专利名称：铜件铸造用砂芯材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及金属铸造领域，尤其是铜件铸造用砂芯材料及其制备方法。
背景技术：
目前，铜铸造行业内砂芯材料多数使用非水溶性呋喃树脂、添加剂、固化剂等作为 粘合剂，也有的使用酚醛树脂作为粘合剂。非水溶性呋喃树脂和酚醛树脂都存在如下缺点1、成本较高；2、溃散性较差，铸件摇砂时间较长，导致生产效率较低。另外，非水溶性呋喃树 脂在生产过程还会散发出刺激性气味，影响车间作业环境。发明内容
本发明的目的是提供一种成本较低，溃散性较好的铜件铸造用砂芯材料及其制备 方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案
铜件铸造用砂芯材料，主要由40-140目的海砂及用量为海砂2_3wt%的粘合剂制 备而成；其中，粘合剂主要由以下重量比的组分组成
改性脲醛树脂55—60%水25—28%增强剂3. 8—5. 6%。
上述固化剂采用二乙烯三胺(DETA)、乙二胺、己二胺或二氰二胺。
上述增强剂采用硅烷粘接增强剂、聚丙烯酰胺或淀粉改性增强剂。
铜件铸造用砂芯材料的制备方法，通过如下步骤实现
一、备料按上述比例分别称取上述海砂、改性脲醛树脂、水、固化剂和增强剂；
二、将上述改性脲醛树脂和上述水混合在一起并搅拌均匀，再加入上述增加剂，再 搅拌均匀，得到第一混合物；
三、在上述海砂中加入上述固化剂，混合均匀，静置1-15分钟后，得到第二混合 物；
四、将上述第一混合物和上述第二混合物均匀混合在一起，静置1-1. 5分钟后便 得到铸造用砂芯材料。
上述固化剂采用二乙烯三胺(DETA)、乙二胺、己二胺或二氰二胺。
上述增强剂采用硅烷粘接增强剂、聚丙烯酰胺或淀粉改性增强剂。
上述改性脲醛树脂系采用丙烯酸酯或醋酸乙烯进行改性的。
采用上述方案后，本发明的铜件铸造用砂芯材料，作为粘合剂主要成分的树脂选用了价格较低的改性脲醛树脂，本发明中，粘合剂的成本约为采用呋喃树脂的粘合剂的 45 %，或采用酚醛树脂的粘合剂的40 %，从而使得本发明的铜件铸造用砂芯材料具有成本较低的优势。
另一方面，本发明中，作为粘合剂主要成分的改性脲醛树脂在铜件的铸造温度下焦化率较高，从而使得砂芯材料具有较好的溃散性，根据多次试验得知，用本发明的砂芯材料制造的砂芯，铸件单次摇砂时间可缩短10-15分钟，从而提高生产效率。
以申请人的生产规模来算，采用本发明的砂芯材料，每年可为公司节省砂芯生产成本约30万元以上。用本发明的砂芯材料制造的砂芯，铸件单次摇砂时间可缩短10-15分钟，提高了生产效率，产生的经济效益更是可观。
具体实施方式
本发明铜件铸造用砂芯材料,主要由40 — 140目的海砂及用量为海砂2_3 七％的粘合剂制备而成；其中，粘合剂主要由以下重量比的组分组成
改性脲醛树脂55—60%水25—28%固化剂10—增强剂3.8—5.6%。
铜件铸造用砂芯材料的制备方法，通过如下步骤实现
一、备料分别准备40-140目的海砂和粘合剂，粘合剂的用量是海砂用量的 2-3wt%，粘合剂主要由以下 重量比的组分组成(下述各组分的百分比是以粘合剂的总量为基数进行计算)
改性脲醛树脂55—60%水25—28%固化剂IU — 12%增强剂3. 8—5. 6%
二、将上述改性脲醛树脂和上述水混合在一起并通过搅拌机搅拌均匀(或是将上述改性脲醛树脂在上述水中浸泡48小时)，再加入上述增加剂，再能搅拌机搅拌均匀，得到第一混合物；
