CN109822040A - 一种双组份水硬化温芯盒粘结剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双组份水硬化温芯盒粘结剂及其制备和使用方法，粘结剂包括高活性亲水粉末材料和水基型液体材料，本发明的粘合剂性能与有机合成树脂粘结剂相当、低成本、环保无污染，该粘结剂相比于有机合成树脂粘结剂具有低成本和环保无污染的优势，相比于水玻璃粘结剂具有常温强度高和溃散性能好的优势。

Description

一种双组份水硬化温芯盒粘结剂

技术领域

本发明属于铸造辅助材料领域，具体涉及一种双组份水硬化温芯盒粘结剂及其制备和使用方法。

背景技术

目前铸造行业普遍使用的粘结剂包括有机合成树脂粘结剂和无机粘结剂两大类。有机合成树脂粘结剂中尤其以自硬化呋喃树脂、碱性酚醛树脂和三乙胺冷芯盒树脂用的最多。目前普遍使用的铸造用无机粘结剂为水玻璃粘结剂。

有机合成树脂粘结剂虽然具有优异的使用性能，但其存在成本高昂、树脂砂在使用过程中污染环境、危害人员健康以及有机合成树脂生产企业产生的大量废水、废渣污染环境等问题。

水玻璃粘结剂虽然在使用过程中不会产生有毒有害气体污染环境和人体健康，但其溃散性能差的问题至今难以解决，导致铸件后期清砂困难，旧砂回收利用率仅为80％左右，大量不可回收的铸造旧砂随意堆放，污染环境。另一方面，水玻璃粘结剂常温粘结强度低，不能用于生产大型铸钢、铸铁件。

发明内容

为了迎合高效、节能、环保的“绿色铸造”理念，本发明克服现有技术的不足，提供一种双组份水硬化温芯盒粘结剂及其制备和使用方法，本发明的粘合剂性能与有机合成树脂粘结剂相当、低成本、环保无污染，该粘结剂相比于有机合成树脂粘结剂具有低成本和环保无污染的优势，相比于水玻璃粘结剂具有常温强度高和溃散性能好的优势。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

一种双组份水硬化温芯盒粘结剂的制备方法，包括以任意顺序执行的以下步骤：

(1)将碱金属硅酸盐、碱土金属硅酸盐、高活性水泥、石膏、碱土金属氧化物以及耐火材料用真空泵抽入混合机中，启动搅拌，搅拌60min；检测、包装，得到双组份水硬化温芯盒粘结剂的高活性亲水粉末材料；

(2)将去离子水、碳酸盐以及磷酸盐加入到1000L陶瓷蒸汽反应釜中，加热升温至60-75℃，搅拌反应90-120min，然后降温至20-30℃，加入防腐剂和水溶性颜料，搅拌30-60min，检测、包装，得到双组份水硬化温芯盒粘结剂的水基型液体材料。

优选的，所述步骤(1)中各成分的加入量为，38％-52％的碱金属硅酸盐、13％-23％的碱土金属硅酸盐、8％-24％的高活性水泥、4％-14的石膏、1％-11％的碱土金属氧化物以及1％-11％的耐火填料；

所述步骤(2)中各成分的加入量为，50％-90％的去离子水、3％-27％的碳酸盐、5％-21％的磷酸盐、0.3％-2.7％的防腐剂以及0.3％-0.7％的水溶性颜料。

优选的，步骤(1)中，所述碱金属硅酸盐为速溶硅酸钠或速溶硅酸钾中的一种或两种的组合；所述碱土金属硅酸盐为速溶硅酸镁或速溶硅酸钙中的一种或两种的组合；所述高活性水泥为硅酸盐水泥；所述石膏为磷石膏粉或脱硫石膏粉中的一种或两种的组合；所述碱土金属氧化物为氧化镁或氧化钙中的一种或两种的组合；所述耐火材料为高耐火度的粉末材料，为锆英粉、白刚玉、莫来石和铝矾土中的一种或两种以上的组合。

优选的，步骤2)中，所述碳酸盐为碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或两种的组合；所述磷酸盐为磷酸氢二钠或磷酸铝中的一种或两种的组合；所述防腐剂为山梨酸钾、双乙酸钠和丙酸钙中的一种或两种以上的组合；所述水溶性颜料为锶钙黄、联苯胺黄、双沙黄和柠檬黄中的一种或两种以上的组合。

