CN104607591B - 一种快干硅溶胶 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快干硅溶胶及其制备方法，所述快干硅溶胶，按照重量份数计，包括如下成分：硅溶胶79‑81份、聚酰胺乳胶19‑21份、非离子低泡有机磷酸酯0.02‑0.04份、有机硅消泡剂0.008‑0.015份，制备时，先将硅溶胶超声，再搅拌，依次加入非离子有机磷酸酯、聚酰胺乳胶、有机硅消泡剂，最后真空静置处理，增加硅溶胶溶液各组分的相容性，本发明硅溶胶干燥时间短，湿强度高，制得的型壳缺陷少。
Description
技术领域
本发明涉及熔模铸造粘结剂技术领域，具体而言，涉及一种快干硅溶胶及其制备方法。
背景技术
粘结剂是熔模铸造的一项重要原材料，将直接影响型壳及铸件的质量、生产周期和成本。粘结剂由最初的醇基硅酸乙酯粘结剂发展为水基硅溶胶粘结剂，大大降低了对环境的污染，但是普通的硅溶胶干燥速度慢，造成生产周期延长，另外，普通硅溶胶湿强度低，粘附性能有待提高，型壳的透气性差，造成型壳开裂鼓胀等缺陷。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种快干硅溶胶，快速干燥，湿强度、粘附性能、透气性提高，减少型壳缺陷。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种快干硅溶胶，按照重量份数计，包括如下成分：硅溶胶79-81份、聚酰胺乳胶19-21份、非离子低泡有机磷酸酯0.02-0.04份、有机硅消泡剂0.008-0.015份。
进一步，按照重量份数计，包括如下成分：硅溶胶79份、聚酰胺乳胶19份、非离子低泡有机磷酸酯0.02份、有机硅消泡剂0.008份。
进一步，按照重量份数计，包括如下成分：硅溶胶79.96份、聚酰胺乳胶20份、非离子低泡有机磷酸酯0.03份、有机硅消泡剂0.01份。
进一步，按照重量份数计，包括如下成分：硅溶胶81份、聚酰胺乳胶21份、非离子低泡有机磷酸酯0.04份、有机硅消泡剂0.015份。
另，本发明还提供一种上述快干硅溶胶的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将硅溶胶超声处理5分钟，然后加入反应釜中，以40转/分的转速搅拌10分钟，再以60转/分的转速搅拌10分钟，最后以40转/分的转速搅拌10分钟；
(2)将步骤(1)的硅溶胶继续以40转/分的转速搅拌3-5分钟，控制温度在10℃，加入一半量的非离子低泡有机磷酸酯，然后调整转速为60转/分，搅拌20-30分钟后，再加入另一半量的非离子低泡有机磷酸酯，继续搅拌20-30分钟，转速60转/分，得到混合物A；
(3)向步骤(2)得到的的混合物A中加入一半量的聚酰胺乳胶，调整转速为40转/分，搅拌25分钟，然后再加入另一半量的聚酰胺乳胶，继续搅拌25分钟，转速40转/分，得到混合物B；
(4)将步骤(3)得到的混合物B在真空状态下静置2小时，温度为10℃，真空度为0.06-0.1MPa；
(5)将经过步骤(4)处理的混合物B继续以40转/分的转速搅拌3-5分钟，加入有机硅消泡剂，搅拌30-40分钟，转速40转/分，得到混合物C；
(6)将步骤(5)得到的混合物C在真空状态下静置3小时，温度为20℃，真空度为0.02-0.08MPa，即得所述一种快干硅溶胶。
本发明的有益效果如下：
1、硅溶胶的湿强度增加，粘附性能提高，透气性得到改善，减少型壳开裂鼓胀等缺陷；
2、添加聚酰胺乳胶，加快了硅溶胶的干燥速度，缩短了制壳周期；
