要求优先权该pct国际申请要求2017年12月8日提交的美国临时申请号62/596,345的优先权的权益，其主题通过引用以其整体并入本文。本公开的实施方案一般涉及例如用于制造铸造制品的粘结剂体系及其制造方法。
背景技术：
：浇铸是一种用于制备制品的铸造方法，其中将加热的液体材料(通常为金属或金属合金)倾倒到铸造制品中(例如，倾倒到模具的腔中或围绕芯)并使其冷却成铸造制品的形状。然后，将浇铸的金属制品脱模。铸造制品通常由铸造混合物制成，例如由聚集体和粘结剂的混合物制成，然后将其固化。粘结剂体系通常含有可能造成健康危害的有机溶剂。这样的有机溶剂可以包括甲醛和/或苯酚，这在一些应用中可能是不期望的。另外，当与聚集体例如沙混合以形成铸造混合物时，粘结剂体系组分可能在固化之前过早地反应。该反应可能损害将铸造混合物形成为模具和芯的能力。此外，粘结剂体系的缺点可能导致铸造制品强度不足和浇铸的材料质量差。技术实现要素：本公开包括用于制造铸造制品的粘结剂体系。在一些实例中，粘结剂体系可以包含第一组分，所述第一组分包含褐煤、至少一种硅酸盐矿物和至少一种多元醇，其中至少一种硅酸盐矿物可以包含相对于所述第一组分总重量至少5重量%的二氧化硅；第二组分，所述第二组分包含至少一种异氰酸酯；和第三组分，所述第三组分包含至少一种催化剂。在一些情况下，所述体系可以包含相对于所述体系总重量约5重量%至约65重量%的所述第一组分。在至少一个实例中，褐煤和至少一种硅酸盐矿物可以从天然矿床获得。在至少一个实例中，所述第一组分的烧失量(loi)值可以在约50%至约70%范围。在一些实例中，所述第一组分、所述第二组分和所述第三组分可以能够聚合。在至少一个实例中，所述粘结剂体系可以基本上不含苯酚、甲醛、或苯酚和甲醛二者。在一些实例中，所述第一组分可以包含相对于所述第一组分总重量至少10重量%的至少一种硅酸盐矿物。例如，至少一种硅酸盐矿物可以包含相对于所述第一组分的总重量的至少2重量%的氧化铝。在一些实例中，所述第一组分可以包含相对于第一组分的总重量小于60重量%的腐殖酸。在一些实例中，所述第一组分可以包含相对于所述第一组分总重量约10重量%至约30重量%的腐殖酸。在一些情况下，至少一种硅酸盐矿物可以进一步包含高岭石、云母或其组合。在一些实例中，至少一种硅酸盐矿物可以包含球状粘土、高岭土或其组合。在一些实例中，所述体系可以包含相对于所述体系总重量约5重量%至约65重量%的褐煤。根据本公开的一些方面，所述体系可以包含相对于所述体系总重量约1重量%至约60重量%的所述至少一种多元醇。例如，所述至少一种多元醇可以包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,6-己二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、甘油、甘露醇、山梨醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、丁二醇、二丁二醇、聚丁二醇或其组合。在一些实例中，所述粘结剂体系中的所述第二组分可以包含相对于所述体系总重量约10重量%至约80重量%的至少一种异氰酸酯。在一些情况下，所述第二组分中的所述至少一种异氰酸酯可以包含2,4-二异氰酸基甲苯、2,6-二异氰酸基甲苯、4,4'-亚甲基二苯基二异氰酸酯、2,4-亚甲基二苯基二异氰酸酯、2,2'-亚甲基二苯基二异氰酸酯、聚合的亚甲基二苯基二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、4,4',4"-三异氰酸基三苯基甲烷、双(3,5-二异氰酸基-2-甲基苯基)甲烷、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、3-异氰酸基甲基-3,5,5-三甲基环己基(异佛尔酮)异氰酸酯、其衍生物或其组合。根据本公开的一些方面，所述至少一种催化剂可以包含叔胺。作为另外一种选择或除此之外，所述至少一种催化剂可以包含苯基吡啶、吡啶、吖啶、2-甲氧基吡啶、哒嗪、3-氯吡啶、喹啉、n-甲基咪唑、n-乙基咪唑、4,4'-联吡啶、4-苯基丙基吡啶、1-甲基苯并咪唑、1,4-噻嗪或其组合。在一些情况下，所述至少一种催化剂可以包含气体。作为另外一种选择或除此之外，至少一种催化剂可以包含液体。本文进一步公开的包括了制造铸造制品的方法。例如，所述方法可以包括：通过组合以下物质制备混合物：(1)第一组分，所述第一组分包含褐煤、至少一种硅酸盐矿物和至少一种多元醇，其中至少一种硅酸盐矿物可以包含相对于所述第一组分总重量至少5重量%的二氧化硅；(2)第二组分，所述第二组分包含至少一种异氰酸酯；和(3)聚集体；使所述混合物与第三组分接触，所述第三组分包含至少一种催化剂；以及用所述至少一种催化剂固化所述混合物。