CN105964932A - 一种硼泥-粉煤灰复合水溶性型芯及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硼泥‑粉煤灰复合水溶性型芯，其是由下述重量份的原料制得：硼泥5‑10，粉煤灰20‑30，滑石粉20‑30，氯化钠5‑10，葡萄糖酸钠3‑5，水玻璃5‑10，异丙醇铝0.1‑0.15，氨基磺酸1‑2，三硬脂酸甘油酯0.1‑0.2，山梨醇2‑4，乙二醇0.5‑1，粘结助剂10‑15。本发明的水溶性型芯具有良好的强度、尺寸稳定性和低吸湿性，不易发生开裂、缺陷，水溶溃散性好，易于清除，节能环保，成本低，经济实用。

Description

一种硼泥 - 粉煤灰复合水溶性型芯及其制备方法

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及一种硼泥-粉煤灰复合水溶性型芯及其制备方法。

背景技术

在制造工业中存在大量构件，其内壁呈薄壁复杂的结构，部分内腔几乎封闭，有的连成一体。目前常用的树脂芯、金属芯等溃散性能差，铸件浇注后内腔很难清理，影响铸件内表面的光洁度和尺寸精度，无法满足此类铸件铸造的需求。因此，开发高性能的水溶性型芯十分必要。

水溶性型芯是指以水溶性材料为粘结剂并添加填料，然后通过浇注、压制烧结成型等不同的成型方式制成的型芯。铸件浇注后，该型芯能在水中溶解溃散，达到清理型芯的效果。水溶性型芯具有不发气，可降低铸件缺陷、容易清除等特点，清理时不损伤铸件，尤其适用于带有复杂内腔及弯曲孔道的铸件。并且，水溶性型芯容易再回收利用，节能环保，是一种较为先进的制芯技术，有着良好的应用前景。目前，水溶性型芯的综合性能不佳，尚存在型芯强度差、易变形开裂、水溶溃散性不理想等缺陷，因此限制了其广泛应用。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高强度、低吸湿、节能环保的硼泥-粉煤灰复合水溶性型芯及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种硼泥-粉煤灰复合水溶性型芯，其是由下述重量份的原料制得：

硼泥5-10，粉煤灰20-30，滑石粉20-30，氯化钠5-10，葡萄糖酸钠3-5，水玻璃5-10，异丙醇铝0.1-0.15，三硬脂酸甘油酯0.1-0.2，氨基磺酸1-2，山梨醇2-4，乙二醇0.5-1，粘结助剂10-15；

所述粘结助剂由下列重量份的原料制成：瓜尔胶3-5，丙烯酸0.5-1，烯基琥珀酸酐0.3-0.5，过硫酸铵0.01-0.015，木质素磺酸钙1-2，硅烷偶联剂KH-570 0.1-0.2，水40-60；粘结助剂的制备方法是将瓜尔胶、烯基琥珀酸酐和木质素磺酸钙加入水中80-90℃搅拌1-2h，然后加入其余原料60-70℃、1000-1500r/min搅拌1-2h，冷却后即得。

一种硼泥-粉煤灰复合水溶性型芯的制备方法，包括以下步骤：

（1）按重量称取原料，先将硼泥、粉煤灰、滑石粉和葡萄糖酸钠共同研磨1-2h，再与乙二醇、水玻璃和氯化钠共同加入混料机高速混合10-15min，然后于600-700℃烧结1-2h，冷却后研磨至200-300目，得A组分；

（2）将异丙醇铝加入60-80倍重量的水中，将pH调至3-4后加入三硬脂酸甘油酯并于85-95℃搅拌2-4h，然后将温度调至40-60℃并加入其余原料搅拌1-2h，冷却后得B组分；

（3）将A组分与B组分加入混料机后高速混合10-20min，然后装填到模具中压实，待其固化后脱模，于200-250℃下烘干12-24h，最后根据需要对其外形进行进行机械加工，即得硼泥-粉煤灰复合水溶性型芯。