3、添加非离子低泡有机磷酸酯为润湿剂，增加了硅溶胶与聚酰胺乳胶的相容性；
4、采用分步添加和真空静置步骤，提高了粘结剂各组分的相容性，增加硅溶胶的均一性。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。
实施例一：
硅溶胶79-81份、聚酰胺乳胶19-21份、非离子低泡有机磷酸酯0.02-0.04份、有机硅消泡剂0.008-0.015份。
采用如下制备方法进行制备：
(1)将硅溶胶超声处理5分钟，增加硅溶胶的稳定性，防止凝胶或聚沉的发生，然后加入反应釜中，以40转/分的转速搅拌10分钟，再以60转/分的转速搅拌10分钟，最后以40转/分的转速搅拌10分钟；
(2)将步骤(1)的硅溶胶继续以40转/分的转速搅拌3-5分钟，控制温度在10℃，温度过高会使硅溶胶胶凝，加入一半量的非离子低泡有机磷酸酯，非离子低泡有机磷酸酯为表面活性剂，可将水相的硅溶胶与油相的聚酰胺乳胶混合为连续相，然后调整转速为60转/分，搅拌20-30分钟后，再加入另一半量的非离子低泡有机磷酸酯，继续搅拌20-30分钟，转速60转/分，得到混合物A，可以使硅溶胶与有机磷酸酯的亲水性基团更充分的结合，提高润湿效果；
(3)向步骤(2)得到的的混合物A中加入一半量的聚酰胺乳胶，聚酰胺乳胶可以使硅溶胶达到快速干燥的效果，同时，提高硅溶胶的湿强度，调整转速为40转/分，搅拌25分钟，然后再加入另一半量的聚酰胺乳胶，继续搅拌25分钟，转速40转/分，得到混合物B，将聚酰胺乳胶分两次与混合物A混合，可使聚酰胺乳胶与混合物A的结合更充分，增大硅溶胶的粘度，提高粘附性能；
(4)将步骤(3)得到的混合物B在真空状态下静置2小时，温度为10℃，真空度为0.06-0.1MPa，保证混合物B中各组分充分接触，形成良好的连续相，真空状态可防止硅溶胶的聚沉；
(5)将经过步骤(4)处理的混合物B继续以40转/分的转速搅拌3-5分钟，加入有机硅消泡剂，搅拌30-40分钟，转速40转/分，得到混合物C，有机硅消泡剂可以加速泡沫的溢出和破裂；
(6)将步骤(5)得到的混合物C在真空状态下静置3小时，保证混合物C中各组分充分互溶，提高混合物C的稳定性，预防聚沉，温度为20℃，真空度为0.02-0.08MPa，即得所述一种快干硅溶胶。
实施例二：
硅溶胶79份、聚酰胺乳胶19份、非离子低泡有机磷酸酯0.02份、有机硅消泡剂0.008份。
采用如下制备方法进行制备：
(1)将硅溶胶超声处理5分钟，增加硅溶胶的稳定性，防止凝胶或聚沉的发生，然后加入反应釜中，以40转/分的转速搅拌10分钟，再以60转/分的转速搅拌10分钟，最后以40转/分的转速搅拌10分钟；
(2)将步骤(1)的硅溶胶继续以40转/分的转速搅拌3-5分钟，控制温度在10℃，温度过高会使硅溶胶胶凝，加入一半量的非离子低泡有机磷酸酯，非离子低泡有机磷酸酯为表面活性剂，可将水相的硅溶胶与油相的聚酰胺乳胶混合为连续相，然后调整转速为60转/分，搅拌20-30分钟后，再加入另一半量的非离子低泡有机磷酸酯，继续搅拌20分钟，转速60转/分，得到混合物A，可以使硅溶胶与有机磷酸酯的亲水性基团更充分的结合，提高润湿效果；
(3)向步骤(2)得到的的混合物A中加入一半量的聚酰胺乳胶，聚酰胺乳胶可以使硅溶胶达到快速干燥的效果，同时，提高硅溶胶的湿强度，调整转速为40转/分，搅拌25分钟，然后再加入另一半量的聚酰胺乳胶，继续搅拌25分钟，转速40转/分，得到混合物B，将聚酰胺乳胶分两次与混合物A混合，可使聚酰胺乳胶与混合物A的结合更充分，增大硅溶胶的粘度；