在至少一个实例中，所述聚集体可以包含沙。在一些情况下，褐煤和至少一种硅酸盐矿物可以从天然矿床获得。例如，所述天然矿床可以是球状粘土矿床或高岭土矿床。在一些实例中，所述第一组分可以通过将至少一种硅酸盐矿物加入到天然来源的褐煤中来制备。根据本公开的一些方面，所述方法可以进一步包括在使所述混合物与所述第三组分接触之前，使上述混合物形成芯的形状。在一些实例中，所述至少一种催化剂可以是气体，并且使所述混合物与所述第三组分接触可以包括使所述气体通过所述成型体。作为另外一种选择或除此之外，至少一种催化剂可以是液体。在这些情况下，所述方法可以进一步包括在使所述混合物与所述第三组分接触之后并且在固化所述混合物之前，使所述混合物形成为模具的形状。具体实施方式下面更详细地描述本公开的特定方面。如果与通过引用并入的术语和/或定义相冲突，则以本文提供的术语和定义为准。如本文所用，术语"包括"、"包含"或其任何其它变型旨在覆盖非排他性的包括，使得包括一系列元素的过程、方法、组成、制品或装置不仅包括那些元素，而且可以包括未明确列出的或对于这样的过程、方法、组成、制品或装置固有的其它元素。术语"示例性"以"实例"而不是"理想"的意义使用。如本文所用，单数形式"一"、"一个"和"该"包括复数指代，除非上下文另有说明。术语"大约"和"约"是指与所引用的数字或值几乎相同。如本文所用，术语"大约"和"约"应理解为包括指定量或值的±5%。本公开包括例如用于制造铸造制品的粘结剂体系。粘结剂体系可以包括两种或更多种待组合的组分。例如，本文的体系可以包括第一组分，所述第一组分包含褐煤和一种或多种矿物和/或多元醇；第二组分，所述第二组分包含一种或多种异氰酸酯；和/或第三组分，所述第三组分包含一种或多种催化剂。这样的粘结剂体系可用于制备铸造制品，例如模具和芯。本文的粘结剂体系可以包括一种或多种组分。根据本公开的一些方面，粘结剂体系中的一种或多种组分可以能够聚合，例如当与其它组分组合时。在一些实例中，粘结剂体系可以基本上不含有机溶剂，例如甲醛、苯酚和/或其它有机溶剂，包括芳族溶剂。例如，粘结剂体系包含小于0.01重量%的甲醛和/或小于0.01重量%的苯酚。在一些实例中，粘结剂体系不含甲醛和苯酚。在一些实例中，粘结剂体系不含挥发性有机化合物，使得粘结剂体系是环境友好的。根据本公开的一些方面，粘结剂体系包括第一组分，所述第一组分包含至少一种具有可聚合官能团例如羟基官能团的材料。一种或多种可聚合材料可以包括例如腐殖材料、单官能醇(例如脂族醇如甲醇和乙醇)和/或多元醇。本文中的腐殖材料可以包含腐殖酸、富里酸、腐黑物或其任何组合。腐殖酸可以包含足以用于聚合的羟基含量。在一些实例中，腐殖酸可以使用强碱(例如naoh或koh)从土壤和其它固相源提取。腐殖酸在低ph(例如ph值约1)下可能是不溶的，并且可以通过加入强酸而沉淀。在至少一个实例中，可以通过用氯化氢(hcl)将腐殖酸的ph调节至约1来沉淀腐殖酸。腐殖材料可以衍生自各种有机、类矿物和/或矿物来源。在至少一个实例中，腐殖材料包括褐煤和/或风化褐煤。褐煤是一种可燃的褐色类矿物，通常由天然压缩的泥炭形成。褐煤例如可以衍生自在极端压力下从腐烂的木材。适用于本文的粘结剂体系的褐煤可以包含化合物的非均相混合物，包括但不限于氧化褐煤(例如，风化褐煤)、矿木质素、褐煤(browncoal)、疏松褐煤(例如，部分氧化褐煤)或其任何组合。在一些实例中，褐煤可以包括褐煤(browncoal)，其为棕黑色并且与烟煤相比具有高的固有水分含量(例如，约66%)和高的灰分含量。在一些实例中，腐殖材料可以包括风化褐煤，其是褐煤的氧化形式，例如包括与各种矿物如石膏和石英混合的腐殖酸。在一些实例中，第一组分可以包含除了褐煤或风化褐煤之外的腐殖材料。本文的粘结剂体系可以包含在适于固化的水平的腐殖酸。在一些实例中，相对于第一组分的总重量，粘结剂体系的第一组分包含小于80重量%、小于70重量%、小于60重量%、小于55重量%、小于50重量%、小于45重量%、小于40重量%、小于35重量%、小于30重量%、小于25重量%、小于20重量%、小于15重量%或小于10重量%的腐殖酸。在一些实例中，相对于第一组分的总重量，第一组分包含约1重量%至约80重量%的腐殖酸，例如约1重量%至约60重量%、约1重量%至约50重量%、约10重量%至约40重量%、约10重量%至约30重量%、约15重量%至约25重量%、约15重量%至约20重量%或约10重量%至约20重量%的腐殖酸。