CN116851627A - 一种铸铝树脂用粘合剂及铸铝树脂砂型模具用涂料 - Google Patents
一种铸铝树脂用粘合剂及铸铝树脂砂型模具用涂料 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种铸铝树脂用粘合剂及铸铝树脂砂型模具用涂料，由丙烯酸树脂、丙烯酸乳液、乳液聚合物、低聚物、交联剂、表面活性剂、引发剂和余量的水组成。铸铝树脂砂型模具用涂料，应用于铸铝树脂用粘合剂制备的铸铝树脂砂型模具内壁，包括聚乙烯树脂、氧化剂、三聚氰胺树脂、自由羟基、改性氟树脂、羟乙基纤维素、消泡剂和余量的水。利用乳液聚合物、表面活性剂和低聚物首先实现丙烯酸树脂、丙烯酸乳液、乳液聚合物、低聚物、表面活性剂和水的团聚效应，接着利用引发剂和交联剂最大限度的提高铸铝树脂用粘合剂的性能，从而利用铸铝树脂用粘合剂制备的砂型模具的形变系数控制在极低的范围内，保证砂型模具的形变，从而实现高保形效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种铸铝树脂用粘合剂及铸铝树脂砂型模具用涂料，尤其涉及一种变形小、保形效果好、模具内壁耐高温不易开裂的铸铝树脂用粘合剂及铸铝树脂砂型模具用涂料。
背景技术
随着产品需求量的增加和自动化水平的迅速提升，纯手工作业流程越来越滞后且存在着严重的安全隐患，砂型铸造过程因模具体积较大，填砂后重量较重，人工翻箱时，极易出现模具滑脱，从而导致安全事故的发生，产品质量更是难以控制。
钛合金砂型铸造因工艺的特殊性，在自动化改进方面一直停滞不前，铝矾土和硅溶胶混合物料，短时间内自硬能力差，取模时极容易掉砂，铸型成型后需自然干燥一定时长才有一定强度，对于模具内部有倒扣活块的，人工取模时需要左右敲击，使型砂和模具内壁脱离，再摇摇晃晃取出各部分的活块，导致模具尺寸严重偏差、砂型容易产生破损。
因此，亟待提供一种变形系数低、保形效果好的铸铝树脂用粘合剂制备出的砂型模具。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种铸铝树脂用粘合剂及铸铝树脂砂型模具用涂料，具有变形小、保形效果好、模具内壁耐高温不易开裂的特点。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种铸铝树脂用粘合剂，其创新点在于：所述铸铝树脂用粘合剂包括重量比例30％-40％的丙烯酸树脂、重量比例10％-20％的丙烯酸乳液、重量比例5％-8％的乳液聚合物、重量比例2％-5％的低聚物、重量比例2％-5％的交联剂、重量比例2％-5％的表面活性剂、重量比例2％-5％的引发剂和余量的水；
将上述比例的丙烯酸树脂、丙烯酸乳液、乳液聚合物、低聚物、表面活性剂和水混合后，将获得的混合液梯级加温至聚合反应温度，接着加入上述比例引发剂进行聚合反应，反应结束后获得聚合物，接着加入上述比例的交联剂进行交联反应，反应结束后，梯级降温至常温，获得铸铝树脂用粘合剂。
优选的，所述铸铝树脂用粘合剂由重量比例35％的丙烯酸树脂、重量比例15％的丙烯酸乳液、重量比例6％的乳液聚合物、重量比例4％的低聚物、重量比例4％的交联剂、重量比例4％的表面活性剂、重量比例4％的引发剂和重量比例28％的的水。
