CN113185187B - 一种型芯快速胶合剂及其制备和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铸造用型芯快速胶合剂，由如下重量百分比的原料制成：粘结剂A：6％‑14％；粘结剂B：6％‑14％；溶剂：25％‑42％；助聚结剂：1％‑5％；耐火填料C：15％‑35％；耐火填料D：10％‑30％；所述粘结剂A为聚醋酸乙烯酯；所述粘结剂B为聚乙烯醇缩丁醛；所述助聚结剂为一元或多元醇醚酯类溶剂；所述的耐火填料C为铸造工业粉尘；所述的耐火填料D为高耐火度的耐火材料。本发明型芯胶合剂具有制作简单、使用方便、常温快速粘接、粘接强度高、发气量低、成本低的特点。

Description

一种型芯快速胶合剂及其制备和使用方法

技术领域

本发明涉及铸造辅材技术领域，具体地，本发明涉及一种铸造用型芯快速胶合剂。

背景技术

在铸造生产中，带有内腔等复杂结构或尺寸较大的铸件，在造型制芯时常需要分别制造多个砂芯，再进行组合安装，形成整体型芯后进行浇铸。在生产中，为了制芯、下芯合型等操作方便，也需要将砂芯分块制造，然后再进行组合安装，在进行组合安装时有时就需要用到型芯胶合剂。传统使用的胶合剂存在粘接速度慢、粘接强度低、粘接时需加热、成本高等缺点。本发明所要解决的技术问题是要提供一种铸造用型芯快速胶合剂，直接涂敷在砂型/砂芯组合粘接处，能够在短时间内提供一定的粘结强度，可显著提高组芯效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用方便、常温快速粘接、粘接强度高、成本低的适用于铸造行业的型芯快速胶合剂。

一种型芯快速胶合剂，其特征在于，由如下重量百分比的原料制成，粘结剂A：6％-14％；粘结剂B：6％-14％；溶剂：25％-42％；助聚结剂：1％-5％；耐火填料C：15％-35％；耐火填料D：10％-30％；所述粘结剂A为聚醋酸乙烯酯；所述粘结剂B为聚乙烯醇缩丁醛；所述助聚结剂为一元或多元醇醚酯类溶剂；所述的耐火填料C为铸造工业粉尘；所述的耐火填料D为高耐火度的耐火材料。

在其中一个实施例中，所述聚醋酸乙烯酯的相对分子质量为2万-50万。

在其中一个实施例中，所述聚乙烯醇缩丁醛的粘度为8-120秒。

在其中一个实施例中，所述溶剂为丙酮、甲醇、乙醇中的一种或两种。

在其中一个实施例中，所述助聚结剂为二乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯。

在其中一个实施例中，所述铸造工业粉尘为造型粉尘、翻砂粉尘、清砂粉尘、浇铸粉尘、树脂砂再生粉尘、固体粉碎粉尘中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述铸造工业粉尘中氧化铝和二氧化硅的总含量为90％以上，粒度范围为120目-1250目。

在其中一个实施例中，所述耐火填料D为铝矾土、锆英粉、刚玉粉、莫来石粉、滑石粉、长石粉、高岭土、陶土、膨润土、碳酸钙中的两种或两种以上；所述耐火填料D的粒度范围为120目-1250目。

一种型芯快速胶合剂的制备方法，包括如下步骤：将粘接剂A和粘结剂B加入溶剂中，开启搅拌，升温至40-60℃，搅拌30-120min，使粘接剂完全溶解；加入助聚结剂，搅拌10-30min；加入耐火填料C，搅拌30min以上使分散均匀；加入耐火填料D，搅拌30min以上使分散均匀。

