CN111659848A - 一种环保覆膜砂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于覆膜砂制备技术领域，尤其为一种环保覆膜砂，所述环保覆膜砂由下列重量份的原料制成：石英砂100‑120份、热塑性酚醛树脂10‑15份、潜伏性固化剂15‑22份、增强剂5‑10份。本发明通过醇酸树脂代替原有的硬脂酸镁来提高相应的光泽性，使得整个制备过程中的混合液不会再与硬脂酸镁反应产生氨气、苯酚、甲醛和氮氧化物等有毒有害雾气，从而让工作人员的工作环境更为安全，而且不会造成有毒气体排放至大自然导致环境污染，提高了整个制备的环保性，还有就是通过无机粘结剂，无机粘结剂无色、无味、无毒、绿色环保，在提高了粘合的过程中再次确保了环保性，最后就是整个流程较为简便，方便了工作者的操作，从而带来了大量生产的好处。

Description

一种环保覆膜砂的制备方法
技术领域
本发明涉及覆膜砂制备技术领域，具体为一种环保覆膜砂的制备方法。
背景技术
覆膜砂砂粒表面在造型前即覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂，覆膜砂主要采用优质精选天然石英砂为原砂，热塑性酚醛树脂，乌洛托品及增强剂为原料。根据用户的不同技术需求，在固化速度、脱膜性、流动性、溃散性、铸件表面光洁度、储存等方面适当调整配比，有冷法和热法两种覆膜工艺：冷法用乙醇将树脂溶解，并在混砂过程中加入乌洛托品，使二者包覆在砂粒表面，乙醇挥发，得覆膜砂；热法把砂预热到一定温度，加树脂使其熔融，搅拌使树脂包覆在砂粒表面，加乌洛托品水溶液及润滑剂，冷却、破碎、筛分得覆膜砂，覆膜砂工艺过程是将粉状的热固性酚醛树脂与原砂机械混合，加热时固化，后发展成用热塑性酚醛树脂加潜伏性固化剂(乌洛托品)和润滑剂通过一定的覆膜工艺配制成覆膜砂，当覆膜砂受热时包覆在砂粒表面的树脂熔融，在乌洛托品分解出的亚甲基的作用下，熔融的树脂由线性结构迅速转变成不熔融的体型结构，从而使覆膜砂固化成型，然而现有的覆膜砂制备过程中很容易产生氨气、苯酚、甲醛和氮氧化物等有害气体，在整个制造过程中很容易让工作者吸入，从而对身体造成一定的伤害，而且整体排放至大自然，会污染整个环境，导致不环保现象，还有就是整体制造出来的光泽性、韧性、附着力和耐磨性都相对较差。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种环保覆膜砂的制备方法，解决了现有的覆膜砂制备不环保和整体制造出来的光泽性、韧性、附着力和耐磨性都相对较差的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保覆膜砂，所述环保覆膜砂由下列重量份的原料制成：石英砂100-120份、热塑性酚醛树脂10-15份、潜伏性固化剂15-22份、增强剂5-10份、醇酸树脂8-14份和无机粘结剂25-30份。
本发明还提供一种环保覆膜砂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将石英砂导入粉碎机进行粉碎，并收集得到粉末状石英砂，随后使用过滤筛网对粉末状石英砂进行筛分，得到颗粒直径在0.1-0.3mm之间的石英石粉末，然后放入一号容器中备用；
S2、将甘油、季戊四醇、乙二醇、三羟甲基丙烷、邻苯二甲酸酐、二甲苯倒入盛放器皿中，然后通过搅拌棒充分搅拌，随后向盛放器皿中通入氮气直至置换出所有空气，在氮气的保护下，加热升温，得到醇酸树脂，并盛放在二号容器中备用；
S3、将备用粉末状石英砂放入反应釜中，在温度为120～145℃的条件下，搅拌反应1～2h后得到预热石英砂，随后再将增强剂、热塑性酚醛树脂和无机粘结剂倒入反应釜中，在温度为110～125℃的条件下，搅拌反应40～55min后停止加热，得到混合液，再对混合液进行电极处理；
