加入原砂中，再加入添加剂充分混合，混合后加入硅油，再加入粘结剂混合，混合均匀后加入硬脂酸钙，最后加入固化剂，混合后即可得到覆膜砂。

Description

一种覆膜砂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种覆膜砂及其制备方法，属于铸造工业技术领域。 
背景技术
覆膜砂是指造型前在砂粒表面上覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂。 有冷法和热发两种覆膜工艺 ：冷法用乙醇将树脂溶解，并在混砂过程中加入乌洛托品，使二者包覆在砂粒表面，乙醇挥发，得覆膜砂 ；热法把砂预热到一定温度，加树脂使其熔融，搅拌使树脂包覆在砂粒表面，加乌洛托品水溶液及润滑剂，冷却、破碎、筛分得覆膜砂。用于铸钢件、铸铁件。由于覆膜砂具有强度高、发气量低、生产铸件尺寸精度高、表面光洁、便于保存等优点，近年来应用日益广泛。 
申请号为201210155559.2《一种易脱模覆膜砂及其生产工艺》公开了一种易脱模覆膜砂的配方，包括100份原砂、1-3份酚醛树脂、0.1-0.5份抗黏膜液、0.1-0.5份片状石墨粉、0.47-4.0份六亚甲基四胺溶液和0.08-0.25份硬脂酸钙。该发明砂芯与模具易脱落，提高了生产效率，但是耐热性不好。 
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种覆膜砂及其制备方法。 
本发明是通过以下技术方案来实现的： 
一种覆膜砂，由以下重量份数的原料制成：原砂100-120份、粘结剂15-18份、固化剂2-4份、添加剂0.5-1.5份和润滑剂1.5-2.5份；所述原砂为石英砂和宝珠砂按照重量比3:1混合而成的；所述粘结剂为呋喃树脂、异氰酸脂和石蜡的混合物，所述固化剂为脂肪胺、醋酸和硅酸钠的混合物，所述添加剂为膨胀石墨、碳化硅和甲基硅醇钠的混合物，所述润滑剂为硅油、磷酸酯和硬脂酸钙的混合物。
所述的一种覆膜砂，所述粘结剂以重量份数计由呋喃树脂15-18份、异氰酸脂4-7份和石蜡12-14份组成。 
所述的一种覆膜砂，所述固化剂以重量份数计由脂肪胺15-25份、醋酸7-12份和硅酸钠8-13份组成。 
所述的一种覆膜砂，所述醋酸和硅酸钠的重量之和与脂肪胺的重量比为1:1. 
所述的一种覆膜砂，所述添加剂以重量份数计由膨胀石墨12-18份、碳化硅12-18份和甲基硅醇钠6-9份组成。
所述的一种覆膜砂，所述润滑剂以重量份数计由硅油17-23份、磷酸酯3-9份和硬脂酸钙3-9份组成。 
所述的一种覆膜砂的制备方法，包括以下几个步骤： 
（1）制备粘结剂：将石蜡在60-63℃条件下充分与呋喃树脂和异氰酸脂混合得到粘结剂；
（2）制备固化剂：将脂肪胺、硅酸钠和醋酸混合即可得到固化剂；
（3）制备添加剂：将膨胀石墨、碳化硅和甲基硅醇钠充分混合均匀即可，其中膨胀石墨和碳化硅过200目筛；
（4）混合：先将磷酸酯加入原砂中，再加入添加剂充分混合，混合后加入硅油，再加入粘结剂混合，混合均匀后加入硬脂酸钙，最后加入固化剂，混合后即可得到覆膜砂。
本发明所达到的有益效果： 
