CN105251938A - 一种覆膜砂生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种覆膜砂生产工艺，属于覆膜砂生产技术领域。首先将热塑性酚醛树脂预先加热熔融，并加入少量溶剂降低粘度，再将固化剂、增韧剂、增强剂等加入到熔融的树脂中搅拌均匀，处理后的树脂粘度达到40-50泊。将硅砂加热到80-100℃，将处理后的树脂混合料及加热的硅砂加入到混砂机中搅拌均匀，经过降温，破碎，筛选得到成品覆膜砂。本发明将树脂预先熔化，有利于树脂浸润硅砂，提高界面强度。并将固化剂，增韧剂等加入到树脂中，使其能均匀分散在树脂中。降低了硅砂的加热温度，有利于节约能源。

Description

一种覆膜砂生产工艺
技术领域
本发明涉及覆膜砂生产技术领域，具体涉及一种覆膜砂生产工艺，所生产覆膜砂用于铸造行业中砂型(芯)的制造材料。
背景技术
覆膜砂是铸造行业中用于制造砂型(芯)的材料，覆膜砂具有适应性强、流动性好、砂型(芯)强度高等特点，被广泛运用在铸造行业中。目前覆膜砂的生产工艺有冷覆膜法、冷干混覆膜法、半干热覆膜法和热覆膜法，冷覆膜法是将砂、其他添加剂、粉状树脂和乌洛托品，加入混砂机中混合均匀，在加入酒精混成粘块状，出砂晾干，破碎，筛选得到覆膜砂。这种生产工艺由于加入溶剂使树脂成为液态，粘度低，覆膜效果好，但是生产周期长，溶剂消耗量大，粉状树脂和固化剂容易产生飞扬影响环境，适合小批量生产。热法覆膜是如今主要采用的生产工艺，热法覆膜是将硅砂加热到130℃以上加入到混砂机中待硅砂降温到一定温度时加入树脂、乌洛托品水溶液、硬脂酸钙及其他添加剂。经破碎、筛选后得到覆膜砂。这种生产方法加热硅砂温度较高需要大量能源，硅砂温度高使树脂冷却后产生较大收缩，增加树脂中的微裂纹，影响覆膜砂质量。树脂与硅砂界面强度低，固化剂以及其他添加剂是在树脂包覆硅砂之后加入，因此大部分只能分布在树脂表面，造成分布不均匀的缺点，这种生产工艺生产周期长，生产成本较高。
发明内容
为了克服上述制备覆膜砂的工艺中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种覆膜砂生产工艺，该工艺兼具冷法覆膜和热法覆膜优点，同时克服了这两种工艺存在的弊端。
为实在上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种覆膜砂生产工艺，该工艺包括如下步骤：
(1)树脂混合料的制备：将固态酚醛树脂熔化后，加入乙醇溶剂，使酚醛树脂粘度降低至40-45泊，同时控制树脂温度不超过120℃；再加入占酚醛树脂10-15wt.％的固化剂和2-8wt.％的添加剂，搅拌均匀后获得树脂混合料；
(2)将天然硅砂加热到70-100℃，加入到混砂机中，然后将步骤(1)所得树脂混合料加入到混砂机中，搅拌60-120s，使树脂混合料完全包覆在硅砂表面，获得覆膜砂粗品；
(3)在步骤(2)所得覆膜砂粗品中加水冷却，使其温度降到80℃以下，搅拌50-60s，再加入硬脂酸钙粉末，以提高成品覆膜砂流动性；
(4)混砂机中加入硬脂酸钙后经破碎和筛选，即得到成品覆膜砂。
上述步骤(1)中，利用微波加热设备将固态酚醛树脂熔化。
上述步骤(1)中，所述添加剂包括邻苯二甲酸二丁酯、硅烷偶联剂和短切玻璃纤维，添加剂中各组分的重量比例为：邻苯二甲酸二丁酯：硅烷偶联剂：短切玻璃纤维＝(1-5)：(1-2)：(1-3)
上述步骤(2)中，所述硅砂与树脂混合料的重量比例为100：(1.0～3)。
上述步骤(3)中，所述覆膜砂粗品中加入的硬脂酸钙的量与硅砂的重量比例为：(0.1-0.5)：100。
采用本发明覆膜砂制备工艺，具有以下优点：
1.树脂液化后，粘度低，浸润性好，可以提高树脂与硅砂的界面强度，提高覆膜砂的强度。
2.硅砂加热温度低，减少了能源损耗，降低生产成本。
3.将乌洛托品、邻苯二甲酸二丁酯提前加入到树脂中，分散性好。
4.可采用计量器控制树脂的加入量，以提高自动化程度。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例详述本发明。
如图1所示，本发明覆膜砂生产工艺过程如下：
1、采用微波加热设备将热塑性固态酚醛树脂熔化，然后加入乙醇溶剂使酚醛树脂粘度降低至45泊，控制树脂温度不超过120℃；再加入占酚醛树脂10-15wt.％的固化剂和占树脂量2-8wt.％的添加剂，搅拌均匀后获得树脂混合料；所述固化剂为乌洛托品粉末，所述的添加剂为邻苯二甲酸二丁酯、硅烷偶联剂和短切玻璃纤维，添加剂中各组分的重量比例为：邻苯二甲酸二丁酯：硅烷偶联剂：短切玻璃纤维＝(1-5):(1-2)：1-3)。
(2)将天然硅砂加热到80-100℃，加入到混砂机中，然后加入占硅砂1.5-3wt.％的树脂混合料，可采用计量器控制树脂的加入量；搅拌60-120s，使树脂混合料完全包覆在硅砂表面，获得覆膜砂粗品；
(3)在覆膜砂粗品中加水冷却，待其温度降到80℃以下时，加入硬脂酸钙粉末，以提高成品覆膜砂流动性；
(4)加入硬脂酸钙粉末后覆膜砂粗品结块，对其搅拌30-60s，使结块的覆膜砂受冲击破碎，破碎后的覆膜砂再通过振动筛筛选，即得到成品覆膜砂。
实施例1
本实施例覆膜砂生产过程如下：
1.用5KW的微波加热设备将4kg固态酚醛树脂熔化，然后加入乙醇溶剂至酚醛树脂粘度降低至45泊，控制树脂温度不超过120℃；
2.将480g乌洛托品固化剂、40g邻苯二甲酸二丁酯增塑剂、60g硅烷偶联剂和60g玻璃纤维加入到粘度45泊的液态酚醛树脂里，搅拌均匀，获得树脂混合物。
3.用加热设备将硅砂加热到90℃。
4.将200kg硅砂与4kg树脂混合物加入到混砂机中，混制1min左右，加入适量240g硬脂酸钙，破碎，筛选，得到成品覆膜砂。
对比例1
现有覆膜砂生产工艺按以下步骤实施：
1、将200kg硅砂加热到130-150℃后，放入混砂机中；
2、硅砂在混砂机中降温到130℃左右加入4kg固态的酚醛树脂、60g硅烷偶联剂和40g邻苯二甲酸二丁酯增塑剂等混砂2-3min，再加入1.5L乌洛托品水溶液。
3、加入260g硬脂酸钙，提高流动性。
4、破碎，筛选得到覆膜砂
上述实施例1相比于对比例1优势如下：
本发明可以简化覆膜砂的工艺流程，提高生产效率，由于树脂是液态，所以浸润性更好，提高了树脂与硅砂的界面强度。增韧剂邻苯二甲酸二丁酯均匀的分散在树脂中，提高了树脂的韧性，减少了树脂中的微裂纹。实施例1工艺生产的覆膜砂常温强度为3.70MPa，而对比例1工艺生产的覆膜砂常温强度为3.32MPa，即在硅砂中加入相同量的树脂的条件下，实施例1所制备的覆膜砂的常温强度较对比例1提高了11.45％。

