专利名称：铸造用亲水型粘结剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于铸件的造型材料，涉及一种铸造用芯砂的粘结剂及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供的铸造用亲水型粘结剂，它由玉米糖、玉米酒、胶原蛋白、玉米淀粉和水，以及防潮剂、增塑剂、增强剂、助剂组成，其重量百分比为玉米糖 25-35％ 玉米酒 5-7％ 胶原蛋白15-20％玉米淀粉 3-4％ 水30-49％ 防潮剂 0.5-1％增塑剂 0.5-1％ 增强剂0.5-1％ 助剂0.5-1％所述防潮剂为植物油，如豆油、亚麻油；所述增塑剂为丙烯酰胺；增强剂为无氮树脂等；所述的助剂为无机酸。
生产铸造用亲水型粘结剂的方法，是由下列步骤组成
1、将原料玉米按一般方法制成玉米糖和玉米酒；2、将30-49％的水注入溶化器，升温至60-80℃，然后加入15-20％的胶原蛋白，继续升温至90℃，搅拌至充分溶解；3、将搅拌好的蛋白溶液分入A、B两个反应釜中，然后在A釜内加入3-4％的玉米淀粉和0.5-1％的助剂，升温至80-90℃反应4-6小时，制得A基料；在B釜内加入5-7％的玉米酒，升温至80-90℃反应4-6小时，制得B基料；4、将上述反应好的A、B基料同时注入C反应釜中，然后加入25-35％的玉米糖，升温至90-95℃反应1-2小时，制得高级脂化物；5、将上述高级脂化物注入D反应釜中，然后加入0.5-1％的防潮剂、0.5-1％的增塑剂，升温70-80℃复合反应1-2小时，制得粘结剂。
6、将上述复合好的粘结剂放入冷却器中冷却至室温根据不同铸件的要求，可加入0.5-1％的增强剂，以提高砂芯的韧性。
本发明由于采取了上述技术方案，因此与背景技术相比，具有下列优点1、既亲水又憎水。由于其亲水性，制芯时原砂无需烘烤，便于操作，并节省了烘砂的燃料与工时。砂芯烘干后又呈憎水性，不吸潮，克服了其他粘结剂强烈回潮的缺点，便于砂芯存放。
2、粘结力很强，又不粘模。粘结剂既可保证砂芯一定的湿强度和干强度，又有很好的流动性和离模性，可满足制模操作的要求。
3、耐火强度高，溃散性好。使用本发明的砂芯，可经得住金属熔液的冲击，冷却后又有很好的溃散性，利于铸件清砂，有助于提高铸件质量。
4、无烟、无污染，由于本发明的原料在使用过程中无“三废”排放，因此它具有不污染环境的特点。
5、价格低廉。由于本发明以玉米为主要原料，资源丰富、价格低，所用其他辅助材料也简便易得，因此产品成本低。
下面将通过实施例，结合工艺流程图，对本发明的目的、特征、优点作进一步的说明。
图1为一种铸造亲水型粘结剂制备的工艺流程图。
具体实施例方式实施例1一种铸造用亲水型粘结剂，它由玉米糖、玉米酒、胶原蛋白，玉米淀粉、水，以及豆油、丙烯酰胺、硫酸组成，其重量百分比为玉米糖35％ 玉米酒7％ 胶原蛋白20％玉米淀粉 4％豆油1％丙烯酰胺2％硫酸 1％水30％。
本实施例的生产方法(参看图1)1、将原料玉米按照常规方法玉米淀粉碎、浸泡、加糖化酶糖化、浓缩、制得玉米糖；玉米制粉、加酒化酶发酵、制得玉米酒。
2、将30％的水注入溶化器，升温至80℃，然后加入20％的胶原蛋白，继续升温至90℃，搅拌均匀。
3、将搅拌好的蛋白溶液分别注入A、B两个反应釜中，然后在A釜内加入4％的玉米淀粉、1％的硫酸，升温至90℃，反应6小时，制得A基料；在B釜内加入7％的玉米酒，升温至90℃，反应6小时，制得B基料。
4、将上述反应好的A、B基料同时注入C反应釜中，然后加入35％的玉米糖，升温至95℃反应2小时，制得高级脂化物；5、将上述高级脂化物注入D反应釜中，然后加入1％的豆油、2％的丙烯酰胺，升温70℃，复合反应1小时，制得粘结剂；6、将上述复合好的粘结剂放入冷却器冷却至室温，制得成品，然后出料、包装。
实施例2一种铸造用亲水型粘结剂，其组份与含量(重量百分比)如下玉米糖25％ 玉米酒5％胶原蛋白15％玉米淀粉 3％亚麻油0.5％ 无氮树脂0.5％盐酸0.5％水49％。
生产方法(参看图1)1、将原料玉米按常规工艺制成玉米糖和玉米酒。
2、将49％的水注入溶化器，升温至60℃，然后加入15％的胶原蛋白，继续升温至80℃，搅拌。
3、将搅拌好的蛋白溶液分入A、B两个反应釜中，然后在A釜内加入3％的玉米淀粉和0.5％的盐酸，升温至80℃，反应4小时，制得A基料；在B釜内加入5％的玉米酒，升温至80℃，反应4小时，制得B基料。
