一种固化快的热法用覆膜砂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及型砂技术领域，特别是一种固化快的热法用覆膜砂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]覆膜砂不仅可以用于金属型重力铸造和低压铸造，也可以用于铁型覆砂铸造，还可以用于热法离心铸造；不仅可以用于生产黑色金属铸件，还可以用于生产有色金属铸件。现在，覆膜砂已广泛应用于汽车、拖拉机、柴油机、机床、液压件以及泵类等行业，可满足许多复杂精密铸件的生产要求。随着壳法工艺的发展，对使用的酚醛树脂要求越来越高，不仅要求酚醛树脂制备的覆膜砂强度高，而且还要具备固化快，高温抗热裂性好等特点。
[0003]通过研宄，本发明在传统酚醛树脂覆膜砂的配方基础上，添加一种增效剂对普通覆膜砂进行改性，该增效剂内含透气良好的玉米秸杆、陶土，散热快的石墨烯等成分，通过特殊工艺制成，增强了覆膜砂的流动性、透气性、散热性以及强度，表面致密不易开裂变形。本发明在配方中还添加了聚丙烯短切纤维等增强韧性的成分，以及硫酸亚铁、磷酸二氢钾等添加到产品中，能够促进快速硬化，从而提高覆膜砂的强度。本发明制成的覆膜砂用来制作砂芯具有制芯过程简单，生产效率高，硬化反应快，变形小，精度高，型芯不会产生蠕变，可长时间使用等特点，广泛应用于铸钢件、铸铁件。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种固化快的热法用覆膜砂及其制备方法。
[0005]为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施:
一种固化快的热法用覆膜砂，由下列重量份的原料制成:石英砂70-78、磷酸二氢钾0.3-0.6、硫酸亚铁1-2、热塑性酚醛树脂4-6、乌洛托品0.7_1、硬脂酸钙0.2-0.35、水3_4、聚丙烯短切纤维3-4.5、橄榄石砂18-21、增效剂5-7 ；
所述增效剂由以下重量份的原料制备而成:玉米秸杆4-6、淀粉2-3、水玻璃3-5、氢氧化钙1.5-2.5、氯化镁1-2、石墨烯4-5、陶土 20-25、锆英粉9-11、邻苯二甲酸二丁酯3_4、水9-12 ;制备方法如下:将玉米秸杆干燥后粉碎成80-100目的粉末与陶土、淀粉混合搅拌均匀，加入水搅拌均匀，控温在60°C _80°C，保持1-1.5小时，然后加入除水玻璃、邻苯二甲酸二丁酯之外的其余剩余成分，混合20-30分钟，再加入水玻璃、邻苯二甲酸二丁酯，放入混砂机中湿混20-30秒，出砂后烘干，最后粉碎成200-250目即得。
[0006]本发明所述一种固化快的热法用覆膜砂，由以下具体步骤制成:
Cl)将石英砂、聚丙烯短切纤维、橄榄石砂放入粉碎机中粉碎，过200-300目筛形成混合砂，然后将沸腾炉加热至160°C，开动沸腾炉内风机，缓慢加入混合砂，将混合砂的温度加热到 140 0C -150。。；
(2)将加热后的混合砂放到混砂机内，保持160°C恒温，在混碾的同时加入0.6倍量的热塑性酚醛树脂，继续混碾70-80秒后再加入剩余量的热塑性酚醛树脂；
(3)将乌洛托品、磷酸二氢钾、硫酸亚铁溶于水形成混合液，然后将混合液的70%缓慢加入到混砂机中，继续热态下混碾75-85秒后，再加入剩余量的混合液，继续混碾10-20秒；
(4)关闭混砂机加热管，吹入冷风冷却混合砂，降温至100°C左右时均匀地加入其余剩余成分，混和30-35秒，然后出砂到破碎机中，风冷至40°C _60°C时破碎，过筛至冷却器中，风冷到35°C以下，出砂装袋备用。
[0007]本发明的优异效果是:本发明配方简单合理，在传统配方基础上，添加了特殊工艺制成增效剂，增强了覆膜砂的流动性、透气性、散热性以及强度，表面致密不易开裂变形；还添加了聚丙烯短切纤维等增强韧性的成分，以及硫酸亚铁、磷酸二氢钾等添加到产品中，能够促进快速硬化，从而提高覆膜砂的强度；本发明能够达到强度高，固化快，高温抗热裂性能好的效果。
【具体实施方式】
[0008]下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
[0009]一种固化快的热法用覆膜砂，由下列重量份(公斤)的原料制成:石英砂70、磷酸二氢钾0.3、硫酸亚铁1、热塑性酚醛树脂4、乌洛托品0.7、硬脂酸钙0.2、水3、聚丙烯短切纤维3、橄榄石砂18、增效剂5 ;