S4、将混合液中加入电极棒，且每隔3分钟对反应釜内的混合反应液进行电极处理一次，得到改性混合液；
S5、向改性混合液中加入水和潜伏性固化剂，然后使用搅拌器搅拌10-15min，随后将二号容器中的醇酸树脂倒入，使潜伏性固化剂发生反应附着在粉末状石英砂表面，形成覆膜砂。
作为本发明的一种优选技术方案，所述无机粘结剂选择丙烯酸胶，聚氨酯胶，环氧胶，无机硅胶中的一种或是多种。
作为本发明的一种优选技术方案，所述S1中的粉碎时间控制在15-20min，且筛分后的粉末状石英砂总量控制在100-120目。
作为本发明的一种优选技术方案，所述醇酸树脂的制备方法选择醇解法、脂肪酸法、脂肪酸-油法以及油稀释法中的一种，其中醇解法是在催化剂存在下进行的。
作为本发明的一种优选技术方案，所述热塑性酚醛树脂内注入加红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色着色剂。
作为本发明的一种优选技术方案，所述S2中的充分搅拌时间控制在5-9min，所述S2中的加热升温至120～150℃。
作为本发明的一种优选技术方案，所述S4中的电压控制在12-16kV，且电极次数控制在5-8次。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种环保覆膜砂的制备方法，具备以下有益效果：
该环保覆膜砂的制备方法，通过醇酸树脂代替原有的硬脂酸镁来提高相应的光泽性，使得整个制备过程中的混合液不会再与硬脂酸镁反应产生氨气、苯酚、甲醛和氮氧化物等有毒有害雾气，从而让工作人员的工作环境更为安全，而且不会造成有毒气体排放至大自然导致环境污染，提高了整个制备的环保性，还有就是通过无机粘结剂，无机粘结剂无色、无味、无毒、绿色环保，在提高了粘合的过程中再次确保了环保性，最后就是整个流程较为简便，方便了工作者的操作，从而带来了大量生产的好处。
附图说明
图1为本本发明环保覆膜砂的制备方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种环保覆膜砂，环保覆膜砂由下列重量份的原料制成：石英砂100份、热塑性酚醛树脂10份、潜伏性固化剂15份、增强剂5份、醇酸树脂8份和无机粘结剂25份。
本发明还提供一种环保覆膜砂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将石英砂导入粉碎机进行粉碎，并收集得到粉末状石英砂，随后使用过滤筛网对粉末状石英砂进行筛分，得到颗粒直径在0.1-0.3mm之间的石英石粉末，然后放入一号容器中备用；
S2、将甘油、季戊四醇、乙二醇、三羟甲基丙烷、邻苯二甲酸酐、二甲苯倒入盛放器皿中，然后通过搅拌棒充分搅拌，随后向盛放器皿中通入氮气直至置换出所有空气，在氮气的保护下，加热升温，得到醇酸树脂，并盛放在二号容器中备用；
S3、将备用粉末状石英砂放入反应釜中，在温度为120～145℃的条件下，搅拌反应1～2h后得到预热石英砂，随后再将增强剂、热塑性酚醛树脂和无机粘结剂倒入反应釜中，在温度为110～125℃的条件下，搅拌反应40～55min后停止加热，得到混合液，再对混合液进行电极处理；
S4、将混合液中加入电极棒，且每隔3分钟对反应釜内的混合反应液进行电极处理一次，得到改性混合液；
S5、向改性混合液中加入水和潜伏性固化剂，然后使用搅拌器搅拌10-15min，随后将二号容器中的醇酸树脂倒入，使潜伏性固化剂发生反应附着在粉末状石英砂表面，形成覆膜砂。
具体的，无机粘结剂选择丙烯酸胶，聚氨酯胶，环氧胶，无机硅胶中的一种或是多种。