三、在上述海砂中加入上述固化剂，混合均匀，静置1-15分钟后，得到第二混合物；
四、将上述第一混合物和上述第二混合物混合在一起，搅拌均匀，静置1-1. 5分钟后便得到铸造用砂芯材料。配好的砂芯材料应在I小时内用完。
本发明中，固化剂采用二乙烯三胺(DETA)、乙二胺、己二胺或二氰二胺；增强剂采用硅烷粘接增强剂、聚丙烯酰胺或淀粉改性增强剂；改性脲醛树脂是用丙烯酸酯或醋酸乙 烯进行改性的。此处，二乙烯三胺(DETA)、乙二胺、己二胺、二氰二胺、硅烷粘接增强剂、聚 丙烯酰胺、淀粉改性增强剂和用丙烯酸酯或醋酸乙烯进行改性的改性脲醛树脂都是化工市 场可买到的常规化工原料。其中，用丙烯酸酯或醋酸乙烯进行改性的改性脲醛树脂，可提高 其韧性，改善了耐老化性(见潘煜怡等的脲醛树脂的改性，出自《《玻璃纤维》2004年第4期 P18-P20)。
本发明中，由于作为粘合剂主要成分的改性脲醛树脂具有较强的韧性，使得用本 发明的砂芯材料制造的砂芯还具有强度较高的特点，从而使得砂芯的损坏率较低、表面光 洁度好，用这种砂芯制造出来的铸件内腔较平整光洁，不易产生气孔，铸件成品率可提高 1-2%。
权利要求
1.铜件铸造用砂芯材料，其特征在于主要由40-140目的海砂及用量为海砂2-3wt% 的粘合剂制备而成；其中，粘合剂主要由以下重量比的组分组成改性脲醛树脂55—60%水25—28%固化剂10 — 12%增强剂3. 8—5. 6%。
2.根据权利要求1所述的铜件铸造用砂芯材料，其特征在于上述固化剂采用二乙烯三胺(DETA)、乙二胺、己二胺或二氰二胺。
3.根据权利要求1所述的铜件铸造用砂芯材料，其特征在于上述增强剂采用硅烷粘接增强剂、聚丙烯酰胺或淀粉改性增强剂。
4.根据权利要求1所述的铜件铸造用砂芯材料，其特征在于上述改性脲醛树脂系采用丙烯酸酯或醋酸乙烯进行改性的。
5.制备如权利要求1所述的铜件铸造用砂芯材料的方法，其特征在于通过如下步骤实现一、备料按上述比例分别称取上述海砂、改性脲醛树脂、水、固化剂和增强剂；二、将上述改性脲醛树脂和上述水混合在一起并搅拌均匀，再加入上述增加剂，再搅拌均匀，得到第一混合物；三、在上述海砂中加入上述固化剂，混合均匀，静置1-15分钟后，得到第二混合物；四、将上述第一混合物和上述第二混合物均匀混合在一起，静置1-1.5分钟后便得到铸造用砂芯材料。
6.根据权利要求5所述的铜件铸造用砂芯材料的制备方法，其特征在于上述固化剂采用二乙烯三胺(DETA)、乙二胺、己二胺或二氰二胺。
7.根据权利要求5所述的铜件铸造用砂芯材料的制备方法，其特征在于上述增强剂采用硅烷粘接增强剂、聚丙烯酰胺或淀粉改性增强剂。
8.根据权利要求5所述的铜件铸造用砂芯材料的制备方法，其特征在于上述改性脲醛树脂系采用丙烯酸酯或醋酸乙烯进行改性的。
全文摘要
本发明公开了铜件铸造用砂芯材料及其制备方法，其作为粘合剂主要成分的树脂选用了价格较低的改性脲醛树脂，本发明中，粘合剂的成本约为采用呋喃树脂的粘合剂的45％，或采用酚醛树脂的粘合剂的40％，从而使得本发明的铸造用砂芯材料具有成本较低的优势。另一方面，本发明中，由于砂芯材料具有较好的溃散性，用本发明的砂芯材料制造的砂芯，铸件单次摇砂时间可缩短10-15分钟，从而提高生产效率。
文档编号B22C9/10GK102989995SQ20121016790
公开日2013年3月27日 申请日期2012年5月25日 优先权日2012年5月25日
发明者王春祥, 王志军, 郑火宗, 向长彬 申请人:辉煌水暖集团有限公司