一種以聚醚砜超細(xì)微粉改性動(dòng)物膠作為粘接劑的環(huán)保型砂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以聚醚砜超細(xì)微粉改性動(dòng)物膠作為粘接劑的環(huán)保型砂，利用聚醚砜超細(xì)微粉對(duì)動(dòng)物膠進(jìn)行改性處理，制備得到一種新型的環(huán)保粘接劑，在制備過程中將聚醚砜以溶膠的形式加入到動(dòng)物膠中，提高了兩者的結(jié)合性，經(jīng)其改性后的動(dòng)物膠粘接強(qiáng)度更高，其耐熱抗蠕變效果更佳，提高了型砂穩(wěn)定性；此外，原料中摻混的海藻酸鈉與氯化鈣可交聯(lián)雜化，使得砂料間形成高透氣微孔結(jié)構(gòu)，提高了型砂的透氣性。本發(fā)明制備的型砂環(huán)保無毒，透氣性尤佳，可塑性好，緊實(shí)后表面光潔度高，提高了鑄件的表面精度，切合當(dāng)前產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，在鑄件領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說明】
一種以聚醚砜超細(xì)微粉改性動(dòng)物膠作為粘接劑的環(huán)保型砂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及鑄造型砂技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種以聚醚砜超細(xì)微粉改性動(dòng)物膠作為粘接劑的環(huán)保型砂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]型砂是指在鑄造中用來造型的材料，型砂一般由鑄造用原砂、型砂粘結(jié)劑以及輔加物等造型材料按一定的比例混合而成。型砂按所用粘結(jié)劑不同，可分為粘土砂、水玻璃砂、水泥砂、樹脂砂等。型砂在鑄造生產(chǎn)中的作用極為重要，因型砂的質(zhì)量不好而造成的鑄件廢品約占鑄件總廢品的30?50%。通常意義上判斷型砂性能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(I)具有較高的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性；(2)良好的流動(dòng)性，即型砂在外力或本身重力作用下砂粒間相互移動(dòng)的能力；(3)—定的可塑性，即型砂在外力作用下變形，當(dāng)外力去除后能保持所給予的形狀的能力；(4)較好的透氣性，即型砂孔隙透過氣體的能力；(5)高的潰散性，易于潰散清理。
[0003]隨著工業(yè)的發(fā)展，對(duì)鑄造業(yè)的要求越來越高，而型砂的質(zhì)量是關(guān)系到鑄件質(zhì)量的一個(gè)重要因素，目前市場(chǎng)的主流型砂主要有水玻璃、粘土等一類的無機(jī)粘接劑型砂以及合成樹脂、糊精等一類的有機(jī)粘接劑型砂。目前市場(chǎng)上主流的無機(jī)粘接劑類型砂主要存在潰散性差，易吸潮，舊砂利用率低等缺陷;樹脂砂雖然潰散性好，鑄造精度高，然而其在澆注過程中容易產(chǎn)生污染性氣體?！兑环N復(fù)合改性動(dòng)物膠粘接劑制備工藝的研究》一文介紹了以改性動(dòng)物膠作為粘接劑的型砂，這種類型的型砂環(huán)保易降解，潰散效果好，為開發(fā)新型的型砂提供了可行的發(fā)展方向，然而由于動(dòng)物膠的天然屬性，在實(shí)際應(yīng)用過程中提高粘結(jié)強(qiáng)度、加快固化速度仍是研究的重點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種以聚醚砜超細(xì)微粉改性動(dòng)物膠作為粘接劑的環(huán)保型砂及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種以聚醚砜超細(xì)微粉改性動(dòng)物膠作為粘接劑的環(huán)保型砂，該型砂由以下重量份的原料制成:200-400目石英砂舊砂40-50、300-500目鋼渣粉20-25、多孔沸石微粉5-10、木質(zhì)素磺酸鈉0.1-0.2、聚醚砜超細(xì)微粉改性動(dòng)物膠粘接劑10-15、濃度為5-10%的海藻酸鈉水溶液4-5、濃度為1-10%的氯化鈣水溶液6-10。
[0006]所述的聚醚砜超細(xì)微粉改性動(dòng)物膠由以下重量份的原料制成:聚醚砜超細(xì)微粉4-
5、動(dòng)物膠40-50、聚乙烯吡咯烷酮0.1-0.2、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨0.4-0.5,DMFlO-15、氯化鋰0.4-0.5、質(zhì)量濃度為10-15%的戊二醛水溶液5-8、去離子水30-40 ;其制備方法為:先將動(dòng)物膠與去離子水混合，加熱至50-60°C，攪拌形成均勻溶液后加入3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、戊二醛水溶液，繼續(xù)攪拌混合30-40min，制得醚化活性動(dòng)物膠溶液備用，接著將聚醚砜超細(xì)粉投入DMF中，攪拌至其完全溶解后加入氯化鋰、聚乙烯吡咯烷酮，繼續(xù)攪拌混合l_2h后將其緩慢加入醚化活性動(dòng)物膠溶液中，邊混合邊攪拌，添加完畢后快速攪拌混合3-4h，即得所述的聚醚砜超細(xì)微粉改性動(dòng)物膠。
