CN107952928A - 一种用于磷酸盐铸造粘结剂的液体固化剂及其制备方法 - Google Patents
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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：冶金镁砂粉60～63％，钠基膨润土3.16～4.36％，聚乙烯醇缩丁醛1.15～1.88％，硅溶胶0.45～0.65％，表面活性剂0.35～0.54％，余量为酒精。制备方法包括以下步骤：(1)将冶金镁砂粉、聚乙烯醇缩丁醛、钠基膨润土加入搅拌机中干态混合搅匀得到混合粉料；(2)将硅溶胶、表面活性剂稀释在一半的酒精中得到混合液；(3)将混合液缓缓加入混合粉料中，边加边搅拌，加完混合液后，密封混碾1小时使搅拌物呈干膏状；(4)加入剩余酒精，将膏状物稀释即成液体固化剂。本发明所制得的液体固化剂48小时悬浮率达98％，波美度十分稳定，长期存放，不沉淀、不变稠，稳定性高。
Description
技术领域
本发明涉及用于磷酸盐铸造粘结剂的固化剂，具体地涉及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，但是目前与之配套的镁砂粉粉状固化剂存在诸多问题，在定量、传输、保存等方面都不如液体固化剂方便，特别是在混砂时，容易造成粉尘污染。
中国发明专利CN 104841873B“用于磷酸盐铸造粘结剂的液体固化剂及其制备方法”公开了一种液体固化剂，该液体固化剂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。但是该发明提供的悬浮液固化剂还存在以下问题：悬浮液固化剂存放6个月不板结但有变稠的现象，波美度变高，整体的稳定性略差，进而在长时间存放后会导致流动性变差，影响定量输送，也可能导致管道堵塞，混砂效果也会受到影响。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种稳定性高的用于磷酸盐铸造粘结剂的液体固化剂及其制备方法，使得镁砂粉颗粒在悬浮液中被分散或被悬浮剂分子充分包覆，得到更加稳定的悬浮液固化剂。
本发明提供的方案如下：
一种用于磷酸盐铸造粘结剂的液体固化剂，该液体固化剂的质量百分比组成为：冶金镁砂粉60～63％，钠基膨润土3.16～4.36％，聚乙烯醇缩丁醛1.15～1.88％，硅溶胶0.45～0.65％，表面活性剂0.35～0.54％，余量为酒精。
上述聚乙烯醇缩丁醛的粘度为3～5秒。
上述钠基膨润土粒度为800目。
上述表面活性剂为JFC，硅溶胶为工业级。
一种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)按比例称取冶金镁砂粉、钠基膨润土、聚乙烯醇缩丁醛、酒精、硅溶胶、JFC备用；
(2)取一半质量的酒精，将硅溶胶、JFC加入酒精中，搅匀得混合液备用；
(3)将冶金镁砂粉、钠基膨润土、聚乙烯醇缩丁醛三种粉料加入搅拌机内，将干态粉料混合搅匀得到混合粉料；
(4)取步骤(2)的混合液缓缓加入搅拌机内，边加边搅，加完后继续搅拌至混合粉料呈膏状；
(5)将另一半酒精缓缓加入搅拌机内，边加边搅，加完后继续搅拌至得到稀释的液体固化剂。
技术原理如下：配方中引入孔隙率高、比表面大的钠基膨润土和硅溶胶，使粉料分散更充分，同时硅溶胶和JFC均具有较好的渗透和润湿作用，使助剂能良好地润湿镁砂粉固体颗粒表面，充分包覆固体颗粒，悬浮剂分子在固化剂表面包覆力强，包覆均匀，使得该液体固化剂的稳定性显著提高。
本发明的有益效果：
(1)稳定性高，所得液体固化剂24小时悬浮率达100％，48小时悬浮率98％；
(2)可重复分散，液体固化剂存放较长时间，悬浮率下降后，轻轻摇匀，很快变均匀，测试波美度保持不变。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明，本发明的内容完全不限于此。
下述实施例中聚乙烯醇缩丁醛的粘度为3～5秒，钠基膨润土粒度为800目，硅溶胶为工业级。
实施例1
1)称取冶金镁砂粉6300g，钠基膨润土385g，聚乙烯醇缩丁醛135g，硅溶胶45g，JFC35g，酒精3100g，备用；
2)取1)中的1550g酒精，将硅溶胶、JFC加入酒精中，搅匀得混合液备用；
3)将冶金镁砂粉、钠基膨润土、聚乙烯醇缩丁醛三种粉料加入搅拌机内，将干态混合粉料搅拌5～10分钟得到混合粉料；
4)取第2)步的混合液缓缓加入搅拌机内，边加边搅，加完后继续搅拌1小时，使混合粉料呈膏状；
5)再将第1)步余下的1550g酒精缓缓加入搅拌机内，边加边搅，加完后继续搅拌5～10分钟，即得到稀释的液体固化剂。
实施例2
1)称取冶金镁砂粉6000g，钠基膨润土436g，聚乙烯醇缩丁醛154g，硅溶胶65g，JFC45g，酒精3300g，备用；
2)取1)中的1650g酒精，将硅溶胶、JFC加入酒精中，搅匀得混合液备用；
3)将冶金镁砂粉、钠基膨润土、聚乙烯醇缩丁醛三种粉料加入搅拌机内，使干态粉料混合5～10分钟得到混合粉料；
4)取第1)步的混合液体缓缓加入搅拌机内，边加边搅，加完后继续搅拌1小时，使混合粉料呈膏状；
5)再将第1)步余下的1650g酒精缓缓加入搅拌机内，边加边搅，加完后继续搅拌5～10分钟，即得到稀释的液体固化剂。
实施例3
1)称取冶金镁砂粉6200g，钠基膨润土316g，聚乙烯醇缩丁醛188g，硅溶胶48g，JFC48g，酒精3200g，备用；
2)取1)中1600g酒精，将硅溶胶、JFC加入酒精中，搅匀得混合液体备用；
