CN104841873A - 用于磷酸盐铸造粘结剂的液体固化剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于磷酸盐铸造粘结剂的液体固化剂及其制备方法。液体固化剂的组成为：52～55.5％冶金镁砂粉，43.4～46.4％乙醇，1.1～1.6％聚乙烯醇缩丁醛。制备方法包括以下步骤：先将冶金镁砂粉和聚乙烯醇缩丁醛，密封混碾5～10分钟，初步混匀；再加入占冶金镁砂粉重量30～35％的乙醇，密封混碾2小时得膏状物；再加入剩余乙醇搅拌，搅拌速度300转/分，搅拌时间20～30分钟，得液体固化剂。所得的液体固化剂2小时悬浮率达100％；不使用柠檬酸存放6个月不板结；用于制造磷酸盐自硬砂时，型砂可使用时间达30分钟以上，砂型固化后的抗拉强度大大提高。

Description

用于磷酸盐铸造粘结剂的液体固化剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及用于磷酸盐铸造粘结剂的固化剂，具体地指一种用于磷酸盐铸造粘结剂的液体固化剂及其制备方法。

背景技术

磷酸盐是一种新型绿色环保铸造粘结剂，但是目前只有与之配套的镁砂粉粉状固化剂。粉状固化剂在定量、传输、保存等方面都不如液体固化剂方便，特别是在碾轮混砂机中混砂时，容易造成粉尘污染。

中国发明专利“磷酸盐无机铸造粘结剂悬浮液固化剂制备方法和应用”(专利号200910063118.3)公开了一种液体固化剂。从该发明内容看，所发明的悬浮液固化剂存在以下问题：一是悬浮液固化剂存放一段时间后，有变稠的现象，因此影响固化剂在使用过程中的分散效果；二是悬浮液固化剂存在板结现象，需要加入柠檬酸才能防止板结问题，但加入柠檬酸量太高，对固化剂的性能有一定不良影响；三是悬浮液固化剂与粘结剂的反应速度太快，型砂可使用时间只有10分钟，这在实际应用时，受到很大的限制，尤其是制造大型铸型时，从混砂到造型完毕可能需要30分钟以上的时间，因此反应速度太快时，根本无法操作。固化速度快带来的另一个问题是固化强度低。

分析上述专利存在的问题的原因，是因为该制造方法中，固态的镁砂粉颗粒没有被悬浮剂分子所充分包覆，甚至出现固体氧化镁颗粒与悬浮剂分离现象，因此不仅影响悬浮液的悬浮稳定性，而且造成与粘结剂进行混合时，固化剂分子与粘结剂分子很快接触，导致固化反应速度快。因此如果能降低液体固化剂与粘结剂的反应速度，不仅使得操作变得灵活，而且砂型的固化强度也会大大提高。

发明内容

本发明的目的就是要克服现有技术所存在的不足，提供一种用于磷酸盐铸造粘结剂的液体固化剂及其制备方法，使镁砂粉颗粒在悬浮液中被分散以及和被悬浮剂分子所充分包覆。

为实现上述目的，本发明所提供的用于磷酸盐铸造粘结剂的液体固化剂，其特征在于：按重量百分比计，所述液体固化剂的组成为：52～55.5％冶金镁砂粉，43.4～46.4％乙醇，1.1～1.6％聚乙烯醇缩丁醛；所述冶金镁砂粉的粒度在800～1000目，所述聚乙烯醇缩丁醛为粘度为250～300流秒。

上述用于磷酸盐铸造粘结剂的液体固化剂的制备方法，包括下列步骤：

1)分别按比例称取冶金镁砂粉、乙醇和聚乙烯醇缩丁醛，备用；

2)先将冶金镁砂粉和聚乙烯醇缩丁醛密封混碾，使干态粉料混碾5～10分钟，使二者初步混匀；

3)再加入占冶金镁砂粉重量30～35％的乙醇，密封混碾2小时后，出料得膏状物；

4)将碾好的膏状物放入带搅拌装置的容器内，再加入剩余乙醇搅拌，搅拌速度300转/分，搅拌时间20～30分钟，得液体固化剂。

技术原理如下：将粉状的有机悬浮剂聚乙烯醇缩丁醛与粉状的固化剂冶金镁砂粉加入带有密封装置的碾轮式混碾机中，加入少量乙醇，盖好盖子，开动机器，使悬浮剂和固化剂在碾轮和内外刮板的作用下，反复碾压和搓揉，由于固化剂颗粒表面在微观下观察是凹凸不平的，粉状的有机悬浮剂在乙醇的作用下是逐渐溶解并在强大碾压力作用下向固化剂颗粒表面移动和分散的，悬浮剂不仅能良好的润湿镁砂粉固体颗粒表面，充分包覆固体颗粒，而且固化剂颗粒也得到充分分散，悬浮剂分子在固化剂表面包覆力强，包覆均匀，经过一定时间碾压后，再加乙醇稀释到一定密度，包装待用。

本发明的有益效果在于：所得的液体固化剂2小时悬浮率达100％；不使用柠檬酸，所得的液体固化剂存放6个月不板结；用于制造磷酸盐自硬砂时，型砂可使用时间达30分钟以上，砂型固化后的抗拉强度达0.8MPa以上。