优选的，所述乳液聚合物由重量比例8％的阴离子乳化剂、重量比例12％的非离子乳化剂、重量比例18％的甲基丙烯酸、重量比例5％的过硫酸铵、重量比例43％的甲基丙烯酸甲酯、重量比例8％的氨水、重量比例3％的氮丙啶和重量比例3％的碳酸氢铵。
优选的，所述低聚物为硅氧烷低聚物；所述交联剂为二乙烯三胺、多乙烯多胺中的一种；所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过氧化氢中的一种或者多种。
优选的，所述混合液梯级加温为，由常温加热至35度，维持30min，接着加热至45度，维持30min，最后加热至55度，维持30min，所述聚合反应温度在50至60度。
优选的，所述交联剂进行交联反应结束后的梯级降温为，由聚合反应温度将至45度，维持30min，接着将至35度，维持30min，最后降至常温。
一种铸铝树脂砂型模具用涂料，应用于所述的铸铝树脂用粘合剂制备的铸铝树脂砂型模具内壁，包括，重量比例40％-50％的聚乙烯树脂、重量比例10％-20％的氧化剂、重量比例10％-20％的三聚氰胺树脂、重量比例3％-5％的自由羟基、重量比例3％-5％的改性氟树脂、重量比例3％-5％的羟乙基纤维素、重量比例3％-5％的消泡剂和余量的水；
将上述比例的聚乙烯树脂、三聚氰胺树脂、自由羟基、改性氟树脂、羟乙基纤维素和水至于搅拌器中搅拌混合30min后，将氧化剂、消泡剂投入搅拌器中继续搅拌混合6-8h，获得混合料。
优选的，所述铸铝树脂砂型模具用涂料包括重量比例44％的聚乙烯树脂、重量比例15％的氧化剂、重量比例15％的三聚氰胺树脂、重量比例4％的自由羟基、重量比例4％的改性氟树脂、重量比例4％的羟乙基纤维素、重量比例4％的消泡剂和重量比例10％的的水。
优选的，所述氧化剂为氧化铬、氧化铁的一种或者多种。
优选的，所述消泡剂包括重量比例32％的脂肪醇、重量比例15％的疏水性二氧化硅、重量比例5％的磷酸三丁酯、重量比例8％的聚二甲基硅氧烷、重量比例3％的环氧丙烷、重量比例5％的六偏磷酸钠、重量比例32％的矿物油。
本发明的优点在于：通过采用上述比例的丙烯酸树脂、丙烯酸乳液、乳液聚合物、低聚物、交联剂、表面活性剂、引发剂和余量的水制备的铸铝树脂用粘合剂，利用乳液聚合物、表面活性剂和低聚物首先实现丙烯酸树脂、丙烯酸乳液、乳液聚合物、低聚物、表面活性剂和水的团聚效应，接着利用引发剂和交联剂最大限度的提高铸铝树脂用粘合剂的性能，从而利用铸铝树脂用粘合剂制备的砂型模具的形变系数控制在极低的范围内，保证砂型模具的形变，从而实现高保形效果。
另外通过在砂型模具内壁涂覆耐高温、防开裂涂层，最大限度保证砂型模具的使用效果。具体包括在铸铝树脂砂型模具内壁涂覆的涂层由聚乙烯树脂、氧化剂、三聚氰胺树脂、自由羟基、改性氟树脂、羟乙基纤维素、消泡剂和余量的水。具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本发明的铸铝树脂用粘合剂包括重量比例40％的丙烯酸树脂、重量比例10％的丙烯酸乳液、重量比例5％的乳液聚合物、重量比例2％的低聚物、重量比例2％的交联剂、重量比例2％的表面活性剂、重量比例2％的引发剂和重量比例37％的水。将上述比例的丙烯酸树脂、丙烯酸乳液、乳液聚合物、低聚物、表面活性剂和水混合后，将获得的混合液梯级加温至聚合反应温度，接着加入上述比例引发剂进行聚合反应，反应结束后获得聚合物，接着加入上述比例的交联剂进行交联反应，反应结束后，梯级降温至常温，获得铸铝树脂用粘合剂。
