铸造用呋喃树脂自硬砂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种铸造用呋喃树脂自硬砂及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：新砂20-30、旧砂70-80、自硬呋喃树脂1-1.5、磷酸10-15、对甲苯磺酸8-12、硫酸乙酯5-10、N-2-（氨乙基）-3-氨丙基三甲氧基硅烷0.5-1.5、磷酸三甲苯酯4-8、废糖浆3-6、活性炭2-4、海泡石3-5、沸石4-6、邻苯二甲酸二丁酯5-10、海藻酸钠2-3、硬脂酸丁酯3-5、复合粉4-6。本发明呋喃树脂自硬砂具有无毒，强度高，气味小，发气量低，热膨胀率低，透气性好，溃散性好、粘度适宜，表面光洁易清砂等优点，生产的铸件精密度高，表面质量好，适用于浇注各种类型的铸钢，铸铁，有色金属铸件。
【专利说明】铸造用呋喃树脂自硬砂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铸造用呋喃树脂自硬砂及其制备方法，属于型砂【技术领域】。
【背景技术】[0002]呋喃树脂自硬砂是以呋喃树脂为黏结剂，并加入催化剂混制出的型砂，呋喃树脂自硬砂具有室温下自行硬化，不必烘干，生产效率高，旧砂易回用，生产铸件尺寸精度高，表面质量好等特点，近年来在国内的应用越来越广泛。但是也存在着不足之处，呋喃树脂自硬砂受热易膨胀、发气量较大，易使铸件产生气孔、热裂、表面微裂纹等缺陷。因此，必须改善现有呋喃树脂自硬砂的性能，使其满足生产需求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提高一种低膨胀、低发气、高溃散的铸造用呋喃树脂自硬砂及其制备方法。
[0004]本发明采用的技术方案如下:
一种铸造用呋喃树脂自硬砂，由以下重量份的原料制成:新砂20-30、旧砂70-80、自硬呋喃树脂1-1.5、磷酸10-15、对甲苯磺酸8-12、硫酸乙酯5-10、N-2-(氨乙基)_3_氨丙基三甲氧基硅烷0.5-1.5、磷酸三甲苯酯4-8、废糖浆3-6、活性炭2_4、海泡石3_5、沸石
4-6、邻苯二甲酸二丁酯5-10、海藻酸钠2-3、硬脂酸丁酯3-5、复合粉4-6 ；
所述复合粉的制备方法如下:a、按重量比3-5:2-4:1-2称取叶腊石、铝矾土和火山岩混合均匀，粉碎过200-300目筛，然后置于浓度为15-20%的盐酸溶液中，加热至沸腾并高速研磨10-15min，再用浓度为15-20%的氢氧化钠溶液调节溶液PH至中性，60_70°C水浴温度下搅拌5-10min，过滤，用蒸馏水洗净滤渣，烘干；b、上述烘干的粉末加水打浆制成固含量为55-65%的浆料，再加入3-5%的六偏磷酸钠、2-3%的十二烷基苯磺酸钠、1_2%的蔗糖聚氧丙烯醚和2-3%的三乙醇胺,高速研磨10-15min,待用；c、取相当于叶腊石量15-25%的纳米铝溶胶加入搅拌机内，搅拌下加入1-2%的木质素磺酸钠、3-4%的纳米玉石粉、2-3%的纳米氮化铝、0.5-1%的纳米锌粉和1-2%的聚甘油脂肪酸酯，50-60°C水浴温度下搅拌20_30min，待用；d、将步骤(c)处理后的纳米铝溶胶与步骤(b)制得的浆料混合均匀，加入5-8%的硅丙乳液、3-6%的聚醋酸乙烯乳液、2-3%的羧甲基纤维素钠、0.5-1%的乙二醇丁醚和1-2%的十二碳醇酯，搅拌30-40min，过滤，烘干，粉碎，过200-300目筛即可；
上述制备方法中所述纳米铝溶胶的固含量为15-20% ;所述硅丙乳液固含量为40-45% ；所述聚醋酸乙烯乳液固含量为20-30%。
[0005]一种铸造用呋喃树脂自硬砂的制备方法，包括以下步骤:将新砂、旧砂、海泡石和沸石混合粉碎，过200-250目筛与N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、活性炭、废糖浆混合l_2min，然后加入磷酸、对甲苯磺酸和硫酸乙酯混合20-30S，再加入自硬呋喃树脂、磷酸三甲苯酯、邻苯二甲酸二丁酯、海藻酸钠、硬脂酸丁酯和复合粉；混合35-45S，卸砂即可。
[0006]本发明的有益效果: 本发明呋喃树脂自硬砂具有无毒，强度高，气味小，发气量低，热膨胀率低，透气性好，溃散性好、粘度适宜，表面光洁易清砂等优点，生产的铸件精密度高，表面质量好，适用于浇注各种类型的铸钢，铸铁，有色金属铸件。
【具体实施方式】
[0007]一种铸造用呋喃树脂自硬砂，由以下重量(kg)的原料制成:新砂25、旧砂75、自硬呋喃树脂1.2、磷酸12、对甲苯磺酸10、硫酸乙酯8、N-2-(氨乙基)_3_氨丙基三甲氧基硅烷1、磷酸三甲苯酯6、废糖浆4、活性炭3、海泡石4、沸石5、邻苯二甲酸二丁酯8、海藻酸钠