具体的，S1中的粉碎时间控制在15-20min，且筛分后的粉末状石英砂总量控制在100-120目。
具体的，醇酸树脂的制备方法选择醇解法、脂肪酸法、脂肪酸-油法以及油稀释法中的一种，其中醇解法是在催化剂存在下进行的。
具体的，热塑性酚醛树脂内注入加红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色着色剂。
具体的，S2中的充分搅拌时间控制在5-9min，S2中的加热升温至120～150℃。
具体的，S4中的电压控制在12-16kV，且电极次数控制在5-8次。
本实施例中，通过六种材料的合成，使得造成的环保覆膜砂具备更好的光泽性、韧性、附着力和耐磨性性能，而且有害气体排放的添加物被替换，让整个制备过程更加的环保可靠。
实施例2
请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种环保覆膜砂，环保覆膜砂由下列重量份的原料制成：石英砂105份、热塑性酚醛树脂12份、潜伏性固化剂17份、增强剂7份、醇酸树脂10份和无机粘结剂27份。
本发明还提供一种环保覆膜砂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将石英砂导入粉碎机进行粉碎，并收集得到粉末状石英砂，随后使用过滤筛网对粉末状石英砂进行筛分，得到颗粒直径在0.1-0.3mm之间的石英石粉末，然后放入一号容器中备用；
S2、将甘油、季戊四醇、乙二醇、三羟甲基丙烷、邻苯二甲酸酐、二甲苯倒入盛放器皿中，然后通过搅拌棒充分搅拌，随后向盛放器皿中通入氮气直至置换出所有空气，在氮气的保护下，加热升温，得到醇酸树脂，并盛放在二号容器中备用；
S3、将备用粉末状石英砂放入反应釜中，在温度为120～145℃的条件下，搅拌反应1～2h后得到预热石英砂，随后再将增强剂、热塑性酚醛树脂和无机粘结剂倒入反应釜中，在温度为110～125℃的条件下，搅拌反应40～55min后停止加热，得到混合液，再对混合液进行电极处理；
S4、将混合液中加入电极棒，且每隔3分钟对反应釜内的混合反应液进行电极处理一次，得到改性混合液；
S5、向改性混合液中加入水和潜伏性固化剂，然后使用搅拌器搅拌10-15min，随后将二号容器中的醇酸树脂倒入，使潜伏性固化剂发生反应附着在粉末状石英砂表面，形成覆膜砂。
具体的，无机粘结剂选择丙烯酸胶，聚氨酯胶，环氧胶，无机硅胶中的一种或是多种。
具体的，S1中的粉碎时间控制在15-20min，且筛分后的粉末状石英砂总量控制在100-120目。
具体的，醇酸树脂的制备方法选择醇解法、脂肪酸法、脂肪酸-油法以及油稀释法中的一种，其中醇解法是在催化剂存在下进行的。
具体的，热塑性酚醛树脂内注入加红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色着色剂。
具体的，S2中的充分搅拌时间控制在5-9min，S2中的加热升温至120～150℃。
具体的，S4中的电压控制在12-16kV，且电极次数控制在5-8次。
本实施例中，通过六种材料的配比，使得环保覆膜砂在生产的过程中，具备了更好的粘结性，从而确保了后期的使用，防止使用期间产生松落的问题。
实施例3
请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种环保覆膜砂，环保覆膜砂由下列重量份的原料制成：石英砂110份、热塑性酚醛树脂14份、潜伏性固化剂120份、增强剂9份、醇酸树脂12份和无机粘结剂28份。
本发明还提供一种环保覆膜砂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将石英砂导入粉碎机进行粉碎，并收集得到粉末状石英砂，随后使用过滤筛网对粉末状石英砂进行筛分，得到颗粒直径在0.1-0.3mm之间的石英石粉末，然后放入一号容器中备用；