(4)将步骤(3)得到的混合物B在真空状态下静置2小时，温度为10℃，真空度为0.06MPa，保证混合物B中各组分充分接触，形成良好的连续相，真空状态可防止硅溶胶的聚沉；
(5)将经过步骤(4)处理的混合物B继续以40转/分的转速搅拌3分钟，加入有机硅消泡剂，搅拌30分钟，转速40转/分，得到混合物C，有机硅消泡剂可以加速泡沫的溢出和破裂；
(6)将步骤(5)得到的混合物C在真空状态下静置3小时，保证混合物C中各组分充分互溶，提高混合物C的稳定性，预防聚沉，温度为20℃，真空度为0.02MPa，即得所述一种快干硅溶胶。
实施例三：
硅溶胶79.96份、聚酰胺乳胶20份、非离子低泡有机磷酸酯0.03份、有机硅消泡剂0.01份。
采用如下制备方法进行制备：
(1)将硅溶胶超声处理5分钟，增加硅溶胶的稳定性，防止凝胶或聚沉的发生，然后加入反应釜中，以40转/分的转速搅拌10分钟，再以60转/分的转速搅拌10分钟，最后以40转/分的转速搅拌10分钟；
(2)将步骤(1)的硅溶胶继续以40转/分的转速搅拌4分钟，控制温度在10℃，温度过高会使硅溶胶胶凝，加入一半量的非离子低泡有机磷酸酯，非离子低泡有机磷酸酯为表面活性剂，可将水相的硅溶胶与油相的聚酰胺乳胶混合为连续相，然后调整转速为60转/分，搅拌25分钟后，再加入另一半量的非离子低泡有机磷酸酯，继续搅拌20-30分钟，转速60转/分，得到混合物A，可以使硅溶胶与有机磷酸酯的亲水性基团更充分的结合，提高润湿效果；
(3)向步骤(2)得到的的混合物A中加入一半量的聚酰胺乳胶，聚酰胺乳胶可以使硅溶胶达到快速干燥的效果，同时，提高硅溶胶的湿强度，调整转速为40转/分，搅拌25分钟，然后再加入另一半量的聚酰胺乳胶，继续搅拌25分钟，转速40转/分，得到混合物B，将聚酰胺乳胶分两次与混合物A混合，可使聚酰胺乳胶与混合物A的结合更充分，增大硅溶胶的粘度；
(4)将步骤(3)得到的混合物B在真空状态下静置2小时，温度为10℃，真空度为0.08MPa，保证混合物B中各组分充分接触，形成良好的连续相，真空状态可防止硅溶胶的聚沉；
(5)将经过步骤(4)处理的混合物B继续以40转/分的转速搅拌4分钟，加入有机硅消泡剂，搅拌35分钟，转速40转/分，得到混合物C，有机硅消泡剂可以加速泡沫的溢出和破裂；
(6)将步骤(5)得到的混合物C在真空状态下静置3小时，保证混合物C中各组分充分互溶，提高混合物C的稳定性，预防聚沉，温度为20℃，真空度为0.05MPa，即得所述一种快干硅溶胶。
实施例四：
硅溶胶81份、聚酰胺乳胶21份、非离子低泡有机磷酸酯0.04份、有机硅消泡剂0.015份。
采用如下制备方法进行制备：
(1)将硅溶胶超声处理5分钟，增加硅溶胶的稳定性，防止凝胶或聚沉的发生，然后加入反应釜中，以40转/分的转速搅拌10分钟，再以60转/分的转速搅拌10分钟，最后以40转/分的转速搅拌10分钟；
(2)将步骤(1)的硅溶胶继续以40转/分的转速搅拌3-5分钟，控制温度在10℃，温度过高会使硅溶胶胶凝，加入一半量的非离子低泡有机磷酸酯，非离子低泡有机磷酸酯为表面活性剂，可将水相的硅溶胶与油相的聚酰胺乳胶混合为连续相，然后调整转速为60转/分，搅拌20-30分钟后，再加入另一半量的非离子低泡有机磷酸酯，继续搅拌30分钟，转速60转/分，得到混合物A，可以使硅溶胶与有机磷酸酯的亲水性基团更充分的结合，提高润湿效果；
(3)向步骤(2)得到的的混合物A中加入一半量的聚酰胺乳胶，聚酰胺乳胶可以使硅溶胶达到快速干燥的效果，同时，提高硅溶胶的湿强度，调整转速为40转/分，搅拌25分钟，然后再加入另一半量的聚酰胺乳胶，继续搅拌25分钟，转速40转/分，得到混合物B，将聚酰胺乳胶分两次与混合物A混合，可使聚酰胺乳胶与混合物A的结合更充分，增大硅溶胶的粘度；