2.5、硬脂酸丁酯4、复合粉5;
所述复合粉的制备方法如下:a、按重量比4:4:2称取叶腊石、铝矾土和火山岩混合均匀，粉碎过250目筛，然后置于浓度为16%的盐酸溶液中，加热至沸腾并高速研磨15min，再用浓度为18%的氢氧化钠溶液调节溶液PH至中性，70°C水浴温度下搅拌6min，过滤，用蒸馏水洗净滤渣，烘干；b、上述烘干的粉末加水打浆制成固含量为60%的浆料，再加入4%的六偏磷酸钠、2%的十二烷基苯磺酸钠、1.5%的蔗糖聚氧丙烯醚和2%的三乙醇胺，高速研磨lOmin，待用；c、取相当于叶腊石量22%的纳米铝溶胶加入搅拌机内，搅拌下加入1.5%的木质素磺酸钠、3%的纳米玉石粉、2.5%的纳米氮化铝、0.7%的纳米锌粉和1%的聚甘油脂肪酸酯，60°C水浴温度下搅拌20min，待用；d、将步骤(c)处理后的纳米铝溶胶与步骤(b)制得的浆料混合均匀，加入6%的硅丙乳液、4%的聚醋酸乙烯乳液、2%的羧甲基纤维素钠、0.6%的乙二醇丁醚和1.4%的十二碳醇酯，搅拌35min，过滤，烘干，粉碎，过300目筛即可；
上述制备方法中所述纳米铝溶胶的固含量为20% ;所述硅丙乳液固含量为40% ;所述聚醋酸乙烯乳液固含量为25%。
[0008]一种铸造用呋喃树脂自硬砂的制备方法，包括以下步骤:将新砂、旧砂、海泡石和沸石混合粉碎，过250目筛与N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、活性炭、废糖浆混合lmin，然后加入磷酸、对甲苯磺酸和硫酸乙酯混合25s，再加入自硬呋喃树脂、磷酸三甲苯酯、邻苯二甲酸二丁酯、海藻酸钠、硬脂酸丁酯和复合粉；混合40s，卸砂即可。
[0009]本实施例型砂的性能测试如下:
24h抗拉强度(MPa):2.4
850°C发气量(ml/g):3.2 游离甲醒(％):0.18。
【权利要求】
1.一种铸造用呋喃树脂自硬砂，其特征在于，由以下重量份的原料制成:新砂20-30、旧砂70-80、自硬呋喃树脂1-1.5、磷酸10-15、对甲苯磺酸8-12、硫酸乙酯5-10、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷0.5-1.5、磷酸三甲苯酯4-8、废糖浆3-6、活性炭2_4、海泡石3-5、沸石4-6、邻苯二甲酸二丁酯5-10、海藻酸钠2-3、硬脂酸丁酯3_5、复合粉4_6 ； 所述复合粉的制备方法如下:a、按重量比3-5:2-4:1-2称取叶腊石、铝矾土和火山岩混合均匀，粉碎过200-300目筛，然后置于浓度为15-20%的盐酸溶液中，加热至沸腾并高速研磨10-15min，再用浓度为15-20%的氢氧化钠溶液调节溶液PH至中性，60_70°C水浴温度下搅拌5-10min，过滤，用蒸馏水洗净滤渣，烘干；b、上述烘干的粉末加水打浆制成固含量为55-65%的浆料，再加入3-5%的六偏磷酸钠、2-3%的十二烷基苯磺酸钠、1_2%的蔗糖聚氧丙烯醚和2-3%的三乙醇胺,高速研磨10-15min,待用；c、取相当于叶腊石量15-25%的纳米铝溶胶加入搅拌机内，搅拌下加入1-2%的木质素磺酸钠、3-4%的纳米玉石粉、2-3%的纳米氮化铝、0.5-1%的纳米锌粉和1-2%的聚甘油脂肪酸酯，50-60°C水浴温度下搅拌20_30min，待用；d、将步骤(c)处理后的纳米铝溶胶与步骤(b)制得的浆料混合均匀，加入5-8%的硅丙乳液、3-6%的聚醋酸乙烯乳液、2-3%的羧甲基纤维素钠、0.5-1%的乙二醇丁醚和1-2%的十二碳醇酯，搅拌30-40min，过滤，烘干，粉碎，过200-300目筛即可； 上述制备方法中所述纳米铝溶胶的固含量为15-20% ;所述硅丙乳液固含量为40-45% ；所述聚醋酸乙烯乳液固含量为20-30%。
2.根据权利要求1所述的铸造用呋喃树脂自硬砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤:将新砂、旧砂、海泡石和沸石混合粉碎，过200-250目筛与N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、活性炭、废糖浆混合l_2min，然后加入磷酸、对甲苯磺酸和硫酸乙酯混合20-30S，再加入自硬呋喃树脂、磷酸三甲苯酯、邻苯二甲酸二丁酯、海藻酸钠、硬脂酸丁酯和复合粉；混合35-45S，卸砂即可。
【文档编号】B22C1/00GK103567365SQ201310472853
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】吴寿涛 申请人:铜陵市经纬流体科技有限公司