一种双组份水硬化温芯盒粘结剂，包括高活性亲水粉末材料和水基型液体材料，其中，

所述高活性亲水粉末材料包括以下质量百分含量的组分：38％-52％的碱金属硅酸盐、13％-23％的碱土金属硅酸盐、8％-24％的高活性水泥、4％-14的石膏、1％-11％的碱土金属氧化物以及1％-11％的耐火填料；

所述水基型液体材料包括以下质量百分含量组分：50％-90％的去离子水、3％-27％的碳酸盐、5％-21％的磷酸盐、0.3％-2.7％的防腐剂以及0.3％-0.7％的水溶性颜料。

优选的，所述碱金属硅酸盐为速溶硅酸钠或速溶硅酸钾中的一种或两种的组合；所述碱土金属硅酸盐为速溶硅酸镁或速溶硅酸钙中的一种或两种的组合；所述高活性水泥为硅酸盐水泥；所述石膏为磷石膏粉或脱硫石膏粉中的一种或两种的组合。

优选的，所述碱土金属氧化物为氧化镁或氧化钙中的一种或两种的组合；所述耐火材料为高耐火度的粉末材料，为锆英粉、白刚玉、莫来石和铝矾土中的一种或两种以上的组合。

优选的，所述碳酸盐为碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或两种的组合；所述磷酸盐为磷酸氢二钠或磷酸铝中的一种或两种的组合；所述防腐剂为山梨酸钾、双乙酸钠和丙酸钙中的一种或两种以上的组合；所述水溶性颜料为锶钙黄、联苯胺黄、双沙黄和柠檬黄中的一种或两种以上的组合。

一种双组份水硬化温芯盒粘结剂的使用方法，包括以下步骤:

(1)将高活性亲水粉末材料与铸造用原砂材料搅拌混合均匀后将水基型液体材料加入，搅拌混合均匀；

(2)将混合料注入模型中，加热模型，使得原砂材料硬化成型，最终得到铸造用砂型或砂芯。

优选的，所述高活性亲水粉末材料的加入量为原砂材料的2％，水基型液体材料为原砂材料的1.5％，

本发明的有益效果在于：

(1)该新型双组份水硬化温芯盒粘结剂在25℃的常温环境中可使用时间达到30min≤t≤120min，可使用时间长，现场造型操作方便，相同条件下自硬化呋喃树脂可使用时间最长只能达到20min左右。

(2)常温抗拉强度达到2.0MPa以上，与自硬化呋喃树脂常温强度水平相当，远高于水玻璃粘结剂1.2MPa的常温抗拉强度水平。

(3)双组份水硬化温芯盒粘结剂1000℃高温抗拉强度达到1.4MPa以上，远高于自硬化呋喃树脂0.6MPa的高温抗拉强度水平，耐高温性能优异，有效降低了铸件粘砂和脉纹缺陷出现频率。

(4)双组份水硬化温芯盒粘结剂1000℃高温残留抗拉强度达到0.2MPa以下，与自硬化呋喃树脂水平相当，溃散性能优异，远低于相同条件下水玻璃粘结剂0.5MPa的1000℃高温残留抗拉强度水平。

(5)该新型双组份水硬化温芯盒粘结剂高活性亲水粉末材料与原砂材料之间不发生化学反应、长时间暴露在空气中性能不发生变化，方便现场储存和操作。

(6)该新型双组份水硬化温芯盒粘结剂高活性亲水粉末材料和水基型液体材料在生产、使用过程中无有毒有害气体产生，对人体无任何损害，绿色环保。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。请注意，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种双组份水硬化温芯盒粘结剂的制备方法，包括以任意顺序执行的以下步骤：

(1)将碱金属硅酸盐、碱土金属硅酸盐、高活性水泥、石膏、碱土金属氧化物以及耐火材料用真空泵抽入混合机中，启动搅拌，搅拌60min；检测、包装，得到双组份水硬化温芯盒粘结剂的高活性亲水粉末材料。

(2)将去离子水、碳酸盐以及磷酸盐加入到1000L陶瓷蒸汽反应釜中，加热升温至60-75℃，搅拌反应90-120min，然后降温至20-30℃，加入防腐剂和水溶性颜料，搅拌30-60min，检测、包装，得到双组份水硬化温芯盒粘结剂的水基型液体材料。