本发明的优点是：

本发明通过瓜尔胶、烯基琥珀酸酐、丙烯酸、木质素磺酸钙和硅烷偶联剂KH-570之间的复配及反应制得粘结助剂，有利于型芯的成型，并能有效改善型芯的抗拉性能和抗吸湿性；同时由于硼泥的粘结性能好，粉煤灰的强度高，通过与其余原料的合理复配以及加工，使制得的水溶性型芯具有良好的强度、尺寸稳定性和低吸湿性，不易发生开裂、缺陷，水溶溃散性好，易于清除，节能环保，成本低，经济实用。

具体实施方式

一种硼泥-粉煤灰复合水溶性型芯，其是由下述重量份的原料制得：

硼泥5，粉煤灰20，滑石粉20，氯化钠5，葡萄糖酸钠3，水玻璃5，异丙醇铝0.1，三硬脂酸甘油酯0.1，氨基磺酸1，山梨醇2，乙二醇0.5，粘结助剂10；

所述粘结助剂由下列重量份的原料制成：瓜尔胶3，丙烯酸0.5，烯基琥珀酸酐0.3，过硫酸铵0.01，木质素磺酸钙1，硅烷偶联剂KH-570 0.1，水40；粘结助剂的制备方法是将瓜尔胶、烯基琥珀酸酐和木质素磺酸钙加入水中80℃搅拌1h，然后加入其余原料60℃、1000r/min搅拌1h，冷却后即得。

一种硼泥-粉煤灰复合水溶性型芯的制备方法，包括以下步骤：

（1）按重量称取原料，先将硼泥、粉煤灰、滑石粉和葡萄糖酸钠共同研磨1h，再与乙二醇、水玻璃和氯化钠共同加入混料机高速混合10min，然后于600℃烧结1h，冷却后研磨至200目，得A组分；

（2）将异丙醇铝加入60倍重量的水中，将pH调至3后加入三硬脂酸甘油酯并于85℃搅拌2h，然后将温度调至40℃并加入其余原料搅拌1h，冷却后得B组分；

（3）将A组分与B组分加入混料机后高速混合10min，然后装填到模具中压实，待其固化后脱模，于200℃下烘干12h，最后根据需要对其外形进行进行机械加工，即得硼泥-粉煤灰复合水溶性型芯。

经检验，上述制得的水溶性型芯性能如下：

抗拉强度：6.5MPa；

溃散性能：在水中完全溃散时间≤10min；

抗吸湿性能：空气湿度80%的条件下放置24h，抗拉强度降低6.2%。

Claims (2)

1.一种硼泥-粉煤灰复合水溶性型芯，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得：

硼泥5-10，粉煤灰20-30，滑石粉20-30，氯化钠5-10，葡萄糖酸钠3-5，水玻璃5-10，异丙醇铝0.1-0.15，三硬脂酸甘油酯0.1-0.2，氨基磺酸1-2，山梨醇2-4，乙二醇0.5-1，粘结助剂10-15；

所述粘结助剂由下列重量份的原料制成：瓜尔胶3-5，丙烯酸0.5-1，烯基琥珀酸酐0.3-0.5，过硫酸铵0.01-0.015，木质素磺酸钙1-2，硅烷偶联剂KH-570 0.1-0.2，水40-60；粘结助剂的制备方法是将瓜尔胶、烯基琥珀酸酐和木质素磺酸钙加入水中80-90℃搅拌1-2h，然后加入其余原料60-70℃、1000-1500r/min搅拌1-2h，冷却后即得。

2.根据权利要求1所述的一种硼泥-粉煤灰复合水溶性型芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按重量称取原料，先将硼泥、粉煤灰、滑石粉和葡萄糖酸钠共同研磨1-2h，再与乙二醇、水玻璃和氯化钠共同加入混料机高速混合10-15min，然后于600-700℃烧结1-2h，冷却后研磨至200-300目，得A组分；

（2）将异丙醇铝加入60-80倍重量的水中，将pH调至3-4后加入三硬脂酸甘油酯并于85-95℃搅拌2-4h，然后将温度调至40-60℃并加入其余原料搅拌1-2h，冷却后得B组分；

（3）将A组分与B组分加入混料机后高速混合10-20min，然后装填到模具中压实，待其固化后脱模，于200-250℃下烘干12-24h，最后根据需要对其外形进行进行机械加工，即得硼泥-粉煤灰复合水溶性型芯。