在至少一个实例中，第一组分包含褐煤，其含有相对于褐煤总重量的约5重量%至约50重量%的腐殖酸，例如约10重量%至约45重量%，或约10重量%至约30重量%。在至少一个实例中，第一组分可以包含褐煤，其包含相对于褐煤总重量的约15重量%至约25重量%的腐殖酸。腐殖材料(例如褐煤)中腐殖酸的量可以根据californiadepartmentoffoodandagriculture(cdfa)方法或通过lamar等人的方法(j.aoacint.,第97卷，第721-730页，2014)测量。在一些实例中，粘结剂体系可以包含相对于粘结剂体系总重量的约1重量%至约80重量%的褐煤。例如，相对于粘结剂体系的总重量，粘结剂体系可以包含约5重量%至约70重量%、约5重量%至约65重量%、约10重量%至约60重量%、约20重量%至约50重量%、约1重量%至约20重量%、约10重量%至约30重量%、约20重量%至约40重量%、约30重量%至约50重量%、约40重量%至约60重量%、约50重量%至约70重量%或约60重量%至约80重量%的褐煤。本文中的第一组分还可以包含一种或多种矿物，例如存在于天然粘土如高岭石粘土(例如球状粘土、高岭土等)中的一种或多种矿物。适用于本文的粘结剂体系的矿物的实例包括但不限于二氧化硅(例如石英)、氧化铝、高岭石、云母、氧化铁(iii)、氧化铁(ii)、二氧化钛、氧化钙、氧化镁及其任何组合。在一些实例中，相对于第一组分的总重量，第一组分可以包含至少5重量%、至少10重量%、至少15重量%、至少20重量%、至少30重量%、至少40重量%或至少50重量%的一种或多种矿物。例如，相对于第一组分的总重量，第一组分可以包含约1重量%至约50重量%，例如，约1重量%至约10重量%、约5重量%至约15重量%、约10重量%至约20重量%、约15重量%至约25重量%、约20重量%至约30重量%、约25重量%至约35重量%或约30重量%至约40重量%的一种或多种矿物。根据本公开的一些方面，一种或多种矿物包括二氧化硅和/或氧化铝。例如，相对于第一组分的总重量，第一组分可以包含至少1重量%的二氧化硅，例如，至少3重量%、至少5重量%、至少6重量%、至少7重量%、至少8重量%、至少9重量%、至少10重量%、至少15重量%、至少20重量%、至少30重量%、至少40重量%或至少50重量%的二氧化硅。例如，相对于第一组分的总重量，第一组分可以包含约1重量%至约60重量%的二氧化硅，例如约1重量%至约10重量%、约5重量%至约15重量%、约7重量%至约18重量%、约10重量%至约20重量%、约15重量%至约25重量%、约20重量%至约30重量%、约25重量%至约35重量%或约30重量%至约40重量%的二氧化硅。除此之外或作为另外一种选择，相对于第一组分的总重量，第一组分可以包含至少1重量%的氧化铝，例如至少2重量%、至少3重量%、至少4重量%、至少5重量%、至少6重量%、至少7重量%、至少8重量%、至少9重量%、至少10重量%、至少15重量%、至少20重量%或至少30重量%的氧化铝。例如，相对于第一组分的总重量，第一组分可以包含约1重量%至约50重量%的氧化铝，例如约2重量%至约10重量%、约3重量%至约5重量%、约3重量%至约20重量%、约15重量%至约25重量%或约20重量%至约30重量%的氧化铝。在一些实例中，第一组分的一种或多种腐殖材料和一种或多种矿物可以从相同的天然来源获得，例如，相同的天然褐煤或矿床。例如，第一组分可以包含从含有褐煤和粘土矿物两者的天然矿床获得的褐煤和矿物。例如，褐煤矿床可以邻近天然矿床、覆盖在其上或在其下支撑，天然矿床例如球状粘土矿床或高岭土矿床。天然矿床的烧失量(loi)值可以提供矿床中存在的有机材料量的指示。loi值是指在高温下加热("点燃"材料)之前和之后材料的重量差。在一些实例中，天然矿床的loi值可在约30%至约90%的范围内，例如约40%至约80%、约50%至约70%、约40%至约60%或约60%至约80%。在至少一个实例中，第一组分包括含有褐煤的天然矿床，该天然矿床的loi值在约50%至约70%范围内。作为另外一种选择或除此之外，第一组分的一种或多种腐殖材料和一种或多种矿物可以从不同的来源获得，例如，不同的天然矿床。例如，一种或多种矿物可以从高岭土矿床获得并且与单独获得的褐煤混合。根据一些方面，矿物组分的存在可以用于在不存在加入的分散剂的情况下稳定一种或多种腐殖材料和/或褐煤的水性悬浮液。这样的悬浮液可以具有比衍生自其他一种或多种腐殖材料和/或具有较低矿物含量的褐煤(例如与煤矿床相关的褐煤矿床)的悬浮液更高的稳定性。根据本公开的一些方面，第一组分进一步包含一种或多种多元醇。术语多元醇是指具有至少两个羟基的有机化合物。