根据本发明的具体实施例，步骤(1)中各成分的加入量为，38％-52％的碱金属硅酸盐、13％-23％的碱土金属硅酸盐、8％-24％的高活性水泥、4％-14的石膏、1％-11％的碱土金属氧化物以及1％-11％的耐火填料；步骤(2)中各成分的加入量为，50％-90％的去离子水、3％-27％的碳酸盐、5％-21％的磷酸盐、0.3％-2.7％的防腐剂以及0.3％-0.7％的水溶性颜料。

根据本发明的具体实施例，步骤(1)中，所述碱金属硅酸盐为速溶硅酸钠或速溶硅酸钾中的一种或两种的组合；所述碱土金属硅酸盐为速溶硅酸镁或速溶硅酸钙中的一种或两种的组合；所述高活性水泥为硅酸盐水泥；所述石膏为磷石膏粉或脱硫石膏粉中的一种或两种的组合；所述碱土金属氧化物为氧化镁或氧化钙中的一种或两种的组合；所述耐火材料为高耐火度的粉末材料，为锆英粉、白刚玉、莫来石和铝矾土中的一种或两种以上的组合。

根据本发明的具体实施例，步骤(2)中，所述碳酸盐为碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或两种的组合；所述磷酸盐为磷酸氢二钠或磷酸铝中的一种或两种的组合；所述防腐剂为山梨酸钾、双乙酸钠和丙酸钙中的一种或两种以上的组合；所述水溶性颜料为锶钙黄、联苯胺黄、双沙黄和柠檬黄中的一种或两种以上的组合。

根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种双组份水硬化温芯盒粘结剂，包括高活性亲水粉末材料和水基型液体材料，其中，所述高活性亲水粉末材料包括以下质量百分含量的组分：38％-52％的碱金属硅酸盐、13％-23％的碱土金属硅酸盐、8％-24％的高活性水泥、4％-14的石膏、1％-11％的碱土金属氧化物以及1％-11％的耐火填料；所述水基型液体材料包括以下质量百分含量的组分：50％-90％的去离子水、3％-27％的碳酸盐、5％-21％的磷酸盐、0.3％-2.7％的防腐剂以及0.3％-0.7％的水溶性颜料。

根据本发明的具体实施例，所述碱金属硅酸盐为速溶硅酸钠或速溶硅酸钾中的一种或两种的组合；所述碱土金属硅酸盐为速溶硅酸镁或速溶硅酸钙中的一种或两种的组合；所述高活性水泥为硅酸盐水泥；所述石膏为磷石膏粉或脱硫石膏粉中的一种或两种的组合，所述碱土金属氧化物为氧化镁或氧化钙中的一种或两种的组合；所述耐火材料为高耐火度的粉末材料，为锆英粉、白刚玉、莫来石和铝矾土中的一种或两种以上的组合，所述碳酸盐为碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或两种的组合；所述磷酸盐为磷酸氢二钠或磷酸铝中的一种或两种的组合；所述防腐剂为山梨酸钾、双乙酸钠和丙酸钙中的一种或两种以上的组合；所述水溶性颜料为锶钙黄、联苯胺黄、双沙黄和柠檬黄中的一种或两种以上的组合。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种双组份水硬化温芯盒粘结剂的使用方法包括以下步骤：

(1)将高活性亲水粉末材料与铸造用原砂材料搅拌混合均匀后将水基型液体材料加入，搅拌混合均匀；

(2)将混合料注入模型中，加热模型，原砂材料中的高活性亲水粉末材料A与水基型液体材料B充分接触，发生物理化学反应，使得原砂材料硬化成型，最终得到铸造用砂型或砂芯。

根据本发明的具体实施例，所述高活性亲水粉末材料的加入量为原砂材料的2％，水基型液体材料为原砂材料的1.5％，高活性亲水粉末材料和水基型液体材料在常温状态下即可发生物理化学反应，但反应速度较慢，反应程度不足，导致常温状态下型砂硬化缓慢，且强度较低。为了提高该粘结剂的硬化成型速度和最终的型砂强度，将硬化成型温度设定为70-85℃。在此温度条件下，该粘结剂反应速度明显加快，反应更加彻底，型砂强度高。另一方面，该新型双组份水硬化温芯盒粘结剂在造型和后期浇注过程中无有毒有害气体生成、无结晶物析出。具有优异的耐高温性能，使其可以应用于大型铸钢件的生产。溃散性能优异，铸件后期清砂容易，铸件表面质量高。