4、将上述反应好的A、B基料同时注入C反应釜中，然后加入25％的玉米糖，升温90℃，反应1小时，制得高级脂化物。
5、将上述高级脂化物注入D反应釜中，然后加入0.5％的亚麻油，升温至80℃，复合反应1.5％小时，制得粘结剂。
6、将上述复合好的粘结剂放入冷却器冷至室温，并加入0.5％的无氮树脂，制得成品，然后出料、包装。
实施例3一种铸造用亲水型粘结剂，其组分与含量(重量百分比)如下玉米水解物30％、玉米酒6％、胶原蛋白18％、玉米淀粉3.2％、豆油0.7％、无氮树脂1％、磷酸0.7％、水40％。
生产方法(参看图1)1、将原料玉米按一般方法玉米制粉、无机酸水解、制得玉米水解物—葡萄糖液；玉米制粉、加酒化酶发酵、制得玉米酒。
2、将40％的水注入溶化器，升温至70℃，然后加入18％的胶原蛋白，继续升温至85℃，搅拌。
3、将搅拌好的蛋白溶液分别置于A、B两个反应釜中，然后在A釜内加入3.2％的玉米淀粉和0.7％的磷酸，升温至85℃，反应5小时，制得A基料；在B釜内加入6％的玉米酒，升温至85℃，反应5小时，制得B基料。
4、将上述A、B基料同时注入C反应釜中，然后加入30％的玉米水解物——葡萄糖液，升温93℃，反应1.5小时，制得高级脂化物。
5、将上述高级脂化物注入D反应釜中，然后加入0.7％的豆油，升温至75℃，复合反应1小时，制得粘结剂。
6、将上述复合好的粘结剂放入冷却器内冷却至室温，再加入1％的无氮树脂，制得成品，出料、包装。
权利要求
1.一种铸造用亲水型粘结剂，其特征在于它由玉米糖、玉米酒、胶原蛋白、玉米淀粉、水，以及防潮剂、增强剂、助剂组成，其重量百分比为玉米糖25-35％玉米酒5-7％胶原蛋白15-20％玉米淀粉3-4％水 30-49％防潮剂0.5-1％增塑剂0.5-1％增强剂0.5-1％ 助剂0.5-1％其中玉米糖和玉米酒是由原料玉米采用一般方法制得，玉米淀粉由原料玉米加工而成，胶原蛋白溶于水中制得蛋白溶液，蛋白液与玉米淀粉加助剂、蛋白液与玉米酒，分别加热反应得A、B两种基料，然后A、B基料同时与玉米糖加热反应，制得高级脂化物，再加入防潮剂、增塑剂后，加热复合反应而成粘结剂。
2.按照权利要求1所述的铸造用亲水型粘结剂，其特征在于所述防潮剂为植物油。
3.按照权利要求1所述的铸造用亲水型粘结剂，其特征在于所述增塑剂为丙烯酰胺，增强剂为无氮树脂。
4.按照权利要求1所述的铸造用亲水型粘结剂，其特征在于所述助剂为无机酸。
5.按照权利要求1所述的铸造用亲水型粘结剂的方法，其特征在于其工艺步骤为(1)将30-49％的水注入溶化器、升温，然后加入15-20％的胶原蛋白，继续升温、搅拌，制得蛋白溶液；(2)将搅拌好的蛋白溶液分入A、B两个反应釜中，然后在A釜内加入3-4％的玉米淀粉和0.5-1％的助剂，升温、反应制得A基料；在B釜内加入5-7％的玉米酒，升温、反应制得B基料；(3)将A、B两种基料同时注入C反应釜中，然后加入25-35％的玉米糖，升温、反应制得高级脂化物；(4)将上述高级脂化物注入D反应釜中，然后加入0.5-1％的防潮剂、0.5-1％的增塑剂，升温、复合反应，制得粘结剂；(5)将上述复合好的粘结剂放入冷却器中冷至室温，根据需要加入增强剂0.5-1％制得成品，出料、包装。
6.按照权利要求5所述的生产粘结剂的方法，其特征在于所述工艺步骤(1)中的水温为60-90℃；所述工艺步骤(2)中的溶液温度为80-90℃，反应时间为4-6小时；所述工艺步骤(3)中的溶液温度为90-95℃，反应时间为1-2小时；所述工艺步骤(4)中复合反应的温度为70-80℃，时间为1-2小时。
7.按照权利要求1所述的铸造用亲水型粘结剂，其特征在于所述玉米糖，可用原料玉米采用一般水解方法制得玉米水解物——葡萄糖液，来替代。
全文摘要
铸造用亲水型粘结剂及其制备方法，涉及铸件造型材料。现有铸造用粘结剂多为油类树脂型，不仅制芯操作复杂、烟雾大、污染环境，而且价格昂贵。非油类树脂粘结剂，虽然克服了上述缺点，但是存在着易粘模、砂型耐火强度低、砂芯回潮、铸件清砂困难等不足。本发明为了克服现有技术的缺点，提供一种亲水型粘结剂，它由玉米糖、玉米酒、胶原蛋白、玉米淀粉、水，以及防潮剂、增强剂、助剂组成。其中玉米糖和玉米酒由原料玉米采用常规工艺制成，然后与胶原蛋白反应生成一种高级脂化物，再加入防潮剂、增强剂、助剂，进行复合反应而成。
文档编号B22C1/26GK1403228SQ0214418
公开日2003年3月19日 申请日期2002年10月17日 优先权日2002年10月17日
发明者武国平, 武力, 武国和 申请人:武国和