本发明的覆膜砂制备方法简单，润滑剂分开加入，充分保证了覆膜砂的流动性；各原料配合作用，添加剂提高了覆膜砂的耐热性和耐磨性；固化剂为脂肪胺、醋酸和硅酸钠的混合物，固化效果好，粘结剂与固化剂相互作用，提高了覆膜砂的溃散性。
经试验检测，本发明的覆膜砂常温抗弯强度为6-9MPa，灼烧减量为1.5-2.5%，热态抗弯强度为4-6MPa。 
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 
一种覆膜砂，由以下重量份数的原料制成：原砂100份、粘结剂18份、固化剂4份、添加剂0.5份和润滑剂2.5份；所述原砂为石英砂和宝珠砂按照重量比3:1混合而成的；所述粘结剂为呋喃树脂、异氰酸脂和石蜡的混合物，所述固化剂为脂肪胺、醋酸和硅酸钠的混合物，所述添加剂为膨胀石墨、碳化硅和甲基硅醇钠的混合物，所述润滑剂为硅油、磷酸酯和硬脂酸钙的混合物。
所述粘结剂以重量份数计由呋喃树脂18份、异氰酸脂4份和石蜡12份组成。 
所述固化剂以重量份数计由脂肪胺15份、醋酸7份和硅酸钠8份组成。 
所述添加剂以重量份数计由膨胀石墨18份、碳化硅12份和甲基硅醇钠6份组成。 
所述的一种覆膜砂，所述润滑剂以重量份数计由硅油23份、磷酸酯3份和硬脂酸钙9份组成。 
所述的一种覆膜砂的制备方法，包括以下几个步骤： 
（1）制备粘结剂：将石蜡在63℃条件下充分与呋喃树脂和异氰酸脂混合得到粘结剂；
（2）制备固化剂：将脂肪胺、硅酸钠和醋酸混合即可得到固化剂；
（3）制备添加剂：将膨胀石墨、碳化硅和甲基硅醇钠充分混合均匀即可，其中膨胀石墨和碳化硅过200目筛；
（4）混合：先将磷酸酯加入原砂中，再加入添加剂充分混合，混合后加入硅油，再加入粘结剂混合，混合均匀后加入硬脂酸钙，最后加入固化剂，混合后即可得到覆膜砂。
实施例2 
一种覆膜砂，由以下重量份数的原料制成：原砂120份、粘结剂15份、固化剂2份、添加剂1.5份和润滑剂1.5份；所述原砂为石英砂和宝珠砂按照重量比3:1混合而成的；所述粘结剂为呋喃树脂、异氰酸脂和石蜡的混合物，所述固化剂为脂肪胺、醋酸和硅酸钠的混合物，所述添加剂为膨胀石墨、碳化硅和甲基硅醇钠的混合物，所述润滑剂为硅油、磷酸酯和硬脂酸钙的混合物。
所述粘结剂以重量份数计由呋喃树脂15份、异氰酸脂7份和石蜡14份组成。 
所述固化剂以重量份数计由脂肪胺25份、醋酸12份和硅酸钠13份组成。 
所述添加剂以重量份数计由膨胀石墨12份、碳化硅18份和甲基硅醇钠9份组成。 
所述润滑剂以重量份数计由硅油17份、磷酸酯9份和硬脂酸钙3份组成。 
所述的一种覆膜砂的制备方法，包括以下几个步骤： 
（1）制备粘结剂：将石蜡在60℃条件下充分与呋喃树脂和异氰酸脂混合得到粘结剂；
（2）制备固化剂：将脂肪胺、硅酸钠和醋酸混合即可得到固化剂；
（3）制备添加剂：将膨胀石墨、碳化硅和甲基硅醇钠充分混合均匀即可，其中膨胀石墨和碳化硅过200目筛；
（4）混合：先将磷酸酯加入原砂中，再加入添加剂充分混合，混合后加入硅油，再加入粘结剂混合，混合均匀后加入硬脂酸钙，最后加入固化剂，混合后即可得到覆膜砂。
实施例3 