3)将冶金镁砂粉、钠基膨润土、聚乙烯醇缩丁醛三种粉料加入搅拌机内，使干态粉料混合5～10分钟得到混合粉料；
4)取第2)步的混合液体缓缓加入搅拌机内，边加边搅，加完后继续搅拌1小时，使混合粉料呈膏状；
5)再将第1)步余下的1600g酒精缓缓加入搅拌机内，边加边搅加完后，继续搅拌5～10分钟，即得到稀释的液体固化剂。
实施例4
1)称取冶金镁砂粉6300g，钠基膨润土367g，聚乙烯醇缩丁醛115g，硅溶胶64g，JFC54g，酒精3100g，备用；
2)取1)中1550g酒精，将硅溶胶、JFC加入酒精中，搅匀得混合液备用；
3)将冶金镁砂粉、钠基膨润土、聚乙烯醇缩丁醛三种粉料加入搅拌机内，使干态粉料混合5～10分钟得到混合粉料；
4)取第2)步的混合液体缓缓加入搅拌机内，边加边搅，加完后继续搅拌1小时，使混合粉料呈膏状；
5)再将第1)步余下的1550g酒精缓缓加入搅拌机内，边加边搅，加完后继续搅拌5～10分钟，即得到稀释的液体固化剂。
实施例5
对实施例1～4所制得的液体固化剂进行悬浮性能和稳定性能进行测试。
测试方法如下：将液体固化剂搅匀后倒入100mL量筒中至100刻度处，将波美计轻轻插入液体中，待波美计停止不动时，读取液体顶面与波美计相交处波美计上的数字，即是液体的波美度值。存放一定时间后，由于骨料沉降，液体顶面可能出现一定高度的纯液体酒精层，用100减去该高度值即为液体固化剂的悬浮率。
测试结果如表1所示，从表1中可以看出，实施例1～4的悬浮率随着悬浮时间的增加逐渐下降，下降幅度在4％，在15天时仍能保持96％的悬浮率。波美度则保持不变，十分稳定。测试结果表明所制得的液体固化剂发生极少量的沉降，稳定性高。
表1悬浮性能测试
实施例6
对实施例1～4所制得的液体固化剂存放不同时间后进行型砂试样制备和性能测试。为避免环境温湿度对测试结果的干扰，在测试当天重新制备实施例1～4相同配方的液体固化剂，再进行型砂试样制备，作为参照样，表2中“0”列即为参照样的测试数据。
型砂试样制备和性能测试方法如下：称取50/100目标准砂500g，液体固化剂5g，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10g，加入混砂机内，混匀20秒，出砂。出砂后，制取标准“8”字型试样5个，24小时后测试抗拉强度。
测试结果如表2所示，从表2中可以看出，实施例1～4的抗拉强度随着存放时间的增加而下降，下降幅度最大为9％，最小为2％，液体固化剂存放6个月后型砂抗拉强度仍有0.72MPa。测试结果表明所制得的液体固化剂性能稳定。
表2型砂性能测试
表2(续)
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明保护的范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所做的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于磷酸盐铸造粘结剂的液体固化剂，其特征在于，所述液体固化剂的质量百分比组成为：冶金镁砂粉60～63％，钠基膨润土3.16～4.36％，聚乙烯醇缩丁醛1.15～1.88％，硅溶胶0.45～0.65％，表面活性剂0.35～0.54％，余量为酒精。
2.根据权利要求1所述的用于磷酸盐铸造粘结剂的液体固化剂，其特征在于，所述聚乙烯醇缩丁醛的粘度为3～5秒。
3.根据权利要求1所述的用于磷酸盐铸造粘结剂的液体固化剂，其特征在于，所述钠基膨润土粒度为800目。
4.根据权利要求1所述的用于磷酸盐铸造粘结剂的液体固化剂，其特征在于，所述表面活性剂为JFC，硅溶胶为工业级。
5.一种权利要求1所述的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)按比例称取冶金镁砂粉、钠基膨润土、聚乙烯醇缩丁醛、酒精、硅溶胶、JFC备用；
(2)取一半质量的酒精，将硅溶胶、JFC加入酒精中，搅匀得混合液备用；
(3)将冶金镁砂粉、钠基膨润土、聚乙烯醇缩丁醛三种粉料加入搅拌机内，将干态粉料混合搅匀得到混合粉料；
(4)取步骤(2)的混合液缓缓加入搅拌机内，边加边搅，加完后继续搅拌至混合粉料呈膏状；
(5)将另一半酒精缓缓加入搅拌机内，边加边搅，加完后继续搅拌至得到稀释的液体固化剂。
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| Title |
|---|
| 张友寿等: "磷酸盐粘结剂自硬砂用悬浮液固化剂的研制", 《特种铸造及有色合金》 * |
| 徐三强等: "MgO＠SiO２固化无机磷酸盐防腐蚀涂层材料的制备与研究", 《腐蚀与防护》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108907070A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-11-30 | 湖北工业大学 | 一种磷酸盐粘结剂自硬砂固化剂及其制备方法 |
| CN110625060A (zh) * | 2019-10-15 | 2019-12-31 | 湖北工业大学 | 羟基乙叉二膦酸改性的磷酸盐粘结剂及其制备方法 |
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| CN107952928B (zh) | 2019-10-11 |
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