Claims (5)

1.一种覆膜砂生产工艺，其特征在于：该工艺包括如下步骤：
(1)树脂混合料的制备：用微波加热设备将固态酚醛树脂熔化后，加入乙醇溶剂，使酚醛树脂粘度降低至40-50泊，同时控制树脂温度不超过120℃；再加入占酚醛树脂10-15wt.％的固化剂和2-8wt.％的添加剂，搅拌均匀后获得树脂混合料；
(2)将天然硅砂加热到70-100℃，加入到混砂机中，然后将步骤(1)所得树脂混合料加入到混砂机中，搅拌60-120s，使树脂混合料完全包覆在硅砂表面，获得覆膜砂粗品；
(3)在步骤(2)所得覆膜砂粗品中加水冷却，使其温度降到80℃以下，搅拌50-60s，再加入硬脂酸钙粉末；
(4)混砂机中加入硬脂酸钙后经破碎和筛选，即得到成品覆膜砂。
2.根据权利要求1所述的覆膜砂生产工艺，其特征在于：步骤(1)中，利用微波加热设备将固态酚醛树脂熔化。
3.根据权利要求1所述的覆膜砂生产工艺，其特征在于：步骤(1)中，所述固化剂为乌洛托品粉末，所述的添加剂包括邻苯二甲酸二丁酯、硅烷偶联剂和短切玻璃纤维，添加剂中各组分的重量比例为邻苯二甲酸二丁酯：硅烷偶联剂：短切玻璃纤维＝(1-5)：(1-2)：(1-3)。
4.根据权利要求1所述的覆膜砂生产工艺，其特征在于：步骤(2)中，所述硅砂与树脂混合料的重量比例为100：(1.0～3)。
5.根据权利要求1所述的覆膜砂生产工艺，其特征在于：步骤(3)中，所述硅砂与硬脂酸钙的重量比例为100：(0.1-0.5)。
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