一种覆膜砂，由以下重量份数的原料制成：原砂110份、粘结剂16份、固化剂3份、添加剂1.2份和润滑剂1.7份；所述原砂为石英砂和宝珠砂按照重量比3:1混合而成的；所述粘结剂为呋喃树脂、异氰酸脂和石蜡的混合物，所述固化剂为脂肪胺、醋酸和硅酸钠的混合物，所述添加剂为膨胀石墨、碳化硅和甲基硅醇钠的混合物，所述润滑剂为硅油、磷酸酯和硬脂酸钙的混合物。
所述粘结剂以重量份数计由呋喃树脂15-18份、异氰酸脂4-7份和石蜡12-14份组成。 
所述固化剂以重量份数计由脂肪胺20份、醋酸9份和硅酸钠11份组成。 
所述添加剂以重量份数计由膨胀石墨14份、碳化硅14份和甲基硅醇钠7份组成。 
所述润滑剂以重量份数计由硅油21份、磷酸酯6份和硬脂酸钙6份组成。 
所述的一种覆膜砂的制备方法，包括以下几个步骤： 
（1）制备粘结剂：将石蜡在60℃条件下充分与呋喃树脂和异氰酸脂混合得到粘结剂；
（2）制备固化剂：将脂肪胺、硅酸钠和醋酸混合即可得到固化剂；
（3）制备添加剂：将膨胀石墨、碳化硅和甲基硅醇钠充分混合均匀即可，其中膨胀石墨和碳化硅过200目筛；
（4）混合：先将磷酸酯加入原砂中，再加入添加剂充分混合，混合后加入硅油，再加入粘结剂混合，混合均匀后加入硬脂酸钙，最后加入固化剂，混合后即可得到覆膜砂。
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 (7)

1.一种覆膜砂，其特征是，由以下重量份数的原料制成：原砂100-120份、粘结剂15-18份、固化剂2-4份、添加剂0.5-1.5份和润滑剂1.5-2.5份；所述原砂为石英砂和宝珠砂按照重量比3:1混合而成的；所述粘结剂为呋喃树脂、异氰酸脂和石蜡的混合物，所述固化剂为脂肪胺、醋酸和硅酸钠的混合物，所述添加剂为膨胀石墨、碳化硅和甲基硅醇钠的混合物，所述润滑剂为硅油、磷酸酯和硬脂酸钙的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种覆膜砂，其特征是，所述粘结剂以重量份数计由呋喃树脂15-18份、异氰酸脂4-7份和石蜡12-14份组成。
3.根据权利要求1所述的一种覆膜砂，其特征是，所述固化剂以重量份数计由脂肪胺15-25份、醋酸7-12份和硅酸钠8-13份组成。
4.根据权利要求3所述的一种覆膜砂，其特征是，所述醋酸和硅酸钠的重量之和与脂肪胺的重量比为1:1。
5.根据权利要求1所述的一种覆膜砂，其特征是，所述添加剂以重量份数计由膨胀石墨12-18份、碳化硅12-18份和甲基硅醇钠6-9份组成。
6.根据权利要求1所述的一种覆膜砂，其特征是，所述润滑剂以重量份数计由硅油17-23份、磷酸酯3-9份和硬脂酸钙3-9份组成。
7.根据权利要求1所述的一种覆膜砂的制备方法，其特征是，包括以下几个步骤：
（1）制备粘结剂：将石蜡在60-63℃条件下充分与呋喃树脂和异氰酸脂混合得到粘结剂；
（2）制备固化剂：将脂肪胺、硅酸钠和醋酸混合即可得到固化剂；
（3）制备添加剂：将膨胀石墨、碳化硅和甲基硅醇钠充分混合均匀即可，其中膨胀石墨和碳化硅过200目筛；
（4）混合：先将磷酸酯加入原砂中，再加入添加剂充分混合，混合后加入硅油，再加入粘结剂混合，混合均匀后加入硬脂酸钙，最后加入固化剂，混合后即可得到覆膜砂。
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