专利名称：铸造用冷硬树脂的制作方法
技术领域：
本发明属于一种金属铸造行业制做砂芯(膜)时使用的高分子组合物。
在本发明实现以前，在金属铸造行业制做砂芯(模)时需使用大量的树脂作为粘合剂，经与砂混碾后制做砂芯(模)，并在一定条件下使其硬化成型。这种硬化需要不同的条件。如以植物油类、合脂及油渣类制做砂芯(模)时需在一定的高温条件下烘干硬化;而采用热芯盒，壳芯工艺制做砂芯时必须在射芯机或壳芯机上采用电加热或煤气加热的方式硬化，无法在手工制芯中使用，采用水玻璃砂制芯(模)工艺则需吹入CO2气体才能硬化;目前最先进的冷芯盒工艺制做砂芯则需在价格昂贵的专用设备上制做，并需向砂芯中吹入三乙胺或SO2气体作为催化剂，对粘合剂的成模硬化进行催化硬化，这样就需要气体发生器，定时、定量等装置，而且由于三乙胺及SO2均为有毒气体，还需尾气处理及废液处理装置。
采用上述已有技术存在的主要问题是1、砂芯(模)的硬化条件复杂、成本高;
2、硬化时，由于使用的粘合剂或吹入的气体有一定的毒性，对操作人员有刺激性，或者由于需加热，导致制芯(模)的操作环境恶劣，污染空气;
3、制做的砂芯在浇铸后的溃散性不好，造成的残疵品比较多，而且用后的砂不能回用，浪费大;
4、由于需专用硬化设备，投资大，铸造成本高。
本发明的目的是提供一种铸造用冷硬树脂。在使用时不需施加任何条件，可以保持优良的操作环境，既可手工，又可机器操作。在常温下挥发自硬，用后的溃散性好。用后的砂仍可回用，从而克服了已有技术中存在的问题。
本发明所述的树脂是由聚乙烯醇缩乙醛醇溶液47份、改性萜烯树脂醇溶液13份、乙基纤维素醇溶液50份、正辛醇0.6份、三乙醇胺0.4份、乙二醇2份混配而成。
下面结合实例作详细说明所述聚乙烯醇缩乙醛醇溶液的制做方法是将聚乙烯醇(1755＃上海产)16份投入内盛30份水并装有冷凝回流装置和搅拌机的夹套反应罐中，再投入33.6份的水，在60转/分的条件下搅拌，同时升温至80℃停止加热，待所述的聚乙烯醇全部溶解后加入盐酸2.4份。15分钟后再加入乙醛(上海产)16份，在20分钟内投完，15分钟后罐内液体变为乳白色，水分析出。此时以氨水调节PH至6～7，降温至40℃时以真空泵抽真空脱水，将制成的聚乙烯醇缩乙醛液体出罐，在干燥箱内60℃下烘干后粉碎至粉未状，整个缩合过程需3个小时，可以制成20份聚乙烯醇缩乙醛粉未。
将白醇30份加入至具有前述条件的夹套反应罐中，然后投入10份前述的聚乙烯醇缩乙醛粉末，再投入乙醇10份，封闭罐口搅拌，并加热至60℃后溶解3小时，即可制成固含量为20%的聚乙烯醇缩乙醛醇溶液。
所述改性萜烯树脂醇溶液的制做方法是将萜烯树脂(广东产)90份投入带有自动倾倒装置的不锈钢斗罐中，缓慢加热，并以40转/分的条件边搅拌，边升温至240℃，待所述的树脂全部溶解后再投入季戊四醇4份、丙三醇2份，然后在使温度提高至360℃时加入顺丁烯二酸酐6份，并保持恒温20分钟后停止加温。再搅拌15分钟，倒出冷却即可制成100份改性萜烯树脂固体。
将前述的改性萜烯树脂固体30份倒入盛有14份白醇的夹套反应罐中，再投入工业用乙醇6份、封闭罐口、搅拌。同时加温至60℃保持3小时，即可制成固含量60%的改性萜烯树脂醇溶液50份。
所述的乙基纤维素醇溶液的制做方法是，将乙基纤维素(上海产)10份。在所述的夹套反应罐内与40份工业用乙醇按前述的溶解方法溶解制成乙基纤维素醇溶液50份。