(4)将步骤(3)得到的混合物B在真空状态下静置2小时，温度为10℃，真空度为0.1MPa，保证混合物B中各组分充分接触，形成良好的连续相，真空状态可防止硅溶胶的聚沉；
(5)将经过步骤(4)处理的混合物B继续以40转/分的转速搅拌5分钟，加入有机硅消泡剂，搅拌40分钟，转速40转/分，得到混合物C，有机硅消泡剂可以加速泡沫的溢出和破裂；
(6)将步骤(5)得到的混合物C在真空状态下静置3小时，保证混合物C中各组分充分互溶，提高混合物C的稳定性，预防聚沉，温度为20℃，真空度为0.08MPa，即得所述一种快干硅溶胶。
对比试验：
对普通硅溶胶和本发明按照实施例二、三、四得到的硅溶胶进行性能测试，所述普通硅溶胶为青岛福赛科硅制品有限公司提供，结果如表一：
表一：普通硅溶胶与本发明实施例二、三、四数据对比
本实验数据由青岛新诺科铸造材料科技有限公司实验室提供。
从表一实验数据可以看出，本发明实施例二、三、四制得的硅溶胶PH为碱性，符合熔模铸造行业的使用习惯；粘度有所升高，湿强度也明显提高，说明本发明制得的硅溶胶粘附性能提高，透气性得到改善，型壳开裂鼓胀等缺陷得到避免；本发明的层间干燥时间明显降低，达到了快速干燥的要求，缩短型膜的生产周期，降低生产成本。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种快干硅溶胶，其特征在于，按照重量份数计，包括如下成分：硅溶胶79-81份、聚酰胺乳胶19-21份、非离子低泡有机磷酸酯0.02-0.04份、有机硅消泡剂0.008-0.015份；
所述快干硅溶胶的制备方法包括如下步骤：
(1)将硅溶胶超声处理5分钟，然后加入反应釜中，以40转/分的转速搅拌10分钟，再以60转/分的转速搅拌10分钟，最后以40转/分的转速搅拌10分钟；
(2)将步骤(1)的硅溶胶继续以40转/分的转速搅拌3-5分钟，控制温度在10℃，加入一半量的非离子低泡有机磷酸酯，然后调整转速为60转/分，搅拌20-30分钟后，再加入另一半量的非离子低泡有机磷酸酯，继续搅拌20-30分钟，转速60转/分，得到混合物A；
(3)向步骤(2)得到的的混合物A中加入一半量的聚酰胺乳胶，调整转速为40转/分，搅拌25分钟，然后再加入另一半量的聚酰胺乳胶，继续搅拌25分钟，转速40转/分，得到混合物B；
(4)将步骤(3)得到的混合物B在真空状态下静置2小时，温度为10℃，真空度为0.06-0.1MPa；
(5)将经过步骤(4)处理的混合物B继续以40转/分的转速搅拌3-5分钟，加入有机硅消泡剂，搅拌30-40分钟，转速40转/分，得到混合物C；
(6)将步骤(5)得到的混合物C在真空状态下静置3小时，温度为20℃，真空度为0.02-0.08MPa，即得所述一种快干硅溶胶。
2.根据权利要求1所述的一种快干硅溶胶，其特征在于，按照重量份数计，包括如下成分：硅溶胶79份、聚酰胺乳胶19份、非离子低泡有机磷酸酯0.02份、有机硅消泡剂0.008份。
3.根据权利要求1所述的一种快干硅溶胶，其特征在于，按照重量份数计，包括如下成分：硅溶胶79.96份、聚酰胺乳胶20份、非离子低泡有机磷酸酯0.03份、有机硅消泡剂0.01份。
4.根据权利要求1所述的一种快干硅溶胶，其特征在于，按照重量份数计，包括如下成分：硅溶胶81份、聚酰胺乳胶21份、非离子低泡有机磷酸酯0.04份、有机硅消泡剂0.015份。
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