所述增效剂由以下重量份(公斤)的原料制备而成:玉米秸杆4、淀粉2、水玻璃3、氢氧化钙1.5、氯化镁1、石墨烯4、陶土 20、锆英粉9、邻苯二甲酸二丁酯3、水9 ;制备方法如下:将玉米秸杆干燥后粉碎成100目的粉末与陶土、淀粉混合搅拌均匀，加入水搅拌均匀，控温在60°C _80°C，保持I小时，然后加入除水玻璃、邻苯二甲酸二丁酯之外的其余剩余成分，混合20分钟，再加入水玻璃、邻苯二甲酸二丁酯，放入混砂机中湿混20秒，出砂后烘干，最后粉碎成200目即得。
[0010]本发明所述一种固化快的热法用覆膜砂，由以下具体步骤制成:
(1)将石英砂、聚丙烯短切纤维、橄榄石砂放入粉碎机中粉碎，过200目筛形成混合砂，然后将沸腾炉加热至160°C，开动沸腾炉内风机，缓慢加入混合砂，将混合砂的温度加热到140 0C -150。。；
(2)将加热后的混合砂放到混砂机内，保持160°C恒温，在混碾的同时加入0.6倍量的热塑性酚醛树脂，继续混碾75秒后再加入剩余量的热塑性酚醛树脂；
(3)将乌洛托品、磷酸二氢钾、硫酸亚铁溶于水形成混合液，然后将混合液的70%缓慢加入到混砂机中，继续热态下混碾80秒后，再加入剩余量的混合液，继续混碾10秒；
(4)关闭混砂机加热管，吹入冷风冷却混合砂，降温至100°C左右时均匀地加入其余剩余成分，混和30秒，然后出砂到破碎机中，风冷至40°C -60°C时破碎，过筛至冷却器中，风冷到35°C以下，出砂装袋备用。
[0011]本实施例覆膜砂的性能测试如下:常温抗弯强度为5.8MPa，热态抗弯强度为2.4MPa，灼烧减量3.1%，熔点为97 V。
【主权项】
1.一种固化快的热法用覆膜砂，其特征在于，由下列重量份的原料制成:石英砂70-78、磷酸二氢钾0.3-0.6、硫酸亚铁1-2、热塑性酚醛树脂4_6、乌洛托品0.7_1、硬脂酸钙0.2-0.35、水3-4、聚丙烯短切纤维3-4.5、橄榄石砂18-21、增效剂5_7 ； 所述增效剂由以下重量份的原料制备而成:玉米秸杆4-6、淀粉2-3、水玻璃3-5、氢氧化钙1.5-2.5、氯化镁1-2、石墨烯4-5、陶土 20-25、锆英粉9-11、邻苯二甲酸二丁酯3_4、水9-12 ;制备方法如下:将玉米秸杆干燥后粉碎成80-100目的粉末与陶土、淀粉混合搅拌均匀，加入水搅拌均匀，控温在60°C _80°C，保持1-1.5小时，然后加入除水玻璃、邻苯二甲酸二丁酯之外的其余剩余成分，混合20-30分钟，再加入水玻璃、邻苯二甲酸二丁酯，放入混砂机中湿混20-30秒，出砂后烘干，最后粉碎成200-250目即得。
2.根据权利要求1所述一种固化快的热法用覆膜砂，其特征在于，由以下具体步骤制成: Cl)将石英砂、聚丙烯短切纤维、橄榄石砂放入粉碎机中粉碎，过200-300目筛形成混合砂，然后将沸腾炉加热至160°C，开动沸腾炉内风机，缓慢加入混合砂，将混合砂的温度加热到 140 0C -150。。； (2)将加热后的混合砂放到混砂机内，保持160°C恒温，在混碾的同时加入0.6倍量的热塑性酚醛树脂，继续混碾70-80秒后再加入剩余量的热塑性酚醛树脂； (3)将乌洛托品、磷酸二氢钾、硫酸亚铁溶于水形成混合液，然后将混合液的70%缓慢加入到混砂机中，继续热态下混碾75-85秒后，再加入剩余量的混合液，继续混碾10-20秒； (4)关闭混砂机加热管，吹入冷风冷却混合砂，降温至100°C左右时均匀地加入其余剩余成分，混和30-35秒，然后出砂到破碎机中，风冷至40°C _60°C时破碎，过筛至冷却器中，风冷到35°C以下，出砂装袋备用。
【专利摘要】本发明公开了一种固化快的热法用覆膜砂，其特征在于，由下列重量份的原料制成：石英砂70-78、磷酸二氢钾0.3-0.6、硫酸亚铁1-2、热塑性酚醛树脂4-6、乌洛托品0.7-1、硬脂酸钙0.2-0.35、水3-4、聚丙烯短切纤维3-4.5、橄榄石砂18-21、增效剂5-7；本发明配方简单合理，在传统配方基础上，添加了特殊工艺制成增效剂，增强了覆膜砂的流动性、透气性、散热性以及强度，表面致密不易开裂变形；还添加了聚丙烯短切纤维等增强韧性的成分，以及硫酸亚铁、磷酸二氢钾等添加到产品中，能够促进快速硬化，从而提高覆膜砂的强度；本发明能够达到强度高，固化快，高温抗热裂性能好的效果。
【IPC分类】B22C1-02, B22C1-00
【公开号】CN104690211
【申请号】CN201510057958
【发明人】俞学林
【申请人】繁昌县金科机电科技有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月4日