S2、将甘油、季戊四醇、乙二醇、三羟甲基丙烷、邻苯二甲酸酐、二甲苯倒入盛放器皿中，然后通过搅拌棒充分搅拌，随后向盛放器皿中通入氮气直至置换出所有空气，在氮气的保护下，加热升温，得到醇酸树脂，并盛放在二号容器中备用；
S3、将备用粉末状石英砂放入反应釜中，在温度为120～145℃的条件下，搅拌反应1～2h后得到预热石英砂，随后再将增强剂、热塑性酚醛树脂和无机粘结剂倒入反应釜中，在温度为110～125℃的条件下，搅拌反应40～55min后停止加热，得到混合液，再对混合液进行电极处理；
S4、将混合液中加入电极棒，且每隔3分钟对反应釜内的混合反应液进行电极处理一次，得到改性混合液；
S5、向改性混合液中加入水和潜伏性固化剂，然后使用搅拌器搅拌10-15min，随后将二号容器中的醇酸树脂倒入，使潜伏性固化剂发生反应附着在粉末状石英砂表面，形成覆膜砂。
具体的，无机粘结剂选择丙烯酸胶，聚氨酯胶，环氧胶，无机硅胶中的一种或是多种。
具体的，S1中的粉碎时间控制在15-20min，且筛分后的粉末状石英砂总量控制在100-120目。
具体的，醇酸树脂的制备方法选择醇解法、脂肪酸法、脂肪酸-油法以及油稀释法中的一种，其中醇解法是在催化剂存在下进行的。
具体的，热塑性酚醛树脂内注入加红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色着色剂。
具体的，S2中的充分搅拌时间控制在5-9min，S2中的加热升温至120～150℃。
具体的，S4中的电压控制在12-16kV，且电极次数控制在5-8次。
本实施例中，通过六种材料的配比不同，使得环保覆膜砂在生产的过程中，更好的调整整体的光泽性、韧性、附着力和耐磨性程度，从而适宜于不同情况下使用。
实施例4
请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种环保覆膜砂，环保覆膜砂由下列重量份的原料制成：石英砂120份、热塑性酚醛树脂15份、潜伏性固化剂22份、增强剂10份、醇酸树脂14份和无机粘结剂30份。
本发明还提供一种环保覆膜砂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将石英砂导入粉碎机进行粉碎，并收集得到粉末状石英砂，随后使用过滤筛网对粉末状石英砂进行筛分，得到颗粒直径在0.1-0.3mm之间的石英石粉末，然后放入一号容器中备用；
S2、将甘油、季戊四醇、乙二醇、三羟甲基丙烷、邻苯二甲酸酐、二甲苯倒入盛放器皿中，然后通过搅拌棒充分搅拌，随后向盛放器皿中通入氮气直至置换出所有空气，在氮气的保护下，加热升温，得到醇酸树脂，并盛放在二号容器中备用；
S3、将备用粉末状石英砂放入反应釜中，在温度为120～145℃的条件下，搅拌反应1～2h后得到预热石英砂，随后再将增强剂、热塑性酚醛树脂和无机粘结剂倒入反应釜中，在温度为110～125℃的条件下，搅拌反应40～55min后停止加热，得到混合液，再对混合液进行电极处理；
S4、将混合液中加入电极棒，且每隔3分钟对反应釜内的混合反应液进行电极处理一次，得到改性混合液；
S5、向改性混合液中加入水和潜伏性固化剂，然后使用搅拌器搅拌10-15min，随后将二号容器中的醇酸树脂倒入，使潜伏性固化剂发生反应附着在粉末状石英砂表面，形成覆膜砂。
具体的，无机粘结剂选择丙烯酸胶，聚氨酯胶，环氧胶，无机硅胶中的一种或是多种。
具体的，S1中的粉碎时间控制在15-20min，且筛分后的粉末状石英砂总量控制在100-120目。
具体的，醇酸树脂的制备方法选择醇解法、脂肪酸法、脂肪酸-油法以及油稀释法中的一种，其中醇解法是在催化剂存在下进行的。