通过采用上述比例的丙烯酸树脂、丙烯酸乳液、乳液聚合物、低聚物、交联剂、表面活性剂、引发剂和余量的水制备的铸铝树脂用粘合剂，利用乳液聚合物、表面活性剂和低聚物首先实现丙烯酸树脂、丙烯酸乳液、乳液聚合物、低聚物、表面活性剂和水的团聚效应，接着利用引发剂和交联剂最大限度的提高铸铝树脂用粘合剂的性能，从而利用铸铝树脂用粘合剂制备的砂型模具的形变系数控制在极低的范围内，保证砂型模具的形变，从而实现高保形效果。
上述的乳液聚合物由重量比例8％的阴离子乳化剂、重量比例12％的非离子乳化剂、重量比例18％的甲基丙烯酸、重量比例5％的过硫酸铵、重量比例43％的甲基丙烯酸甲酯、重量比例8％的氨水、重量比例3％的氮丙啶和重量比例3％的碳酸氢铵。低聚物为硅氧烷低聚物；交联剂为二乙烯三胺、多乙烯多胺中的一种；引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过氧化氢中的一种或者多种。
上述的制备方法中，混合液梯级加温为：由常温加热至35度，维持30min，接着加热至45度，维持30min，最后加热至55度，维持30min，聚合反应温度在50至60度。交联剂进行交联反应结束后的梯级降温为，由聚合反应温度将至45度，维持30min，接着将至35度，维持30min，最后降至常温。
一种铸铝树脂砂型模具用涂料，应用于的铸铝树脂用粘合剂制备的铸铝树脂砂型模具内壁，包括重量比例50％的聚乙烯树脂、重量比例10％的氧化剂、重量比例10％的三聚氰胺树脂、重量比例3％的自由羟基、重量比例3％的改性氟树脂、重量比例3％的羟乙基纤维素、重量比例3％的消泡剂和重量比例18％的水；
将上述比例的聚乙烯树脂、三聚氰胺树脂、自由羟基、改性氟树脂、羟乙基纤维素和水至于搅拌器中搅拌混合30min后，将氧化剂、消泡剂投入搅拌器中继续搅拌混合6-8h，获得混合料。
另外通过在砂型模具内壁涂覆耐高温、防开裂涂层，最大限度保证砂型模具的使用效果。具体包括在铸铝树脂砂型模具内壁涂覆的涂层由聚乙烯树脂、氧化剂、三聚氰胺树脂、自由羟基、改性氟树脂、羟乙基纤维素、消泡剂和余量的水。
优选的，铸铝树脂砂型模具用涂料包括重量比例44％的聚乙烯树脂、重量比例15％的氧化剂、重量比例15％的三聚氰胺树脂、重量比例4％的自由羟基、重量比例4％的改性氟树脂、重量比例4％的羟乙基纤维素、重量比例4％的消泡剂和重量比例10％的的水。
上述的氧化剂为氧化铬、氧化铁的一种或者多种。上述的消泡剂包括重量比例32％的脂肪醇、重量比例15％的疏水性二氧化硅、重量比例5％的磷酸三丁酯、重量比例8％的聚二甲基硅氧烷、重量比例3％的环氧丙烷、重量比例5％的六偏磷酸钠、重量比例32％的矿物油。
实施例2
本发明的铸铝树脂用粘合剂包括重量比例35％的丙烯酸树脂、重量比例15％的丙烯酸乳液、重量比例6％的乳液聚合物、重量比例4％的低聚物、重量比例4％的交联剂、重量比例4％的表面活性剂、重量比例4％的引发剂和重量比例28％的的水。将上述比例的丙烯酸树脂、丙烯酸乳液、乳液聚合物、低聚物、表面活性剂和水混合后，将获得的混合液梯级加温至聚合反应温度，接着加入上述比例引发剂进行聚合反应，反应结束后获得聚合物，接着加入上述比例的交联剂进行交联反应，反应结束后，梯级降温至常温，获得铸铝树脂用粘合剂。