一种或多种多元醇可以存在于一种或多种腐殖材料中(例如，褐煤中包含的腐殖酸的多元醇组分)和/或可以是单独的化合物。适用于本文的粘结剂体系的多元醇的实例包括但不限于乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,6-己二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、甘油、甘露醇、山梨醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、丁二醇、二丁二醇、聚丁二醇及其任何组合。本文的粘结剂体系可以进一步包含一种或多种溶剂。在一些实例中，第一组分可以包含至少一种溶剂，其可以与粘结剂体系中的其它组分反应。示例性溶剂包括但不限于醇(包括非褐煤多元醇)、碳酸丙烯酯和碳酸丁烯酯，以及其他可能的溶剂。根据本公开的一些方面，相对于粘结剂体系的总重量，粘结剂体系可以包含约1重量%至约80重量%的第一组分，例如，相对于粘结剂体系总重量的约1重量%至约70重量%、约5重量%至约65重量%、约5重量%至约25重量%、约20重量%至约40重量%、约35重量%至约55重量%或约50重量%至约70重量%的第一组分，所述第一组分包含至少一种腐殖材料(例如，褐煤)、至少一种矿物和至少一种多元醇。在至少一个实例中，相对于粘结剂体系的总重量，粘结剂体系包含约5重量%至约75重量%的褐煤，例如约5重量%至约65重量%、约10重量%至约60重量%或约15重量%至约55重量%的褐煤。在至少一个实例中，相对于粘结剂体系的总重量，粘结剂体系包含约5重量%至约65重量%的褐煤。除此之外或作为另外一种选择，相对于粘结剂体系的总重量，粘结剂体系可以包含约1重量%至约70重量%的一种或多种多元醇，例如，相对于粘结剂体系的总重量，约1重量%至约60重量%、约1重量%至约50重量%、约1重量%至约20重量%、约10重量%至约30重量%、约20重量%至约40重量%、约30重量%至约50重量%、约40重量%至约60重量%、约50重量%至约70重量%或约60重量%至约80重量%的一种或多种多元醇。在至少一个实例中，相对于粘结剂体系的总重量，粘结剂体系包含约1重量%至约60重量%的一种或多种多元醇。本文的粘结剂体系可以进一步包含至少一种异氰酸酯，例如在粘结剂体系的另一组分中。一种或多种异氰酸酯可以在聚氨酯化学中用作合适的结构单元。合适的异氰酸酯包括每个分子具有至少两个活性异氰酸酯基团的芳族、脂族和脂环族多异氰酸酯。根据本公开的一些方面，相对于粘结剂体系的总重量，粘结剂体系可以包含约1重量%至约90重量%的至少一种异氰酸酯，例如，约10重量%至约80重量%、约20重量%至约60重量%、约30重量%至约50重量%、约1重量%至约30重量%、约20重量%至约50重量%、约40重量%至约70重量%或约60重量%至约90重量%的一种或多种异氰酸酯。适用于本文的粘结剂体系的异氰酸酯的实例包括但不限于"mondur541"，市售可得的二苯基甲烷二异氰酸酯，多异氰酸酯(由covestroag生产)，rubinate®1780，基于二苯基甲烷二异氰酸酯的水相容性多异氰酸酯(由huntsmaninternational生产)，2,4-二异氰酸基甲苯，2,6-二异氰酸基甲苯，亚甲基二苯基二异氰酸酯(例如，4,4'-亚甲基二苯基二异氰酸酯，2,4-亚甲基二苯基二异氰酸酯和2,2'-亚甲基二苯基二异氰酸酯)，聚合的亚甲基二苯基二异氰酸酯，1,5-萘二异氰酸酯，4,4',4″-三异氰酸基三苯基甲烷，双(3,5-二异氰酸基-2-甲基苯基)甲烷，1,6-六亚甲基二异氰酸酯，3-异氰酸基甲基-3,5,5-三甲基环己基(异佛尔酮)异氰酸酯，其任何衍生物，及其任何组合。一种或多种异氰酸酯可以包括通过二聚或三聚改性基础多异氰酸酯而产生的衍生物。例如，这样的衍生物包括但不限于碳化二亚胺、脲二酮、缩二脲、脲基甲酸酯以及它们的任何组合。本文的粘结剂体系可以进一步包括至少一种催化剂，例如在粘结剂体系的另一组分中。在一些实例中，一种或多种催化剂可以包括气体。作为另外一种选择或除此之外，一种或多种催化剂可以包含液体。催化剂可以促进粘结剂体系的固化，例如用于铸造应用。根据本公开的一些方面，一种或多种催化剂可以包括胺。在至少一个实例中，一种或多种催化剂可以包含叔胺。在一些实例中，一种或多种催化剂可以包括液态胺。本文使用的合适的液态胺催化剂可以是pkb值为约7至约11范围的碱，如本文所用的术语"液态胺"是指包括在环境温度下为液态的胺或溶解在合适溶剂中的固体或气体形式的胺。pkb值可以是碱的解离常数的负对数，并且是碱性物质的碱度的量度。