以下提供一些具体的实施例，需要注意的是，下述的实施例中，组分A为高活性亲水粉末材料；组分B为水基型液体材料。

实施例一

第一部分：制备双组份水硬化温芯盒粘结剂的组分A。

(1)将45％质量分数的碱金属硅酸盐、18％质量分数的碱土金属硅酸盐、16％质量分数的高活性水泥、9％质量分数的石膏、6％质量分数的碱土金属氧化物以及6％质量分数的的耐火材料用真空泵抽入混合机中，启动搅拌，搅拌60min。

(2)检测、包装，即得新型双组份水硬化温芯盒粘结剂的组分A。

第二部分：制备新型双组份水硬化温芯盒粘结剂的组分B。

(1)将70％质量分数的去离子水、15％质量分数的碳酸盐以及13％质量分数的磷酸盐加入到1000L陶瓷蒸汽反应釜中，加热升温至60-75℃，搅拌反应90-120min。

(2)降温至20-30℃，加入1.5％质量分数的防腐剂和0.5％质量分数的水溶性颜料，搅拌30-60min。

(3)检测、包装，即得新型双组份水硬化温芯盒粘结剂的组分B。

该新型双组份水硬化温芯盒粘结剂组分A加入量为2％(占铸造原砂材料的比重)、组分B加入量为1.5％(占铸造原砂材料的比重)时，其常温可使用时间t＝75min；在70-85℃环境中，脱模时间15min；在70-85℃环境中加热硬化2h后，其常温抗拉强度达到2.24MPa，1000℃高温抗拉强度为1.63Mpa，1000℃高温残留抗拉强度为0.14Mpa。

实施例二

第一部分：制备新型双组份水硬化温芯盒粘结剂的组分A。

(1)将45％质量分数的碱金属硅酸盐、20％质量分数的碱土金属硅酸盐、20％质量分数的高活性水泥、5％质量分数的石膏、5％质量分数的碱土金属氧化物以及5％质量分数的耐火材料用真空泵抽入混合机中，启动搅拌，搅拌60min。

(2)检测、包装，即得新型双组份水硬化温芯盒粘结剂的组分A。

第二部分：制备新型双组份水硬化温芯盒粘结剂的组分B。

(1)将80％质量分数的去离子水、10％质量分数的碳酸盐以及8.5％质量分数的磷酸盐加入到1000L陶瓷蒸汽反应釜中，打开蒸汽，加热升温至60-75℃，搅拌反应90-120min。

(2)降温至20-30℃，加入1％质量分数的防腐剂和0.5％质量分数的水溶性颜料，搅拌30-60min。

(3)检测、包装，即得新型双组份水硬化温芯盒粘结剂的组分B。

该新型双组份水硬化温芯盒粘结剂组分A加入量为2％(占铸造原砂材料的比重)、组分B加入量为1.5％(占铸造原砂材料的比重)时，其常温可使用时间t＝90min；在70-85℃环境中，脱模时间20min；在70-85℃环境中加热硬化2h后，其常温抗拉强度达到2.35MPa，1000℃高温抗拉强度为1.76Mpa，1000℃高温残留抗拉强度为0.11Mpa。

实施例三

第一部分：制备新型双组份水硬化温芯盒粘结剂的组分A

(1)将50％质量分数的碱金属硅酸盐、15％质量分数的碱土金属硅酸盐、15％质量分数的高活性水泥、10％质量分数的石膏、6％质量分数的碱土金属氧化物以及4％质量分数的耐火材料用真空泵抽入混合机中，启动搅拌，搅拌60min。

(2)检测、包装，即得新型双组份水硬化温芯盒粘结剂的组分A。

第二部分：制备新型双组份水硬化温芯盒粘结剂的组分B

(1)将85％质量分数的去离子水、5％质量分数的碳酸盐以及8％质量分数的磷酸盐加入到1000L陶瓷反应釜中，打开蒸汽，加热升温至60-75℃，搅拌反应90-120min。

(2)降温至20-30℃，加入1.6％质量分数的防腐剂和0.4％质量分数的水溶性颜料，搅拌30-60min。

(3)检测、包装，即得新型双组份水硬化温芯盒粘结剂的组分B。

该新型双组份水硬化温芯盒粘结剂组分A加入量为2％(占铸造原砂材料的比重)、组分B加入量为1.5％(占铸造原砂材料的比重)时，其常温可使用时间t＝80min；在70-85℃环境中，脱模时间16min；在70-85℃环境中加热硬化2h后，其常温抗拉强度达到2.19MPa，1000℃高温抗拉强度为1.466Mpa，1000℃高温残留抗拉强度为0.08Mpa。