通过采用上述比例的丙烯酸树脂、丙烯酸乳液、乳液聚合物、低聚物、交联剂、表面活性剂、引发剂和余量的水制备的铸铝树脂用粘合剂，利用乳液聚合物、表面活性剂和低聚物首先实现丙烯酸树脂、丙烯酸乳液、乳液聚合物、低聚物、表面活性剂和水的团聚效应，接着利用引发剂和交联剂最大限度的提高铸铝树脂用粘合剂的性能，从而利用铸铝树脂用粘合剂制备的砂型模具的形变系数控制在极低的范围内，保证砂型模具的形变，从而实现高保形效果。
上述的乳液聚合物由重量比例8％的阴离子乳化剂、重量比例12％的非离子乳化剂、重量比例18％的甲基丙烯酸、重量比例5％的过硫酸铵、重量比例43％的甲基丙烯酸甲酯、重量比例8％的氨水、重量比例3％的氮丙啶和重量比例3％的碳酸氢铵。上述的低聚物为硅氧烷低聚物；交联剂为二乙烯三胺、多乙烯多胺中的一种；引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过氧化氢中的一种或者多种。
上述的制备方法中，混合液梯级加温为，由常温加热至35度，维持30min，接着加热至45度，维持30min，最后加热至55度，维持30min，聚合反应温度在50至60度。交联剂进行交联反应结束后的梯级降温为，由聚合反应温度将至45度，维持30min，接着将至35度，维持30min，最后降至常温。
一种铸铝树脂砂型模具用涂料，应用于的铸铝树脂用粘合剂制备的铸铝树脂砂型模具内壁，包括，重量比例45％的聚乙烯树脂、重量比例15％的氧化剂、重量比例15％的三聚氰胺树脂、重量比例4％的自由羟基、重量比例4％的改性氟树脂、重量比例4％的羟乙基纤维素、重量比例4％的消泡剂和重量比例9％的水。
将上述比例的聚乙烯树脂、三聚氰胺树脂、自由羟基、改性氟树脂、羟乙基纤维素和水至于搅拌器中搅拌混合30min后，将氧化剂、消泡剂投入搅拌器中继续搅拌混合6-8h，获得混合料。
另外通过在砂型模具内壁涂覆耐高温、防开裂涂层，最大限度保证砂型模具的使用效果。具体包括在铸铝树脂砂型模具内壁涂覆的涂层由聚乙烯树脂、氧化剂、三聚氰胺树脂、自由羟基、改性氟树脂、羟乙基纤维素、消泡剂和余量的水。
上述的铸铝树脂砂型模具用涂料包括重量比例44％的聚乙烯树脂、重量比例15％的氧化剂、重量比例15％的三聚氰胺树脂、重量比例4％的自由羟基、重量比例4％的改性氟树脂、重量比例4％的羟乙基纤维素、重量比例4％的消泡剂和重量比例10％的的水。
上述的，氧化剂为氧化铬、氧化铁的一种或者多种。上述的消泡剂包括重量比例32％的脂肪醇、重量比例15％的疏水性二氧化硅、重量比例5％的磷酸三丁酯、重量比例8％的聚二甲基硅氧烷、重量比例3％的环氧丙烷、重量比例5％的六偏磷酸钠、重量比例32％的矿物油。
实施例3
本发明的铸铝树脂用粘合剂包括重量比例30％的丙烯酸树脂、重量比例20％的丙烯酸乳液、重量比例8％的乳液聚合物、重量比例5％的低聚物、重量比例5％的交联剂、重量比例5％的表面活性剂、重量比例5％的引发剂和重量比例22％的的水。
将上述比例的丙烯酸树脂、丙烯酸乳液、乳液聚合物、低聚物、表面活性剂和水混合后，将获得的混合液梯级加温至聚合反应温度，接着加入上述比例引发剂进行聚合反应，反应结束后获得聚合物，接着加入上述比例的交联剂进行交联反应，反应结束后，梯级降温至常温，获得铸铝树脂用粘合剂。