该数值越高，则碱越弱。落入该范围内的碱通常是含有一个或多个氮原子的有机化合物。催化剂的实例包括但不限于其中烷基具有1-4个碳原子的4-烷基吡啶、异喹啉、芳基吡啶如苯基吡啶、吡啶、吖啶、2-甲氧基吡啶、哒嗪、3-氯吡啶、喹啉、n-甲基咪唑、n-乙基咪唑、4,4'-联吡啶、4-苯基丙基吡啶、1-甲基苯并咪唑和1,4-噻嗪。在一些实例中，液态叔胺催化剂可以是脂肪族叔胺，例如三(3-二甲基氨基)丙胺。考虑到所需的不同催化活性和不同催化效果，粘结剂体系中的催化剂浓度可以变化。通常，催化剂的pkb值越低，组合物的工作时间将越短，且固化将越快，越完全。如本文所用的工作时间是指混合多异氰酸酯、褐煤和一种或多种催化剂之间的时间间隔，以及当铸造成形体达到由harryw.dietertco.,detroit,mich出售的greenhardness"b"标度计上的45水平的时间。根据本文的一些实例，相对于粘结剂体系的总重量，粘结剂体系可以包含约0.1重量%至约99重量%的至少一种催化剂，例如，相对于粘结剂体系的总重量，约0.1重量%至约95重量%、约0.1重量%至约90重量%、约0.2重量%至约80重量%、约0.1重量%至约20重量%、约1重量%至约30重量%、约10重量%至约40重量%、约20重量%至约50重量%、约30重量%至约60重量%、约40重量%至约70重量%、约50重量%至约80重量%、约60重量%至约90重量%或约70重量%至约99重量%。在一些实例中，可调节一种或多种催化剂的量以提供铸造混合物的工作时间，所述工作时间在约1分钟至约30分钟范围内，例如约2分钟至20分钟、约1分钟至约10分钟、约4分钟至约10分钟、约5分钟至约15分钟、约10分钟至约20分钟、约15分钟至约25分钟或约20分钟至约30分钟。作为另外一种选择或除此之外，可调节一种或多种催化剂的量以提供约1分钟至约30分钟范围内的汽提时间，例如约2分钟至20分钟、约1分钟至约10分钟、约4分钟至约10分钟、约5分钟至约15分钟、约10分钟至约20分钟、约15分钟至约25分钟或约20分钟至约30分钟。如本文所用的汽提时间是指混合一种或多种异氰酸酯、一种或多种多元醇和一种或多种催化剂之间的时间间隔以及当铸造制品达到greenhardness"b"标度计上的90水平的时间。如上所述，粘结剂体系可以进一步包括一种或多种溶剂。例如，粘结剂体系可以包含一种或多种能够与异氰酸酯反应的溶剂，例如醇和非褐煤多元醇。作为另外一种选择或除此之外，粘结剂体系可以包含一种或多种不与异氰酸酯反应的溶剂。这样的溶剂的实例包括但不限于碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯等。作为另外一种选择或除此之外，粘结剂体系可以包含一种或多种非腐殖质。非腐殖质可以包括如本文所述的非腐殖多元醇。非腐殖质还可以包含不是多元醇的其它分子。在一些实例中，相对于粘结剂体系的总重量，粘结剂体系可以包含约1重量%至约80重量%，例如约1重量%至约60重量%，约10重量%至约50重量%或约15重量%至约25重量%的非腐殖质。本文进一步公开了例如由包含一种或多种以上讨论的组分和填料（如聚集体如沙）的铸造混合物制造铸造制品的方法。通常，粘结剂体系的组分和一种或多种填料可以通过混合机(例如高速连续混合机)混合。然后可以将所得混合物置于模型中并使其在环境温度下固化。在固化之后，可以从模型去除自支撑铸造制品。铸造制品(例如半模和/或芯)可以被组装以得到完整的模具，可以将熔融金属倾倒到该模具中。在冷却时，可以生产具有模具形状的金属铸件。在一些实例中，制造铸造制品的方法可以包括通过混合一种或多种例如用于制造粘结剂体系的组分来制造混合物。所述方法可以进一步包括将所述混合物形成为用于制造铸造制品的模具的形状。该混合物可以通过将第一组分和一种或多种如本文所述的异氰酸酯混合来制备。在一些实例中，第一组分可以通过将一种或多种矿物加入到褐煤中，或通过获得包含褐煤和一种或多种矿物二者的样品(例如，来自天然矿床)来产生，任选地加入一种或多种不同于存在于褐煤中的多元醇的多元醇。粘结剂体系的一种或多种组分(例如，第一组分和包含一种或多种异氰酸酯的第二组分)可以进一步与一种或多种填料组合。一种或多种填料可以具有用于制造铸造制品的任何合适的性质，例如尺寸、形状和/或化学-物理性质。填料的实例包括但不限于粉末、粒状物、颗粒、纤维材料，其例如由有机物(例如木材、纤维素)、无机材料(例如陶瓷、二氧化硅、玻璃、矿物)及其任何组合形成。在一些实例中，一种或多种填料可以包括一种或多种聚集体。