实施例四

第一部分：制备新型双组份水硬化温芯盒粘结剂的组分A

(1)将40％质量分数的碱金属硅酸盐、20％质量分数的碱土金属硅酸盐、22％质量分数的高活性水泥、12％质量分数的石膏、3％质量分数的碱土金属氧化物以及3％质量分数的耐火材料用真空泵抽入混合机中，启动搅拌，搅拌60min。

(2)检测、包装，即得新型双组份水硬化温芯盒粘结剂的组分A。

第二部分：制备新型双组份水硬化温芯盒粘结剂的组分B

(1)将75％质量分数的去离子水、10％质量分数的碳酸盐以及12.5％质量分数的磷酸盐加入到1000L陶瓷反应釜中，打开蒸汽，加热升温至60-75℃，搅拌反应90-120min。

(2)降温至20-30℃，加入2％质量分数的防腐剂和0.5％质量分数的水溶性颜料，搅拌30-60min。

(3)检测、包装，即得新型双组份水硬化温芯盒粘结剂的组分B。

该新型双组份水硬化温芯盒粘结剂组分A加入量为2％(占铸造原砂材料的比重)、组分B加入量为1.5％(占铸造原砂材料的比重)时，其常温可使用时间t＝100min；在70-85℃环境中，脱模时间25min；在70-85℃环境中加热硬化2h后，其常温抗拉强度达到2.33MPa，1000℃高温抗拉强度为1.58Mpa，1000℃高温残留抗拉强度为0.12Mpa。

实施例五

第一部分：制备新型双组份水硬化温芯盒粘结剂的组分A。

(1)将42％质量分数的碱金属硅酸盐、18％质量分数的碱土金属硅酸盐、18％质量分数的高活性水泥、10％质量分数的石膏、5％质量分数的碱土金属氧化物以及7％质量分数的耐火材料用真空泵抽入混合机中，启动搅拌，搅拌60min。

(2)检测、包装，即得新型双组份水硬化温芯盒粘结剂的组分A。

第二部分：制备新型双组份水硬化温芯盒粘结剂的组分B。

(1)将75％质量分数的去离子水、5％质量分数的碳酸盐以及18.5％质量分数的磷酸盐加入到1000L陶瓷反应釜中，打开蒸汽，加热升温至60-75℃，搅拌反应90-120min。

(2)降温至20-30℃，加入1.1％质量分数的防腐剂和0.4％质量分数的水溶性颜料，搅拌30-60min。

(3)检测、包装，即得新型双组份水硬化温芯盒粘结剂的组分B。

该新型双组份水硬化温芯盒粘结剂组分A加入量为2％(占铸造原砂材料的比重)、组分B加入量为1.5％(占铸造原砂材料的比重)时，其常温可使用时间t＝96min；在70-85℃环境中，脱模时间22min；在70-85℃环境中加热硬化2h后，其常温抗拉强度达到2.45MPa，1000℃高温抗拉强度为1.61Mpa，1000℃高温残留抗拉强度为0.16Mpa。

综上所述本发明的双组份水硬化温芯盒粘结剂在25℃的常温环境中可使用时间达到30min≤t≤120min，可使用时间长，现场造型操作方便，相同条件下自硬化呋喃树脂可使用时间最长只能达到20min左右。双组份水硬化温芯盒粘结剂组分A加入量为2％(占铸造原砂材料的比重)、组分B加入量为1.5％(占铸造原砂材料的比重)时，其标准砂试块于70-85℃环境中加热硬化2h后，常温抗拉强度达到2.0MPa以上，与自硬化呋喃树脂常温强度水平相当，远高于水玻璃粘结剂1.2MPa的常温抗拉强度水平。该新型双组份水硬化温芯盒粘结剂1000℃高温抗拉强度达到1.4MPa以上，远高于自硬化呋喃树脂0.6MPa的高温抗拉强度水平，耐高温性能优异，有效降低了铸件粘砂和脉纹缺陷出现频率。

本发明的双组份水硬化温芯盒粘结剂1000℃高温残留抗拉强度达到0.2MPa以下，与自硬化呋喃树脂水平相当，溃散性能优异，远低于相同条件下水玻璃粘结剂0.5MPa的1000℃高温残留抗拉强度水平。双组份水硬化温芯盒粘结剂组分A与原砂材料之间不发生化学反应、长时间暴露在空气中性能不发生变化，方便现场储存和操作。双组份水硬化温芯盒粘结剂组分A和组分B在生产、使用过程中无有毒有害气体产生，对人体无任何损害，绿色环保。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。