通过采用上述比例的丙烯酸树脂、丙烯酸乳液、乳液聚合物、低聚物、交联剂、表面活性剂、引发剂和余量的水制备的铸铝树脂用粘合剂，利用乳液聚合物、表面活性剂和低聚物首先实现丙烯酸树脂、丙烯酸乳液、乳液聚合物、低聚物、表面活性剂和水的团聚效应，接着利用引发剂和交联剂最大限度的提高铸铝树脂用粘合剂的性能，从而利用铸铝树脂用粘合剂制备的砂型模具的形变系数控制在极低的范围内，保证砂型模具的形变，从而实现高保形效果。
上述的铸铝树脂用粘合剂由重量比例35％的丙烯酸树脂、重量比例15％的丙烯酸乳液、重量比例6％的乳液聚合物、重量比例4％的低聚物、重量比例4％的交联剂、重量比例4％的表面活性剂、重量比例4％的引发剂和重量比例28％的的水。
上述的乳液聚合物由重量比例8％的阴离子乳化剂、重量比例12％的非离子乳化剂、重量比例18％的甲基丙烯酸、重量比例5％的过硫酸铵、重量比例43％的甲基丙烯酸甲酯、重量比例8％的氨水、重量比例3％的氮丙啶和重量比例3％的碳酸氢铵。上述的低聚物为硅氧烷低聚物；交联剂为二乙烯三胺、多乙烯多胺中的一种；引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过氧化氢中的一种或者多种。
上述的制备方法中，混合液梯级加温为，由常温加热至35度，维持30min，接着加热至45度，维持30min，最后加热至55度，维持30min，聚合反应温度在50至60度。交联剂进行交联反应结束后的梯级降温为，由聚合反应温度将至45度，维持30min，接着将至35度，维持30min，最后降至常温。
一种铸铝树脂砂型模具用涂料，应用于的铸铝树脂用粘合剂制备的铸铝树脂砂型模具内壁，包括，重量比例40％的聚乙烯树脂、重量比例10％的氧化剂、重量比例20％的三聚氰胺树脂、重量比例5％的自由羟基、重量比例5％的改性氟树脂、重量比例5％的羟乙基纤维素、重量比例5％的消泡剂和重量比例10％的水。
将上述比例的聚乙烯树脂、三聚氰胺树脂、自由羟基、改性氟树脂、羟乙基纤维素和水至于搅拌器中搅拌混合30min后，将氧化剂、消泡剂投入搅拌器中继续搅拌混合6-8h，获得混合料。
另外通过在砂型模具内壁涂覆耐高温、防开裂涂层，最大限度保证砂型模具的使用效果。具体包括在铸铝树脂砂型模具内壁涂覆的涂层由聚乙烯树脂、氧化剂、三聚氰胺树脂、自由羟基、改性氟树脂、羟乙基纤维素、消泡剂和余量的水。
上述的铸铝树脂砂型模具用涂料包括重量比例44％的聚乙烯树脂、重量比例15％的氧化剂、重量比例15％的三聚氰胺树脂、重量比例4％的自由羟基、重量比例4％的改性氟树脂、重量比例4％的羟乙基纤维素、重量比例4％的消泡剂和重量比例10％的的水。上述的氧化剂为氧化铬、氧化铁的一种或者多种。上述的消泡剂包括重量比例32％的脂肪醇、重量比例15％的疏水性二氧化硅、重量比例5％的磷酸三丁酯、重量比例8％的聚二甲基硅氧烷、重量比例3％的环氧丙烷、重量比例5％的六偏磷酸钠、重量比例32％的矿物油。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种铸铝树脂用粘合剂，其特征在于：所述铸铝树脂用粘合剂包括重量比例30％-40％的丙烯酸树脂、重量比例10％-20％的丙烯酸乳液、重量比例5％-8％的乳液聚合物、重量比例2％-5％的低聚物、重量比例2％-5％的交联剂、重量比例2％-5％的表面活性剂、重量比例2％-5％的引发剂和余量的水；