[0007]該型砂的制備方法為:先將石英砂舊砂、鋼渣粉、多孔沸石微粉、木質(zhì)素磺酸鈉與海藻酸鈉水溶液攪拌混合50_80min，隨后加入氯化媽水溶液，繼續(xù)攪拌混合3_5h，攪拌結(jié)束后加入聚醚砜超細(xì)微粉改性動(dòng)物膠粘接劑混合5-10min后出砂，即得。
[0008]本發(fā)明利用聚醚砜超細(xì)微粉對(duì)動(dòng)物膠進(jìn)行改性處理，制備得到一種新型的環(huán)保粘接劑，在制備過程中將聚醚砜以溶膠的形式加入到動(dòng)物膠中，提高了兩者的結(jié)合性，經(jīng)其改性后的動(dòng)物膠粘接強(qiáng)度更高，其耐熱抗蠕變效果更佳，提高了型砂穩(wěn)定性;此外，原料中摻混的海藻酸鈉與氯化鈣可交聯(lián)雜化，使得砂料間形成高透氣微孔結(jié)構(gòu)，提高了型砂的透氣性。本發(fā)明制備的型砂環(huán)保無毒，透氣性尤佳，可塑性好，緊實(shí)后表面光潔度高，提高了鑄件的表面精度，切合當(dāng)前產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，在鑄件領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0009]該實(shí)施例型砂由以下重量份的原料制成:200目石英砂舊砂40、300目鋼渣粉20、多孔沸石微粉5、木質(zhì)素磺酸鈉0.1、聚醚砜超細(xì)微粉改性動(dòng)物膠粘接劑10、濃度為5%的海藻酸鈉水溶液4、濃度為I %的氯化|丐水溶液6。
[0010]其中聚醚砜超細(xì)微粉改性動(dòng)物膠由以下重量份的原料制成:聚醚砜超細(xì)微粉4、動(dòng)物膠40、聚乙烯吡咯烷酮0.1、3_氯-2-羥丙基三甲基氯化銨0.4、DMF10、氯化鋰0.4、質(zhì)量濃度為10%的戊二醛水溶液5、去離子水30 ；其制備方法為:先將動(dòng)物膠與去離子水混合，加熱至50°C，攪拌形成均勻溶液后加入3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、戊二醛水溶液，繼續(xù)攪拌混合30min，制得醚化活性動(dòng)物膠溶液備用，接著將聚醚砜超細(xì)粉投入DMF中，攪拌至其完全溶解后加入氯化鋰、聚乙烯吡咯烷酮，繼續(xù)攪拌混合Ih后將其緩慢加入醚化活性動(dòng)物膠溶液中，邊混合邊攪拌，添加完畢后快速攪拌混合3h，即得所述的聚醚砜超細(xì)微粉改性動(dòng)物膠。
[0011]該型砂的制備方法為:先將石英砂舊砂、鋼渣粉、多孔沸石微粉、木質(zhì)素磺酸鈉與海藻酸鈉水溶液攪拌混合50min，隨后加入氯化媽水溶液，繼續(xù)攪拌混合3h，攪拌結(jié)束后加入聚醚砜超細(xì)微粉改性動(dòng)物膠粘接劑混合5min后出砂，即得。
[0012]該實(shí)施例制備得到的型砂根據(jù)相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試得到的結(jié)果如下:
濕壓強(qiáng)度:105KPa ；緊實(shí)率:41.5%;透氣率:108 ；熱濕拉強(qiáng)度:45KPa ；破碎指數(shù):91.5%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種以聚醚砜超細(xì)微粉改性動(dòng)物膠作為粘接劑的環(huán)保型砂，其特征在于，該型砂由以下重量份的原料制成:200-400目石英砂舊砂40-50、300-500目鋼渣粉20-25、多孔沸石微粉5-10、木質(zhì)素磺酸鈉0.1-0.2、聚醚砜超細(xì)微粉改性動(dòng)物膠粘接劑10-15、濃度為5-10%的海藻酸鈉水溶液4-5、濃度為1-10%的氯化媽水溶液6-10。2.如權(quán)利要求1所述的一種以聚醚砜超細(xì)微粉改性動(dòng)物膠作為粘接劑的環(huán)保型砂，其特征在于，所述的聚醚砜超細(xì)微粉改性動(dòng)物膠由以下重量份的原料制成:聚醚砜超細(xì)微粉4-5、動(dòng)物膠40-50、聚乙烯吡咯烷酮0.1-0.2、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨0.4-0.5,DMFlO-15、氯化鋰0.4-0.5、質(zhì)量濃度為10-15%的戊二醛水溶液5-8、去離子水30-40 ;其制備方法為:先將動(dòng)物膠與去離子水混合，加熱至50-60°C，攪拌形成均勻溶液后加入3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、戊二醛水溶液，繼續(xù)攪拌混合30-40min，制得醚化活性動(dòng)物膠溶液備用，接著將聚醚砜超細(xì)粉投入DMF中，攪拌至其完全溶解后加入氯化鋰、聚乙烯吡咯烷酮，繼續(xù)攪拌混合l_2h后將其緩慢加入醚化活性動(dòng)物膠溶液中，邊混合邊攪拌，添加完畢后快速攪拌混合3-4h，即得所述的聚醚砜超細(xì)微粉改性動(dòng)物膠。3.如權(quán)利要求1所述的一種以聚醚砜超細(xì)微粉改性動(dòng)物膠作為粘接劑的環(huán)保型砂的制備方法，其特征在于，所述的制備方法為:先將石英砂舊砂、鋼渣粉、多孔沸石微粉、木質(zhì)素磺酸鈉與海藻酸鈉水溶液攪拌混合50-80min，隨后加入氯化鈣水溶液，繼續(xù)攪拌混合3_5h，攪拌結(jié)束后加入聚醚砜超細(xì)微粉改性動(dòng)物膠粘接劑混合5-10min后出砂，即得。
【文檔編號(hào)】B22C1/02GK106077440SQ201610457058
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日
【發(fā)明人】岳承平
【申請(qǐng)人】馬鞍山市創(chuàng)誠鑄造有限公司