一种或多种聚集体可以是足够干燥的，使得在所需的工作时间和/或汽提时间(例如工作时间在约3分钟至约10分钟范围内，且汽提时间在4分钟至约12分钟范围内)之后，可以得到可加工的铸造成形体。在至少一个实例中，一种或多种聚集体包含沙，其可以是天然的或合成的。沙的示例性类型包括但不限于硅沙、湖沙、铬铁矿沙及其任何组合。在一些实例中，沙可以包含至少60重量%、至少70重量%、至少80重量%、至少85重量%或至少90重量%的二氧化硅。其它合适的聚集体包括但不限于锆石、橄榄石、铝硅酸盐、莫来石及其任何组合。根据本公开的一些方面，粘结剂体系的量可以小于或等于一种或多种聚集体的约10重量%，例如，相对于一种或多种聚集体的重量，约0.1重量%至约10重量%、约0.2重量%至约10重量%、约0.2重量%至约5重量%、约0.5重量%至约2重量%、约0.1重量%至约1重量%、约0.5重量%至约1.5重量%、约1重量%至约2重量%、约1.5重量%至约2.5重量%、约2重量%至约3重量%、约2.5重量%至约3.5重量%、约3重量%至约4重量%、约3.5重量%至约4.5重量%、约4重量%至约5重量%、约5重量%至约7重量%或约6重量%至约8重量%。制造铸造制品的方法还可以包括调节粘结剂体系的粘度(例如，使用如本文所述的一种或多种溶剂)。例如，可以调节粘结剂体系的粘度以适合一种或多种聚集体。在一些实例中，所述方法可以包括将粘结剂体系的粘度调节在约50厘泊(cp)至约400cp、约100cp至约300cp、约50cp至约150cp、约200cp至约300cp、约250cp至约350cp或约300cp至约400cp的范围内。本文的方法可以进一步包括使混合物(至少包含褐煤或其它腐殖材料和一种或多种矿物)与包含一种或多种催化剂的组分接触，和用所述一种或多种催化剂固化混合物。根据本公开的一些方面，粘结剂体系可以作为三部分体系获得，其具有第一组分(例如，其可以在一个包装中提供)，包含一种或多种异氰酸酯的第二组分(例如，其可以在第二包装中提供)，和包含一种或多种催化剂的第三组分(例如，其可以在第三包装中提供)。当制造铸造制品时，粘结剂体系的组分可以先组合，然后与一种或多种聚集体混合。或者，粘结剂体系的一种或多种组分可以顺序地与一种或多种聚集体混合。在一些实例中，第一组分和一种或多种异氰酸酯可以首先与一种或多种聚集体混合，然后加入催化剂组分。混合物可以含有其它成分，例如氧化铁、亚麻纤维、木谷物、沥青、耐火粉或其任何组合。本文的粘结剂体系和方法可用于以关于铸造聚集体的任何合适的方式制造铸造制品(例如，模具和/或芯)，包括在"冷芯盒"方法或"自硬"方法中。在冷芯盒方法中，气态固化剂可以穿过压实的成型混合物以产生固化的模具和/或芯。在自硬方法中，可以使用液体催化剂如液态叔胺。在一些实例中，用于制造铸造制品的方法可以通过冷芯盒方法来进行。冷芯盒方法可以包括以下一种或多种：(1)提供形成如本文所述的粘结剂体系所需的组分；(2)将所述组分与聚集体混合，然后在模型中将所述混合物成形为所需的模芯和/或模具；(3)通过含有催化剂(例如，气态叔胺催化剂)来固化成形的混合物；以及(4)从模型中去除步骤(3)的固化产物。在一些实例中，在冷芯盒方法中，固化方法可通过使一种或多种催化剂(例如，叔胺气体)通过模制混合物来进行，例如美国专利号3,409,579中所描述，该专利通过引用以其整体并入本文。气体处理时间可以取决于芯重量和几何形状，并且可以在约0.5秒至约30秒的范围内。吹扫时间可以取决于芯重量和几何形状，并且可以在约1秒至约60秒的范围内。可以通过将熔融金属倾倒到由粘结剂体系和一种或多种聚集体制成的模具和/或芯的组件中和及其周围来制备金属铸件。本公开还包括使用冷芯盒方法浇铸金属的方法。该方法可以包括：(1)制备如本文所述的铸造芯和/或模具；(2)提供并将金属（当其为液态时）倾倒到所述芯或模具中和其周围；(3)使金属冷却并固化；和(4)将模制制品从芯或模具中分离。作为另外一种选择或除此之外，用于制造铸造制品的方法可以包括自硬方法。使用自硬方法制造铸造制品的方法可以包括(1)将至少第一组分、一种或多种异氰酸酯和任何溶剂一起混合成组合物，(2)以任何合适的方式和时间加入液体催化剂(例如，在使粘结剂体系与聚集体接触之前、期间和/或之后，将催化剂加入到粘结剂体系的一种或多种组分中，或将催化剂加入到各组分的组合中)；(3)将粘结剂体系的组分与聚集体混合，然后在模型中将混合物成型并固化成所需的芯和/或模具；以及(4)从模型中去除步骤(3)的成形的混合物。根据本公开的一些方面，制造铸造制品的方法还可以包括将一种或多种添加剂加入到粘结剂体系中。这样的添加剂可以改善浇铸质量。添加剂的实例包括但不限于黑色氧化铁、红色氧化铁、粘土、木粉及其任何组合。