一种型芯快速胶合剂的使用方法为:将所述型芯快速胶合剂均匀涂抹于砂芯(型)粘结处，固定30min以上。

本发明所述的型芯胶合剂，用于成型后的复杂砂型、芯之间组合安装，适用性广,可用于各类树脂砂、覆膜砂、水玻璃砂、合脂油砂等的砂型、砂芯的组装。本发明的型芯胶合剂不受使用温度的限制,可在常温条件下使用，短时间内即可建立一定的粘接强度，0.5h粘接强度可达0.8MPa-1.0MPa以上、1h粘接强度可达1.5MPa-1.8MPa、24h强度可达1.8MPa-2.2MPa以上。由于本发明粘合剂使用的耐火材料C为铸造工业粉尘，可有效降低生产成本的同时实现工业废弃物的循环利用，有益于环境保护。由于本发明改变现有技术中需要加热处理的方式，提供了一种冷胶产品，因此使用本发明产品进行型芯连接后，铸件产品发气量偏低，有效避免了铸件产生气孔的缺陷。与现有技术相比，本发明型芯胶合剂具有制作简单、使用方便、常温快速粘接、粘接强度高、发气量低、成本低的特点。

附图说明

无

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，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。

实施例一：

一种型芯快速胶合剂，由如下重量百分比的原料制成：6％的粘结剂A、6％的粘结剂B、32％的溶剂、1％的助聚结剂、27％的耐火填料C；28％的耐火填料D。其中，粘结剂A为相对分子质量为50万的聚醋酸乙烯酯，粘结剂B为80秒的聚乙烯醇缩丁醛，溶剂选取丙酮，助聚结剂选用二乙二醇丁醚醋酸酯，耐火填料C使用350目的铸造工业粉尘，耐火材料D使用铝矾土和碳酸钙。其中，铝矾土占所有原材料的重量百分比为25％，目数大小为200目；碳酸钙占所有原材料的重量百分比为3％，目数大小为200目。

本发明中的型芯快速胶合剂采用粘接剂A和粘接剂B双粘接剂体系，所用粘接剂A聚醋酸乙烯酯和粘接剂B聚乙烯醇缩丁醛具有黏着力强、溶解性好、稳定性强、耐化学性能好等特点。所用粘接剂A可显著提高型芯胶合剂的初始粘接强度，所用粘接剂B可显著提高型芯胶合剂的最终粘接强度。本发明中的助聚结剂选取一元或多元醇醚酯类溶剂，可以使型芯胶合剂稳定储存，提高型芯胶合剂的保存周期，同时也具有沸点高、与溶剂混溶性好、气味小等特点。溶剂选取丙酮，本发明溶剂选取沸点较低的酮类或醇类作为溶剂，可以有效溶解粘结剂A和粘结剂B，沸点较低的溶剂利用挥发，本实施例一中选取的丙酮可以有效溶解粘结剂A和粘结剂B，溶解性强，丙酮的渗透性强、沸点低从而挥发快，且使用成本低。由于本发明型芯快速胶合剂适用于铸造行业，对型芯进行使用后的后期生产过程中需要进行浇注，耐火填料C和耐火填料D都具有耐火度高，选取本实施例中的材料，具有烧结性好、防开裂、价格低等特点，尤其耐火填料C属于铸造工业废弃物的回收利用，更具有绿色环保的有益效果。

一种型芯快速胶合剂，使用如上所述的原材料，制备方法如下:

S1:将6％相对分子质量为50万的聚醋酸乙烯酯和6％的粘度为80秒的聚乙烯醇缩丁醛加入32％丙酮中，开启搅拌，升温至40℃，搅拌60min，使聚醋酸乙烯酯和聚乙烯醇缩丁醛完全溶解；

S2:加入1％二乙二醇丁醚醋酸酯至步骤S1所述的材料中，搅拌10min；

S3:加入27％的350的铸造工业粉尘，搅拌30min以上使分散均匀；

S4：加入25％的200目铝矾土、3％的200目碳酸钙，搅拌30min以上使分散均匀，得到成品。

本实施中的型芯快速胶合剂，0.5h粘接强度可达0.7MPa、1h粘接强度可达1.2MPa、24h强度可达1.6MPa。

实施例二：

一种型芯快速胶合剂，由如下重量百分比的原料制成：14％的粘结剂A、14％的粘结剂B、30％的溶剂、5％的助聚结剂、16％的耐火填料C；21％的耐火填料D。其中，粘结剂A为相对分子质量为30万的聚醋酸乙烯酯；粘结剂B为粘度8秒的聚乙烯醇缩丁醛；溶剂选取乙醇；助聚结剂选用乙二醇丁醚醋酸酯；耐火填料C使用800目的铸造工业粉尘；耐火材料D使用锆英粉、膨润土、陶土，三者占原料的重量百分比和目数分别为：15％的250目锆英粉、3％的350目膨润土、3％的300目陶土。