制做树脂时，将前述的聚乙烯醇缩乙醛醇溶液47份、改性萜烯树脂醇溶液13份、乙基纤维素醇溶液50份、正辛醇0.6份、三乙胺醇0.4份、乙二醇2份混合搅拌即可制成所述的冷硬树脂。
本发明树脂的指标如下外观浅黄色半透明液体干拉强度＞12kg/cm2发气量＜8ml
粘度(20℃)1400～1600CP固体含量18～20%PH6～7.2耐寒性-30℃保存期6个月本发明所述的树脂，在使用中可以通过各种碾砂机与砂粒混碾，树脂可以很内易地包覆砂粒。加入量为5%(与砂粒重量比)时，不需加入任何固化剂、添加剂即可达到溶剂挥发自硬。需提高强度时，可以适当增加树脂的比例。在常温下混碾的砂粒存放24小时，强度即可大于12kg/cm2，若增加通风设备还可以加快硬化速度。在制芯过程中若有损坏时，还可以在损坏处涂刷少量树脂后用尚未硬化的砂补上即可。
对混碾后尚不使用的芯砂，还可以封闭存放一周内无变化，而对已经硬化的废砂芯(模)还可以收集至容器中，加入少量溶剂封闭3～10小时即可恢复原芯砂(模)的性能。
经过浇铸的砂芯，砂粒上的树脂可以遇高温自行碳化，从而使砂粒恢复原状。
本发明与一般的自硬树脂比较没有有害成份及具有腐蚀性的固化剂、催化剂等有害成份、易脱模、溃散性好，并可以长时间存放而不自硬，对未经使用的芯砂可以反复使用。
本发明与三乙胺法或SO2法的冷芯盒制芯工艺相比，不需任何有毒或刺激性气味的物质作催化剂或固化剂。而只采用简单的挥发自硬或抽风的简单方法硬化，而且设备简单，操作工艺上即可手工，又可机器操作，成本低、生产环境好。
权利要求
1.一种铸造用冷硬树脂，其特征在于所述的树脂是由47份聚乙烯醇缩乙醛醇溶液，13份改性萜烯树脂醇溶液、50份乙基纤维素醇溶液、0.6份正辛醇、0.4份三乙醇胺、2份乙二醇混配而成的高分子组合物。
2.根据权利要求1所述的树脂，其特征在于所述的聚乙烯醇缩乙醛醇溶液是将聚乙烯醇粉末10份，加入白醇30份、工业用乙醇10份，在不超过60℃下溶解而成。
3.根据权利要求2所述的树脂。其特征在于所述的聚乙烯醇缩乙醛粉末是将聚乙烯醇16份、乙醛16份、盐酸2.4份、氨水若干份、63.6份水缩合后干燥粉碎制成的20份粉末。
4.根据权利要求1所述的树脂，其特征在于所述的改性萜烯树脂醇溶液是将改性萜烯树脂固体30份在不高于60℃的温度下溶解于14份白醇、6份工业乙醇中制成。
5.根据权利要求4所述的树脂，其特征在于所述的改性萜烯树脂固体是将萜烯树脂90份、顺丁烯二酸酐6份、季戊四醇4份、丙二醇2份缩合冷固成100份而成。
全文摘要
铸造用冷硬树脂属于一种金属铸造行业制做砂芯(模)时使用的高分子组合物。本发明是由47份聚乙烯醇缩乙醛醇溶液，13份改性萜烯树脂醇溶液，50份乙基纤维素醇溶液，0.6份正辛醇，0.4份三乙醇胺，2份乙二醇混配而成的高分子组合物。本发明可以在制做砂芯(模)过程中挥发冷硬。使用中无毒、无刺激性气味，用后的砂还可回用，而且在使用中不需施加任何辅助条件，或加入固化剂、催化剂等。
文档编号B22C1/22GK1065029SQ9210094
公开日1992年10月7日 申请日期1992年2月15日 优先权日1992年2月15日
发明者刘孝慈, 孙明鉴, 田惠庚 申请人:刘孝慈, 孙明鉴, 田惠庚