Claims (10)

1.一种双组份水硬化温芯盒粘结剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将碱金属硅酸盐、碱土金属硅酸盐、高活性水泥、石膏、碱土金属氧化物以及耐火材料用真空泵抽入混合机中，启动搅拌，搅拌60min；检测、包装，得到双组份水硬化温芯盒粘结剂的高活性亲水粉末材料；

(2)将去离子水、碳酸盐以及磷酸盐加入到1000L陶瓷蒸汽反应釜中，加热升温至60-75℃，搅拌反应90-120min，然后降温至20-30℃，加入防腐剂和水溶性颜料，搅拌30-60min，检测、包装，得到双组份水硬化温芯盒粘结剂的水基型液体材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中各成分的加入量为，38％-52％的碱金属硅酸盐、13％-23％的碱土金属硅酸盐、8％-24％的高活性水泥、4％-14的石膏、1％-11％的碱土金属氧化物以及1％-11％的耐火填料；

所述步骤(2)中各成分的加入量为，50％-90％的去离子水、3％-27％的碳酸盐、5％-21％的磷酸盐、0.3％-2.7％的防腐剂以及0.3％-0.7％的水溶性颜料。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碱金属硅酸盐为速溶硅酸钠或速溶硅酸钾中的一种或两种的组合；所述碱土金属硅酸盐为速溶硅酸镁或速溶硅酸钙中的一种或两种的组合；所述高活性水泥为硅酸盐水泥；所述石膏为磷石膏粉或脱硫石膏粉中的一种或两种的组合；所述碱土金属氧化物为氧化镁或氧化钙中的一种或两种的组合；所述耐火材料为高耐火度的粉末材料，为锆英粉、白刚玉、莫来石和铝矾土中的一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述碳酸盐为碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或两种的组合；所述磷酸盐为磷酸氢二钠或磷酸铝中的一种或两种的组合；所述防腐剂为山梨酸钾、双乙酸钠和丙酸钙中的一种或两种以上的组合；所述水溶性颜料为锶钙黄、联苯胺黄、双沙黄和柠檬黄中的一种或两种以上的组合。

5.一种双组份水硬化温芯盒粘结剂，其特征在于，包括高活性亲水粉末材料和水基型液体材料，其中，

所述高活性亲水粉末材料包括以下质量百分含量的组分：38％-52％的碱金属硅酸盐、13％-23％的碱土金属硅酸盐、8％-24％的高活性水泥、4％-14的石膏、1％-11％的碱土金属氧化物以及1％-11％的耐火填料；

所述水基型液体材料包括以下质量百分含量的组分：50％-90％的去离子水、3％-27％的碳酸盐、5％-21％的磷酸盐、0.3％-2.7％的防腐剂以及0.3％-0.7％的水溶性颜料。

6.根据权利要求5所述的粘结剂，其特征在于，所述碱金属硅酸盐为速溶硅酸钠或速溶硅酸钾中的一种或两种的组合；所述碱土金属硅酸盐为速溶硅酸镁或速溶硅酸钙中的一种或两种的组合；所述高活性水泥为硅酸盐水泥；所述石膏为磷石膏粉或脱硫石膏粉中的一种或两种的组合。

7.根据权利要求5所述的粘结剂，其特征在于，所述碱土金属氧化物为氧化镁或氧化钙中的一种或两种的组合；所述耐火材料为高耐火度的粉末材料，为锆英粉、白刚玉、莫来石和铝矾土中的一种或两种以上的组合。

8.根据权利要求5所述的粘结剂，其特征在于，所述碳酸盐为碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或两种的组合；所述磷酸盐为磷酸氢二钠或磷酸铝中的一种或两种的组合；所述防腐剂为山梨酸钾、双乙酸钠和丙酸钙中的一种或两种以上的组合；所述水溶性颜料为锶钙黄、联苯胺黄、双沙黄和柠檬黄中的一种或两种以上的组合。

9.一种权利要求5-8任一项所述的粘结剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤:

(1)将高活性亲水粉末材料与铸造用原砂材料搅拌混合均匀后将水基型液体材料加入，搅拌混合均匀；

(2)将混合料注入模型中，加热模型，使得原砂材料硬化成型，最终得到铸造用砂型或砂芯。

10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于，所述高活性亲水粉末材料的加入量为原砂材料的2％，水基型液体材料为原砂材料的1.5％。