一种型芯快速胶合剂，使用如上所述的原材料，制备方法如下:

S1:将14％相对分子质量为30万的聚醋酸乙烯酯和14％粘度为8秒的聚乙烯醇缩丁醛加入30％乙醇中，开启搅拌，升温至60℃，搅拌30min，使聚醋酸乙烯酯和聚乙烯醇缩丁醛完全溶解；

S2:加入5％乙二醇丁醚醋酸酯至步骤S1所述的材料中，搅拌20min；

S3:加入16％的800目铸造工业粉尘，搅拌30min以上使分散均匀；

S4：加入15％的250目锆英粉、3％的350目膨润土、3％的300目陶土，搅拌30min以上使分散均匀，得到成品。

本实施中的型芯快速胶合剂0.5h粘接强度可达0.6MPa、1h粘接强度可达1.0MPa、24h强度可达1.5MPa。

实施例三：

一种型芯快速胶合剂，由如下重量百分比的原料制成：17％的粘结剂A、8％的粘结剂B、42％的溶剂、2％的助聚结剂、17％的耐火填料C；14％的耐火填料D。其中，粘结剂A为相对分子质量为2万的聚醋酸乙烯酯；粘结剂B为100秒的聚乙烯醇缩丁醛；溶剂选取12％丙酮和30％乙醇；助聚结剂选用乙二醇乙醚乙酸酯；耐火填料C使用500目的铸造工业粉尘；耐火材料D使用刚玉粉、碳酸钙，两者占原料的重量百分比和目数分别为：12％的200目刚玉粉、2％的350目碳酸钙。

一种型芯快速胶合剂，使用如上所述的原材料，制备方法如下:

S1:将17％相对分子质量为2万的聚醋酸乙烯酯和8％粘度为100秒的聚乙烯醇缩丁醛加入12％丙酮和30％乙醇中，开启搅拌，升温至45℃，搅拌120min，使聚醋酸乙烯酯和聚乙烯醇缩丁醛完全溶解；

S2:加入2％乙二醇乙醚乙酸酯至步骤S1所述的材料中，搅拌30min；

S3:加入17％的500秒铸造工业粉尘，搅拌30min以上使分散均匀；

S4：加入12％的200目刚玉粉、2％的350目碳酸钙，搅拌30min以上使分散均匀，得到成品。

本实施中的型芯快速胶合剂0.5h粘接强度可达0.75MPa、1h粘接强度可达1.2MPa、24h强度可达1.7MPa。

实施例四:

一种型芯快速胶合剂，由如下重量百分比的原料制成：9％的粘结剂A、8％的粘结剂B、35％的溶剂、3％的助聚结剂、15％的耐火填料C；30％的耐火填料D。其中，粘结剂A为相对分子质量为10万的聚醋酸乙烯酯；粘结剂B为120秒的聚乙烯醇缩丁醛；溶剂选取35％甲醇；助聚结剂选用丙二醇甲醚醋酸酯；耐火填料C使用200目的铸造工业粉尘；耐火材料D使用秒莫来石、秒滑石粉、秒陶土，三者占原料的重量百分比和目数分别为：18％的350目莫来石、10％的500目滑石粉、2％的800目陶土。

一种型芯快速胶合剂，使用如上所述的原材料，制备方法如下:

S1:将9％相对分子质量为10万的聚醋酸乙烯酯和8％粘度为120秒的聚乙烯醇缩丁醛加入35％甲醇中，开启搅拌，升温至50℃，搅拌90min，使聚乙烯醇缩丁醛完全溶解；

S2:加入3％丙二醇甲醚醋酸酯至步骤S1所述的材料中，搅拌10min；

S3:加入15％的200目铸造工业粉尘，搅拌30min以上使分散均匀；

S4：加入18％的350目莫来石、10％的500目滑石粉、2％的800目陶土，搅拌30min以上使分散均匀，得到成品。

本实施中的型芯快速胶合剂：0.5h粘接强度可达0.7MPa、1h粘接强度可达1.15MPa、24h强度可达1.65MPa。

实施例五:

一种型芯快速胶合剂，由如下重量百分比的原料制成：10％的粘结剂A、10％的粘结剂B、31％的溶剂、4％的助聚结剂、35％的耐火填料C；10％的耐火填料D。其中，粘结剂A为相对分子质量为10万的聚醋酸乙烯酯；粘结剂B为40秒的聚乙烯醇缩丁醛；溶剂选取丙酮；助聚结剂选用二乙二醇丁醚醋酸酯；耐火填料C使用350目的铸造工业粉尘；耐火材料D长石粉、高岭土，两者占原料的重量百分比和目数分别为：4％的200目长石粉、6％的400目高岭土。

一种型芯快速胶合剂，使用如上所述的原材料，制备方法如下:

S1:)将10％相对分子质量10万的聚醋酸乙烯酯和10％粘度为40秒的聚乙烯醇缩丁醛加入31％丙酮中，开启搅拌，升温至40℃，搅拌30min，使聚醋酸乙烯酯和聚乙烯醇缩丁醛完全溶解；

S2:加入4％二乙二醇丁醚醋酸酯至步骤S1所述的材料中，搅拌15min；

S3:加入35％的350秒铸造工业粉尘，搅拌30min以上使分散均匀；

S4：加入4％的200目长石粉、6％的400目高岭土，搅拌30min以上使分散均匀，得到成品。

本实施中的型芯快速胶合剂：0.5h粘接强度可达0.72MPa、1h粘接强度可达1.15MPa、24h强度可达1.65MPa。

本发明型芯快速胶合剂进行消失模产品铸造时型芯的连接，使用方便，常温快速粘接、粘接后的强度高，铸件生产过程中，检测发气量完全符合要求，铸件质量好，无气孔缺陷。

Claims (8)

1.一种型芯快速胶合剂，其特征在于，由如下重量百分比的原料制成：

粘结剂A：6%-14%；

粘结剂B ：6%-14%；

溶剂：25%-42%；

助聚结剂：1%-5%；

耐火填料C ：15%-35%；

耐火填料D ：10%-30%；

所述粘结剂A为聚醋酸乙烯酯；所述粘结剂B为聚乙烯醇缩丁醛；所述的耐火填料C为铸造工业粉尘；

所述助聚结剂为二乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯；

所述溶剂为丙酮、甲醇、乙醇中的一种或两种；

所述耐火填料D为铝矾土、锆英粉、刚玉粉、莫来石粉、滑石粉、长石粉、高岭土、陶土、膨润土、碳酸钙中的两种以上。

2.根据权利要求1所述的一种型芯快速胶合剂，其特征在于，所述聚醋酸乙烯酯的相对分子质量为2万-50万。

3.根据权利要求1所述的一种型芯快速胶合剂，其特征在于，所述聚乙烯醇缩丁醛的粘度为8-120秒。

4.根据权利要求1所述的一种型芯快速胶合剂，其特征在于，所述铸造工业粉尘为造型粉尘、翻砂粉尘、清砂粉尘、浇铸粉尘、树脂砂再生粉尘、固体粉碎粉尘中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的一种型芯快速胶合剂，其特征在于，所述铸造工业粉尘中氧化铝和二氧化硅的总含量为90%以上，粒度范围为120目-1250目。

6.根据权利要求1所述的一种型芯快速胶合剂，其特征在于，所述耐火填料D的粒度范围为120目-1250目。

7.一种权利要求1-6任一所述的型芯快速胶合剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将粘结剂A和粘结剂B加入溶剂中，开启搅拌，升温至40-60℃，搅拌30-120min，使粘结剂完全溶解；

加入助聚结剂，搅拌10-30min；

加入耐火填料C，搅拌30min以上使分散均匀；

加入耐火填料D，搅拌30min以上使分散均匀。

8.一种权利要求1-6任一所述的型芯快速胶合剂的使用方法，其特征在于，将所述型芯快速胶合剂均匀涂抹于砂芯和/或砂型粘结处，固定30min以上。