具体的，热塑性酚醛树脂内注入加红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色着色剂。
具体的，S2中的充分搅拌时间控制在5-9min，S2中的加热升温至120～150℃。
具体的，S4中的电压控制在12-16kV，且电极次数控制在5-8次。
本发明采用此环保覆膜砂的制备方法，通过醇酸树脂代替原有的硬脂酸镁来提高相应的光泽性，使得整个制备过程中的混合液不会再与硬脂酸镁反应产生氨气、苯酚、甲醛和氮氧化物等有毒有害雾气，从而让工作人员的工作环境更为安全，而且不会造成有毒气体排放至大自然导致环境污染，提高了整个制备的环保性，还有就是通过无机粘结剂，无机粘结剂无色、无味、无毒、绿色环保，在提高了粘合的过程中再次确保了环保性，最后就是整个流程较为简便，方便了工作者的操作，从而带来了大量生产的好处。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种环保覆膜砂，其特征在于：所述环保覆膜砂由下列重量份的原料制成：石英砂100-120份、热塑性酚醛树脂10-15份、潜伏性固化剂15-22份、增强剂5-10份、醇酸树脂8-14份和无机粘结剂25-30份。
2.根据权利要求1所述的一种环保覆膜砂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将石英砂导入粉碎机进行粉碎，并收集得到粉末状石英砂，随后使用过滤筛网对粉末状石英砂进行筛分，得到颗粒直径在0.1-0.3mm之间的石英石粉末，然后放入一号容器中备用；
S2、将甘油、季戊四醇、乙二醇、三羟甲基丙烷、邻苯二甲酸酐、二甲苯倒入盛放器皿中，然后通过搅拌棒充分搅拌，随后向盛放器皿中通入氮气直至置换出所有空气，在氮气的保护下，加热升温，得到醇酸树脂，并盛放在二号容器中备用；
S3、将备用粉末状石英砂放入反应釜中，在温度为120～145℃的条件下，搅拌反应1～2h后得到预热石英砂，随后再将增强剂、热塑性酚醛树脂和无机粘结剂倒入反应釜中，在温度为110～125℃的条件下，搅拌反应40～55min后停止加热，得到混合液，再对混合液进行电极处理；
S4、将混合液中加入电极棒，且每隔3分钟对反应釜内的混合反应液进行电极处理一次，得到改性混合液；
S5、向改性混合液中加入水和潜伏性固化剂，然后使用搅拌器搅拌10-15min，随后将二号容器中的醇酸树脂倒入，使潜伏性固化剂发生反应附着在粉末状石英砂表面，形成覆膜砂。
3.根据权利要求1所述的一种环保覆膜砂，其特征在于：所述无机粘结剂选择丙烯酸胶，聚氨酯胶，环氧胶，无机硅胶中的一种或是多种。
4.根据权利要求2所述的一种环保覆膜砂的制备方法，其特征在于：所述S1中的粉碎时间控制在15-20min，且筛分后的粉末状石英砂总量控制在100-120目。
5.根据权利要求1所述的一种环保覆膜砂，其特征在于：所述醇酸树脂的制备方法选择醇解法、脂肪酸法、脂肪酸-油法以及油稀释法中的一种，其中醇解法是在催化剂存在下进行的。
6.根据权利要求1所述的一种环保覆膜砂，其特征在于：所述热塑性酚醛树脂内注入加红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色着色剂。
7.根据权利要求2所述的一种环保覆膜砂的制备方法，其特征在于：所述S2中的充分搅拌时间控制在5-9min，所述S2中的加热升温至120～150℃。
8.根据权利要求2所述的一种环保覆膜砂的制备方法，其特征在于：所述S4中的电压控制在12-16kV，且电极次数控制在5-8次。
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