添加剂还可以包括增加拉伸强度和改进铸造制品的耐湿性的粘合促进剂。示例性的粘合促进剂包括但不限于硅烷偶联剂，例如γ-脲基丙基三乙氧基硅烷和γ-氨基丙基三甲氧基硅烷。添加剂还可以包括脱模剂，其促进铸造制品从模具模型去除。示例性的脱模剂包括但不限于三油酸甘油酯、油酸及其组合。在一些实例中，可以对芯和/或模具施加涂层，例如用于减少腐蚀和改善浇铸抛光。本文的方法可以进一步包括延长铸造制品的使用寿命。使用寿命是指形成铸造制品与当铸造制品不再用作模具和芯或不能接受其作为模具和芯的时间之间的时间间隔。拉伸强度提供了铸造制品的有用性和作为模具和芯的可以接受性的量度。如果在使用寿命到期之后使用铸造制品，则所得浇铸的制品可能具有低质量。在一些实例中，用于延长铸造制品的使用寿命的方法可以包括将一种或多种化合物加入到粘结剂体系中。这样的化合物的实例包括但不限于有机和/或无机含磷化合物。根据本公开的一些方面，粘结剂体系可以以多种方式使用。例如，粘结剂体系可以用作酚醛树脂(例如，聚氨酯)体系的替代品。在一些实例中，粘结剂体系可以用作模塑化合物、保护涂层、粘结树脂或粘合剂树脂(例如，用于层压)、涂布或粘结的磨料、摩擦材料、绝缘材料、胶合板制造以及纤维状或颗粒状木材。通过参考以下示例性的编号的段落进一步说明本公开的各方面。1.粘结剂体系，所述体系包括：第一组分，所述第一组分包含褐煤、至少一种硅酸盐矿物和至少一种多元醇，其中至少一种矿物包含相对于所述第一组分总重量至少5重量%的二氧化硅；第二组分，所述第二组分包含至少一种异氰酸酯；以及第三组分，所述第三组分包含至少一种催化剂。2.段落1所述的粘结剂体系，其中所述体系包含相对于所述体系总重量约5重量%至约65重量%的所述第一组分。3.段落1或2所述的粘结剂体系，其中所述第一组分包含相对于所述第一组分总重量至少10重量%的至少一种硅酸盐矿物。4.段落1-3中任一项所述的粘结剂体系，其中至少一种硅酸盐矿物包含相对于所述第一组分总重量至少2重量%的氧化铝。5.段落1-4中任一项所述的粘结剂体系，其中所述第一组分包含相对于所述第一组分总重量小于60重量%的腐殖酸。6.段落5所述的粘结剂体系，其中所述第一组分包含相对于所述第一组分总重量约10重量%至约30重量%的腐殖酸。7.段落1-6中任一项所述的粘结剂体系，其中褐煤和至少一种硅酸盐矿物从天然矿床获得。8.段落1-7中任一项所述的粘结剂体系，其中至少一种硅酸盐矿物还包含高岭石、云母或其组合。9.段落1-8中任一项所述的粘结剂体系，其中至少一种硅酸盐矿物包含球状粘土、高岭土或其组合。10.段落1-9中任一项所述的粘结剂体系，其中所述第一组分的烧失量(loi)值在约50%至约70%范围内。11.段落1-10中任一项所述的粘结剂体系，其中所述体系包含相对于所述体系总重量约5重量%至约65重量%的褐煤。12.段落1-11中任一项所述的粘结剂体系，其中所述体系包含相对于所述体系总重量约1重量%至约60重量%的至少一种多元醇。13.段落1-12中任一项所述的粘结剂体系，其中所述至少一种多元醇包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,6-己二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、甘油、甘露醇、山梨醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、丁二醇、二丁二醇、聚丁二醇或其组合。14.段落1-13中任一项所述的粘结剂体系，其中所述第二组分包含相对于所述体系总重量约10重量%至约80重量%的至少一种异氰酸酯。15.段落1-14中任一项所述的粘结剂体系，其中所述至少一种异氰酸酯包括2,4-二异氰酸基甲苯、2,6-二异氰酸基甲苯、4,4'-亚甲基二苯基二异氰酸酯、2,4-亚甲基二苯基二异氰酸酯、2,2'-亚甲基二苯基二异氰酸酯、聚合的亚甲基二苯基二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、4,4',4"-三异氰酸基三苯基甲烷、双(3,5-二异氰酸基-2-甲基苯基)甲烷、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、3-异氰酸基甲基-3,5,5-三甲基环己基(异佛尔酮)异氰酸酯、其衍生物或其组合。16.段落1-15中任一项所述的粘结剂体系，其中所述至少一种催化剂包含叔胺。17.段落1-16中任一项所述的粘结剂体系，其中所述至少一种催化剂包括苯基吡啶、吡啶、吖啶、2-甲氧基吡啶、哒嗪、3-氯吡啶、喹啉、n-甲基咪唑、n-乙基咪唑、4,4'-联吡啶、4-苯基丙基吡啶、1-甲基苯并咪唑、1,4-噻嗪或其组合。