CN105417997A - 一种泵阀铸件用纳米陶瓷粉增强的改性碱性酚醛树脂自硬砂及其制备方法 - Google Patents
一种泵阀铸件用纳米陶瓷粉增强的改性碱性酚醛树脂自硬砂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105417997A CN105417997A CN201510813674.8A CN201510813674A CN105417997A CN 105417997 A CN105417997 A CN 105417997A CN 201510813674 A CN201510813674 A CN 201510813674A CN 105417997 A CN105417997 A CN 105417997A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sand
- ceramic powder
- nano
- self
- pump valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Abstract
本发明公开了一种泵阀铸件用纳米陶瓷粉增强的改性碱性酚醛树脂自硬砂中采用的改性酚醛树脂粘接剂具有低粘度、高胶合强度、可塑性好、脆性低、游离苯酚和游离甲醛含量更低、用量更少、硬化速度放缓等优势,可有效提高型砂使用和再使用性能;砂料中掺混的纳米陶瓷粉多孔聚丙烯纤维有显著的增韧、补强效果,其独特的多孔和纤维状结构可在砂型中形成复杂均匀的网状结构,提高砂型透气性的同时达到增强的目的,可提高型砂的热稳定性,防止被金属液冲击而溃散,有效的提高了成品率。
Description
技术领域
本发明涉及树脂砂技术领域,尤其涉及一种泵阀铸件用纳米陶瓷粉增强的改性碱性酚醛树脂自硬砂及其制备方法。
背景技术
泵、阀门铸件具有壁薄、形状复杂等特点,在铸造过程中对型砂的质量要求尤为严格,型砂的质量也是关系到铸件质量的重要因素。型砂主要是由砂料、粘接剂以及辅助物等根据不同的比例混合制成的一类在铸造中用来造型的材料,根据使用的粘接剂不同,可分为粘土砂、水玻璃砂、树脂砂等等,其中酚醛树脂砂被广泛应用于国内铸造行业,其中自硬型酚醛树脂砂因其混砂方便、准备简单、分散速度快、粘接力强等优点在行业应用较多。
虽然自硬型酚醛树脂砂具备其独特的优点,但是其也存在一些较为突出的缺点,主要表现在粘度大、脆性大、发气量高、铸件易产生针孔、成本较高、不易回收再利用等方面,随着泵阀铸件向生产规模化和高精度化的方向发展,研制高效无污染、成本低、综合性能优良的酚醛树脂粘接剂是铸造高质量铸件的重要前提。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种泵阀铸件用纳米陶瓷粉增强的改性碱性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实现的:
一种泵阀铸件用纳米陶瓷粉增强的改性碱性酚醛树脂自硬砂,该树脂砂由以下重量份的原料制备得到:石英砂50-60、回用砂40-50、氧化锆8-10、硬脂酸镁0.1-0.2、纳米陶瓷粉0.4-0.5、聚丙烯切片0.4-0.5、碳酸钙0.01-0.02、硅烷偶联剂0.01-0.02、改性酚醛树脂粘接剂1-1.5、固化剂0.3-0.4。
所述的改性酚醛树脂粘接剂由以下重量份的原料制成:环氧硬脂酸辛酯0.2-0.3、有机硅表面活性剂0.1-0.2、纳米氧化铝1-2、三醋酸纤维素2-3、苯酚20-25、浓度为35-38%的甲醛溶液20-35、浓度为30%的氢氧化钾溶液3-5、尿素1-2、硅烷偶联剂0.1-0.2;其制备方法为:将苯酚、甲醛加入反应器中,加热至60-80℃,搅拌混合20-30min后加入氢氧化钾溶液,升温至80-100℃反应4-5h,随后加入三醋酸纤维素、尿素、有机硅表面活性剂,继续搅拌混合1.5-2h,反应结束后冷却至室温,随后将反应液在0.5-0.6×105Pa条件下以8-10℃/min的速率升温进行减压蒸馏脱水,当温度达到105-110℃时停止减压蒸馏,随后加入其它剩余物料,搅拌混合均匀后冷却至室温即得。
所述的固化剂为有机酯类固化剂。
所述的一种泵阀铸件用纳米陶瓷粉增强的改性碱性酚醛树脂自硬砂的制备方法为:
(1)先将纳米陶瓷粉、碳酸钙、聚丙烯切片、硅烷偶联剂搅拌混合均匀后熔融纺丝,制成长度为50-80μm,直径为10-20μm的多孔短纤维备用;
(2)将石英砂、回用砂、氧化锆混合均匀后粉碎过60-100目筛,过筛砂料投入混砂机中,随后再加入步骤(1)所得物料及除固化剂和粘接剂外的其它剩余物料,高速混合均匀后加入固化剂,搅拌混合4-5min,接着加入改性酚醛树脂粘接剂,继续搅拌混合8-10min后出砂即得。
本发明制备得到的改性酚醛树脂自硬砂具备以下优点:
(1)制备的改性酚醛树脂粘接剂具有低粘度、高胶合强度、可塑性好、脆性低、游离苯酚和游离甲醛含量更低、用量更少、硬化速度放缓等优势,可有效提高型砂使用和再使用性能。
(2)掺混纳米陶瓷粉的多孔聚丙烯纤维有显著的增韧、补强效果,其独特的多孔和纤维状结构可在砂型中形成复杂均匀的网状结构,提高砂型透气性的同时达到增强的目的,可提高型砂的热稳定性,防止被金属液冲击而溃散,有效的提高了成品率。
具体实施方式
该实施例树脂砂由以下重量份的原料制备得到:石英砂50、回用砂40、氧化锆8、硬脂酸镁0.1、纳米陶瓷粉0.4、聚丙烯切片0.4、碳酸钙0.01、硅烷偶联剂0.01、改性酚醛树脂粘接剂1、固化剂0.3。
其中改性酚醛树脂粘接剂由以下重量份的原料制成:环氧硬脂酸辛酯0.2、有机硅表面活性剂0.1、纳米氧化铝1、三醋酸纤维素2、苯酚20、浓度为35%的甲醛溶液20、浓度为30%的氢氧化钾溶液3、尿素1、硅烷偶联剂0.1;其制备方法为:将苯酚、甲醛加入反应器中,加热至60℃,搅拌混合20min后加入氢氧化钾溶液,升温至80℃反应4h,随后加入三醋酸纤维素、尿素、有机硅表面活性剂,继续搅拌混合1.5h,反应结束后冷却至室温,随后将反应液在0.5×105Pa条件下以8℃/min的速率升温进行减压蒸馏脱水,当温度达到105℃时停止减压蒸馏,随后加入其它剩余物料,搅拌混合均匀后冷却至室温即得。
采用的固化剂为甘油三乙酸酯。
该实施例的树脂砂制备方法为:
(1)先将纳米陶瓷粉、碳酸钙、聚丙烯切片、硅烷偶联剂搅拌混合均匀后熔融纺丝,制成长度为50μm,直径为10μm的多孔短纤维备用;
(2)将石英砂、回用砂、氧化锆混合均匀后粉碎过60目筛,过筛砂料投入混砂机中,随后再加入步骤(1)所得物料及除固化剂和粘接剂外的其它剩余物料,高速混合均匀后加入固化剂,搅拌混合4min,接着加入改性酚醛树脂粘接剂,继续搅拌混合8min后出砂即得。
本实施例所制得的改性酚醛树脂粘接剂的胶合强度为6.50MPa,游离酚含量≤0.5%,游离醛含量≤0.1%,最大分解温度可达540℃,该树脂砂的起模时间≥20min,24h抗拉强度为1.50MPa,型芯吸湿率低,发气量较之传统酚醛树脂型砂降低35%,得到的铸件表面质量高,尺寸精准,成品率可达95%以上,旧砂回用率可达85%。
Claims (4)
1.一种泵阀铸件用纳米陶瓷粉增强的改性碱性酚醛树脂自硬砂,其特征在于,该树脂砂由以下重量份的原料制备得到:石英砂50-60、回用砂40-50、氧化锆8-10、硬脂酸镁0.1-0.2、纳米陶瓷粉0.4-0.5、聚丙烯切片0.4-0.5、碳酸钙0.01-0.02、硅烷偶联剂0.01-0.02、改性酚醛树脂粘接剂1-1.5、固化剂0.3-0.4。
2.如权利要求1所述的一种泵阀铸件用纳米陶瓷粉增强的改性碱性酚醛树脂自硬砂,其特征在于,所述的改性酚醛树脂粘接剂由以下重量份的原料制成:环氧硬脂酸辛酯0.2-0.3、有机硅表面活性剂0.1-0.2、纳米氧化铝1-2、三醋酸纤维素2-3、苯酚20-25、浓度为35-38%的甲醛溶液20-35、浓度为30%的氢氧化钾溶液3-5、尿素1-2、硅烷偶联剂0.1-0.2;其制备方法为:将苯酚、甲醛加入反应器中,加热至60-80℃,搅拌混合20-30min后加入氢氧化钾溶液,升温至80-100℃反应4-5h,随后加入三醋酸纤维素、尿素、有机硅表面活性剂,继续搅拌混合1.5-2h,反应结束后冷却至室温,随后将反应液在0.5-0.6×105Pa条件下以8-10℃/min的速率升温进行减压蒸馏脱水,当温度达到105-110℃时停止减压蒸馏,随后加入其它剩余物料,搅拌混合均匀后冷却至室温即得。
3.如权利要求1所述的一种泵阀铸件用纳米陶瓷粉增强的改性碱性酚醛树脂自硬砂,其特征在于,所述的固化剂为有机酯类固化剂。
4.如权利要求1所述的一种泵阀铸件用纳米陶瓷粉增强的改性碱性酚醛树脂自硬砂的制备方法,其特征在于,所述的制备方法为:
(1)先将纳米陶瓷粉、碳酸钙、聚丙烯切片、硅烷偶联剂搅拌混合均匀后熔融纺丝,制成长度为50-80μm,直径为10-20μm的多孔短纤维备用;
(2)将石英砂、回用砂、氧化锆混合均匀后粉碎过60-100目筛,过筛砂料投入混砂机中,随后再加入步骤(1)所得物料及除固化剂和粘接剂外的其它剩余物料,高速混合均匀后加入固化剂,搅拌混合4-5min,接着加入改性酚醛树脂粘接剂,继续搅拌混合8-10min后出砂即得。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510813674.8A CN105417997A (zh) | 2015-11-23 | 2015-11-23 | 一种泵阀铸件用纳米陶瓷粉增强的改性碱性酚醛树脂自硬砂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510813674.8A CN105417997A (zh) | 2015-11-23 | 2015-11-23 | 一种泵阀铸件用纳米陶瓷粉增强的改性碱性酚醛树脂自硬砂及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105417997A true CN105417997A (zh) | 2016-03-23 |
Family
ID=55496616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510813674.8A Pending CN105417997A (zh) | 2015-11-23 | 2015-11-23 | 一种泵阀铸件用纳米陶瓷粉增强的改性碱性酚醛树脂自硬砂及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105417997A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110814273A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-02-21 | 安徽索立德铸业有限公司 | 一种呋喃树脂负载纳米陶瓷改性型砂 |
CN110860648A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-03-06 | 王海江 | 一种改善铸造砂粒形貌提高砂型强度的铸造工艺方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01262043A (ja) * | 1988-04-08 | 1989-10-18 | Acme Resin Corp | エステル硬化性アルカリ性フェノール樹脂によって結合した再生砂の引張強さ改良方法 |
CN101875830A (zh) * | 2009-11-23 | 2010-11-03 | 黑龙江省科学院石油化学研究院 | 酚醛树脂/磷酸盐杂化胶粘剂及其制备方法 |
CN103074015A (zh) * | 2013-01-06 | 2013-05-01 | 江苏省华源矿业有限公司 | 改性酚醛树脂胶粘剂的制备方法 |
CN103865459A (zh) * | 2014-03-24 | 2014-06-18 | 刘启明 | 含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶及其制备方法 |
CN104139154A (zh) * | 2014-07-30 | 2014-11-12 | 吴江市液铸液压件铸造有限公司 | 一种酚醛树脂自硬砂及其制备方法 |
-
2015
- 2015-11-23 CN CN201510813674.8A patent/CN105417997A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01262043A (ja) * | 1988-04-08 | 1989-10-18 | Acme Resin Corp | エステル硬化性アルカリ性フェノール樹脂によって結合した再生砂の引張強さ改良方法 |