将上述比例的丙烯酸树脂、丙烯酸乳液、乳液聚合物、低聚物、表面活性剂和水混合后，将获得的混合液梯级加温至聚合反应温度，接着加入上述比例引发剂进行聚合反应，反应结束后获得聚合物，接着加入上述比例的交联剂进行交联反应，反应结束后，梯级降温至常温，获得铸铝树脂用粘合剂。
2.如权利要求1所述的一种铸铝树脂用粘合剂，其特征在于：所述铸铝树脂用粘合剂由重量比例35％的丙烯酸树脂、重量比例15％的丙烯酸乳液、重量比例6％的乳液聚合物、重量比例4％的低聚物、重量比例4％的交联剂、重量比例4％的表面活性剂、重量比例4％的引发剂和重量比例28％的的水。
3.如权利要求1所述的一种铸铝树脂用粘合剂，其特征在于：所述乳液聚合物由重量比例8％的阴离子乳化剂、重量比例12％的非离子乳化剂、重量比例18％的甲基丙烯酸、重量比例5％的过硫酸铵、重量比例43％的甲基丙烯酸甲酯、重量比例8％的氨水、重量比例3％的氮丙啶和重量比例3％的碳酸氢铵。
4.如权利要求1所述的一种铸铝树脂用粘合剂，其特征在于：所述低聚物为硅氧烷低聚物；所述交联剂为二乙烯三胺、多乙烯多胺中的一种；所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过氧化氢中的一种或者多种。
5.如权利要求1所述的一种铸铝树脂用粘合剂，其特征在于：所述混合液梯级加温为，由常温加热至35度，维持30min，接着加热至45度，维持30min，最后加热至55度，维持30min，所述聚合反应温度在50至60度。
6.如权利要求1所述的一种铸铝树脂用粘合剂，其特征在于：所述交联剂进行交联反应结束后的梯级降温为，由聚合反应温度将至45度，维持30min，接着将至35度，维持30min，最后降至常温。
7.一种铸铝树脂砂型模具用涂料，应用于如权利要求1至6其中任何一项所述的铸铝树脂用粘合剂制备的铸铝树脂砂型模具内壁，其特征在于包括，重量比例40％-50％的聚乙烯树脂、重量比例10％-20％的氧化剂、重量比例10％-20％的三聚氰胺树脂、重量比例3％-5％的自由羟基、重量比例3％-5％的改性氟树脂、重量比例3％-5％的羟乙基纤维素、重量比例3％-5％的消泡剂和余量的水；
将上述比例的聚乙烯树脂、三聚氰胺树脂、自由羟基、改性氟树脂、羟乙基纤维素和水至于搅拌器中搅拌混合30min后，将氧化剂、消泡剂投入搅拌器中继续搅拌混合6-8h，获得混合料。
8.如权利要求7所述的一种铸铝树脂用粘合剂，其特征在于：所述铸铝树脂砂型模具用涂料包括重量比例44％的聚乙烯树脂、重量比例15％的氧化剂、重量比例15％的三聚氰胺树脂、重量比例4％的自由羟基、重量比例4％的改性氟树脂、重量比例4％的羟乙基纤维素、重量比例4％的消泡剂和重量比例10％的的水。
9.如权利要求7所述的一种铸铝树脂用粘合剂，其特征在于：所述氧化剂为氧化铬、氧化铁的一种或者多种。
10.如权利要求7所述的一种铸铝树脂用粘合剂，其特征在于：所述消泡剂包括重量比例32％的脂肪醇、重量比例15％的疏水性二氧化硅、重量比例5％的磷酸三丁酯、重量比例8％的聚二甲基硅氧烷、重量比例3％的环氧丙烷、重量比例5％的六偏磷酸钠、重量比例32％的矿物油。
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