18.段落1-17中任一项所述的粘结剂体系，其中所述至少一种催化剂包括气体。19.段落1-17中任一项所述的粘结剂体系，其中所述至少一种催化剂包括液体。20.段落1-19中任一项所述的粘结剂体系，其中所述第一组分、所述第二组分和所述第三组分能够聚合。21.段落1-20中任一项所述的粘结剂体系，其中所述体系基本上不含苯酚、甲醛、或苯酚和甲醛二者。22.铸造制品，所述铸造制品包含段落1-21中任一项所述的粘结剂体系。23.制造铸造制品的方法，所述方法使用段落1-21中任一项所述的粘结剂体系。24.制造铸造制品的方法，所述方法包括：通过组合以下物质制备混合物：(1)第一组分，所述第一组分包含褐煤、至少一种硅酸盐矿物和至少一种多元醇，其中至少一种硅酸盐矿物包含相对于所述第一组分总重量至少5重量%的二氧化硅；(2)第二组分，所述第二组分包含至少一种异氰酸酯；以及(3)聚集体；使所述混合物与第三组分接触，所述第三组分包含至少一种催化剂；以及用所述至少一种催化剂固化所述混合物。25.段落24所述的方法，其中褐煤和至少一种硅酸盐矿物从天然矿床获得。26.段落24或25所述的方法，其中所述天然矿床是球状粘土矿床或高岭土矿床。27.段落24-26中任一项所述的方法，其中所述第一组分通过将至少一种硅酸盐矿物加入天然来源的褐煤中来制备。28.段落24-27中任一项所述的方法，其中所述聚集体包含沙。29.段落24-28中任一项所述的方法，所述方法还包括在使所述混合物与所述第三组分接触之前，使所述混合物形成芯的形状。30.段落24-29中任一项所述的方法，其中所述至少一种催化剂是气体，并且使所述混合物与所述第三组分接触包含使所述气体通过所述成型体。31.段落24-29中任一项所述的方法，其中所述至少一种催化剂是液体。32.段落24-31中任一项所述的方法，所述方法还包括在使所述混合物与所述第三组分接触之后并且在固化所述混合物之前，使所述混合物形成为模具的形状。33.铸造制品，所述铸造制品通过段落24-32中任一项所述的方法制造。34.段落1-21中任一项所述的粘结剂体系用于制造铸造制品的用途。以下实施例旨在说明本公开，然而，其本质上不是限制性的。应理解，本公开涵盖与前述说明和以下实施例一致的另外的实施方案。实施例实施例1从与球状粘土矿床相关的天然褐煤矿床获得褐煤样品，用于根据本公开的粘结剂体系。结果在下表1中报道。表1分析单位结果在105℃下的水分重量%19.6在1050℃下的烧失量重量%61.6xrf化学分析sio2重量%10.4al2o3重量%5.0fe2o3重量%1.1s重量%1.0cao重量%0.4tio2重量%0.4mgo重量%0.2k2o重量%0.1na2o重量%<0.1p2o5重量%<0.1用uniquant无标准软件和烧失量(loi)归一化(将水分含量包括在归一化中)，在thermoarladvant'xsequentialxrf上进行主元素化学分析。通过用"原样"样品压制球粒制备以及熔合以验证硫含量与矿物学无关来制备样品。实施例2从天然褐煤矿床获得褐煤样品，用于根据本公开的粘结剂体系。根据cdfa方法和lamar等人的方法测试实施例1的天然褐煤样品的腐殖酸含量。结果示于下表2中。表2材料cdfa方法lamar等人的方法腐殖酸20.32重量%.41.37重量%疏水性富里酸--11.84%cdfa方法忽略了富里酸材料，且使用比lamar等人(aoac)方法略低的苛性碱溶液，导致不同的结果。实施例3由包含20重量%实施例1的褐煤/矿物样品、20重量%水、20重量%碳酸丙烯酯和40重量%乙二醇的组分制备粘结剂体系。接着，将3千克的55砂粒细度指数的硅沙(由americanfoundrysocietystandardprocedure,afs1106-00-s定义)用该组分均匀地涂布，并与亚甲基二苯基二异氰酸酯/溶剂混合物和叔胺催化剂混合。使用桨式混合器生产混合物。混合物含有0.3%(重量%)的上述组分、1.2%(重量%)的异氰酸酯/溶剂混合物和0.225%(重量%)的叔胺催化剂。在沙被充分涂布后，根据afs3342-00-s将混合物装入试样模具中，在沙固化后10分钟、1小时、3小时和24小时，根据afs3301-00-s测量粘结的试样的拉伸强度。还使用afs5223-00-s和afs3318-00-s进行标准渗透性和划痕硬度测试。通过考虑本说明书和本文所公开的实施方案的实践，本公开的其它方面和实施方案对于本领域技术人员将是显而易见的。本说明书和其中的实例旨在仅被认为是示例性的，本公开的真实范围和精神由所附权利要求说明。当前第1页12