具体实施方式

为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，但它们不对本发明构成限定。

实施例1

用于磷酸盐铸造粘结剂的液体固化剂的制备方法：

1)分别称取520克冶金镁砂粉、464克乙醇和16克聚乙烯醇缩丁醛，备用；冶金镁砂粉的粒度在800目，所述聚乙烯醇缩丁醛为粘度为250流秒；

2)先将冶金镁砂粉和聚乙烯醇缩丁醛二者放入带密封盖的碾轮式混碾机内，盖好密封盖以防漂灰，开机混匀5分钟使二者初步混匀；

3)停机，再将170克乙醇加入混碾机内，盖好密封盖，开动混碾机进行工作，混碾时间2小时后，出料得膏状物；

4)将碾好的膏状物放入带搅拌装置的容器内，加入剩余294克乙醇，开机搅拌20分钟，搅拌速度300转/分，得液体固化剂，将其装入带密封盖的容器内入库待用。

所得液体固化剂的悬浮液性能指标：2小时悬浮率100％，189天未板结。

所制的液体固化剂应用于制造磷酸盐自硬砂：

配比及操作如下：称取50/100目原砂1000g，再称取所制的液体固化剂6克，加入混砂机内，开机混匀约2分钟，再称取磷酸盐无机粘结剂20g，再开机混匀20秒。出砂后，每隔5分钟制取标准“8”试样5个,24小时后测强度，测得型砂可使用时间为32分钟，试样固化后的抗拉强度平均为0.90MPa。

实施例2

用于磷酸盐铸造粘结剂的液体固化剂的制备方法：

1)分别称取537克冶金镁砂粉、450克乙醇和13克聚乙烯醇缩丁醛，备用；冶金镁砂粉的粒度在900目，所述聚乙烯醇缩丁醛为粘度为300流秒；

2)先将冶金镁砂粉和聚乙烯醇缩丁醛二者放入带密封盖的碾轮式混碾机内，盖好密封盖以防漂灰，开机混匀7分钟使二者初步混匀；

3)停机，再将177克乙醇加入混碾机内，盖好密封盖，开动混碾机进行工作，混碾时间2小时后，出料得膏状物；

4)将碾好的膏状物放入带搅拌装置的容器内，加入剩余273克乙醇，开机搅拌25分钟，搅拌速度300转/分，得液体固化剂，将其装入带密封盖的容器内入库待用。

所得液体固化剂的悬浮液性能指标：2小时悬浮率100％，184天未板结。

所制的液体固化剂应用于制造磷酸盐自硬砂：

配比及操作如下：称取50/100目原砂1000g，再称取所制的液体固化剂8克，加入混砂机内，开机混匀约2分钟，再称取磷酸盐无机粘结剂20g，再开机混匀20秒。出砂后，每隔5分钟制取标准“8”试样5个，24小时后测强度，测得型砂可使用时间为25分钟，试样固化后的抗拉强度平均为0.85MPa。

实施例3

1)分别称取555克冶金镁砂粉、434克乙醇和11克聚乙烯醇缩丁醛，备用；冶金镁砂粉的粒度在1000目，所述聚乙烯醇缩丁醛为粘度为280流秒；

2)先将冶金镁砂粉和聚乙烯醇缩丁醛二者放入带密封盖的碾轮式混碾机内，盖好密封盖以防漂灰，开机混匀9分钟使二者初步混匀；

3)停机，再将183克乙醇加入混碾机内，盖好密封盖，开动混碾机进行工作，混碾时间2小时后，出料得膏状物；

4)将碾好的膏状物放入带搅拌装置的容器内，加入剩余251克乙醇，开机搅拌28分钟，搅拌速度300转/分，得液体固化剂，将其装入带密封盖的容器内入库待用。

所得液体固化剂的悬浮液性能指标：2小时悬浮率100％，180天未板结。

所制的液体固化剂应用于制造磷酸盐自硬砂：

配比及操作如下：称取50/100目原砂1000g，再称取所制的液体固化剂10克，加入混砂机内，开机混匀约2分钟，再称取磷酸盐无机粘结剂20g，再开机混匀20秒。出砂后，每隔5分钟制取标准“8”试样5个，24小时后测强度，测得型砂可使用时间为20分钟，试样固化后的抗拉强度平均为0.81MPa。

Claims (2)

1.一种用于磷酸盐铸造粘结剂的液体固化剂，其特征在于：按重量百分比计，所述液体固化剂的组成为：52～55.5％冶金镁砂粉，43.4～46.4％乙醇，1.1～1.6％聚乙烯醇缩丁醛；所述冶金镁砂粉的粒度在800～1000目，所述聚乙烯醇缩丁醛粘度为250～300流秒。

2.一种根据权利要求1所述用于磷酸盐铸造粘结剂的液体固化剂的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：

1)分别按比例称取冶金镁砂粉、乙醇和聚乙烯醇缩丁醛，备用；

2)将冶金镁砂粉和聚乙烯醇缩丁醛密封混碾，使干态粉料混碾5～10分钟，使二者初步混匀；

3)再加入占冶金镁砂粉重量30～35％的乙醇，密封混碾2小时后，出料得膏状物；

4)将碾好的膏状物放入带搅拌装置的容器内，再加入剩余乙醇搅拌，搅拌速度300转/分，搅拌时间20～30分钟，得液体固化剂。