CN101875830A (zh) * | 2009-11-23 | 2010-11-03 | 黑龙江省科学院石油化学研究院 | 酚醛树脂/磷酸盐杂化胶粘剂及其制备方法 |
CN103074015A (zh) * | 2013-01-06 | 2013-05-01 | 江苏省华源矿业有限公司 | 改性酚醛树脂胶粘剂的制备方法 |
CN103865459A (zh) * | 2014-03-24 | 2014-06-18 | 刘启明 | 含钾离子碱性化合物的酚醛树脂胶及其制备方法 |
CN104139154A (zh) * | 2014-07-30 | 2014-11-12 | 吴江市液铸液压件铸造有限公司 | 一种酚醛树脂自硬砂及其制备方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110860648A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-03-06 | 王海江 | 一种改善铸造砂粒形貌提高砂型强度的铸造工艺方法 |
CN110814273A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-02-21 | 安徽索立德铸业有限公司 | 一种呋喃树脂负载纳米陶瓷改性型砂 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102728775B (zh) | 一种含有木质纤维的型砂及其制作方法 | |
CN106040965B (zh) | 一种铸造用型砂 | |
CN101927318A (zh) | 一种高强度型覆膜砂 | |
CN102728776A (zh) | 一种低成本环保型砂及其制备方法 | |
CN101607301A (zh) | 一种可溶型芯及其制备方法 | |
CN105081198A (zh) | 一种铸钢件用含钠基膨润土的改性呋喃树脂砂及其制备方法 | |
CN105414451A (zh) | 一种泵阀铸件用高致密度改性碱性酚醛树脂自硬砂及其制备方法 | |
CN105436397A (zh) | 一种泵阀铸件用含碳纳米管的改性碱性酚醛树脂自硬砂及其制备方法 | |
CN105414455A (zh) | 一种泵阀铸件用高热稳定的改性碱性酚醛树脂自硬砂及其制备方法 | |
CN105108045A (zh) | 一种铸钢件用含短切碳纤维增强的改性呋喃树脂砂及其制备方法 | |
CN105414456A (zh) | 一种泵阀铸件用可形成网状致密结构的碱性酚醛树脂自硬砂及其制备方法 | |
CN105417997A (zh) | 一种泵阀铸件用纳米陶瓷粉增强的改性碱性酚醛树脂自硬砂及其制备方法 | |
CN105414448A (zh) | 一种泵阀铸件用含纳米氧化铈的改性碱性酚醛树脂自硬砂及其制备方法 | |
CN105081202A (zh) | 一种铸钢件用含纳米硅藻土的改性呋喃树脂砂及其制备方法 | |
CN105414454A (zh) | 一种泵阀铸件用芳纶浆粕增强的改性碱性酚醛树脂自硬砂及其制备方法 | |
CN105414449A (zh) | 一种泵阀铸件用耐热改性碱性酚醛树脂自硬砂及其制备方法 | |
JPH03291124A (ja) | 鋳物用砂型の製造方法 | |
CN105436393A (zh) | 一种高精度泵阀铸件用改性碱性酚醛树脂自硬砂及其制备方法 | |
CN105436396A (zh) | 一种泵阀铸件用高透气的改性碱性酚醛树脂自硬砂及其制备方法 | |
JP7079093B2 (ja) | 鋳型造型用粘結剤組成物 | |
CN110814273B (zh) | 一种呋喃树脂负载纳米陶瓷改性型砂 | |
CN105414453A (zh) | 一种泵阀铸件用高强度改性碱性酚醛树脂自硬砂及其制备方法 | |
CN105436392A (zh) | 一种泵阀铸件用低粘度高流动性的改性碱性酚醛树脂自硬砂及其制备方法 | |
CN105414457A (zh) | 一种薄壁泵阀铸件用高效改性碱性酚醛树脂自硬砂及其制备方法 | |
CN105081203A (zh) | 一种铸钢件用含紫砂泥的高透气改性呋喃树脂砂及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160323 |