一种透气耐热均优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，特别是一种透气耐热均优的热法用覆膜砂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]覆膜砂是指造型前在砂粒表面上覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂。近年来广泛使用的是热法用覆膜砂的生产工艺，即把砂预热到一定温度，加树脂使其熔融，搅拌使树脂包覆在砂粒表面，加乌洛托品水溶液及润滑剂，冷却、破碎、筛分得覆膜砂。由于覆膜砂具有强度高、发气量低、生产铸件尺寸精度高、表面光洁、便于保存等优点，近年来应用日益广泛。现有技术中的覆膜砂存在着耐热性较差，流动性差或者型砂排气不畅造成铸件存在气孔、表面疏松等现象等。
[0003]现有很多关于改性覆膜砂的发明，但是本发明通过研宄，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，增加流动性的邻苯二甲酸二丁酯等成分，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铝矾土、高温水泥、陶土等配合石英砂制成混合砂，提高了耐火性以及透气性，添加氯化铝、硅胶等成分配合乌洛托品，提高了产品的固化速度以及硬度，制成的覆膜砂透气性与耐热性均优异，而且工艺简单便于控制，成本低，生产效率高，特别是生产复杂精密铸件，被广泛用于制造复杂、薄壁的砂型和砂芯。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种透气耐热均优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:
一种透气耐热均优的热法用覆膜砂，由下列重量份的原料制成:热塑性酚醛树脂4-6、乌洛托品0.7-0.9、水2.1-3、石英砂70-80、铝矾土 13-18、高温水泥2-4、陶土 10-14、氯化铝2-4、硅胶1.5-2.5、柠檬酸三乙酯3.5-5、硬脂酸钙0.25-0.3、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]本发明所述一种透气耐热均优的热法用覆膜砂，由以下具体步骤制成:
Cl)将石英砂、铝矾土、陶土放入粉碎机中粉碎，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°C-150。。； (2)将加热后的混合砂放到混砂机内，保持160°C恒温，在混碾的同时加入硅胶、柠檬酸三乙酯与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月旨;
(3)将乌洛托品溶于水中形成溶液，然后将溶液的70%缓慢加入到混砂机中，继续热态下混碾75-85秒后，再加入剩余量的溶液，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:本发明添加通过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；在配方中添加铝矾土、高温水泥、陶土等与石英砂混合，提高了耐火性以及透气性，添加氯化铝、硅胶等成分配合乌洛托品，提高了产品的固化速度以及硬度，制成的覆膜砂透气性与耐热性均优异，而且工艺简单便于控制，成本低，被广泛用于制造复杂、薄壁的砂型和砂芯。
【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]一种透气耐热均优的热法用覆膜砂，由下列重量份(公斤)的原料制成:热塑性酚醛树脂4、乌洛托品0.7、水2.1、石英砂70、铝矾土 13、高温水泥2、陶土 10、氯化铝2、硅胶
1.5、柠檬酸三乙酯3.5、硬脂酸钙0.25、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]本发明所述一种透气耐热均优的热法用覆膜砂，由以下具体步骤制成:
(1)将石英砂、铝矾土、陶土放入粉碎机中粉碎，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°C -150°C ;
(2)将加热后的混合砂放到混砂机内，保持160°C恒温，在混碾的同时加入硅胶、柠檬酸三乙酯与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)将乌洛托品溶于水中形成溶液，然后将溶液的70%缓慢加入到混砂机中，继续热态下混碾80秒后，再加入剩余量的溶液，继续混碾15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6.5MPa，热态抗弯强度为大于
2.3MPa，灼烧减量3.1%，熔点为99°C。
【主权项】
1.一种透气耐热均优的热法用覆膜砂，其特征在于，由下列重量份的原料制成:热塑性酚醛树脂4-6、乌洛托品0.7-0.9、水2.1-3、石英砂70-80、铝矾土 13-18、高温水泥2_4、陶土 10-14、氯化铝2-4、硅胶1.5-2.5、柠檬酸三乙酯3.5_5、硬脂酸钙0.25-0.3、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所述一种透气耐热均优的热法用覆膜砂，其特征在于，由以下具体步骤制成: Cl)将石英砂、铝矾土、陶土放入粉碎机中粉碎，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°C-150。。； (2)将加热后的混合砂放到混砂机内，保持160°C恒温，在混碾的同时加入硅胶、柠檬酸三乙酯与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月旨; (3)将乌洛托品溶于水中形成溶液，然后将溶液的70%缓慢加入到混砂机中，继续热态下混碾75-85秒后，再加入剩余量的溶液，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】本发明公开了一种透气耐热均优的热法用覆膜砂，其特征在于，由下列重量份的原料制成：热塑性酚醛树脂4-6、乌洛托品0.7-0.9、水2.1-3、石英砂70-80、铝矾土13-18、高温水泥2-4、陶土10-14、氯化铝2-4、硅胶1.5-2.5、柠檬酸三乙酯3.5-5、硬脂酸钙0.25-0.3、增效剂5-7；本发明添加通过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；在配方中添加铝矾土、高温水泥、陶土等与石英砂混合，提高了耐火性以及透气性，添加氯化铝、硅胶等成分配合乌洛托品，提高了产品的固化速度以及硬度，制成的覆膜砂透气性与耐热性均优异，制得推广。
【IPC分类】B22C1-00, B22C1-02
【公开号】CN104858355
【申请号】CN201510229096
【发明人】章功国, 王泾文, 段宗银, 李纯金, 陈超, 王淑妍, 张少伍, 王晓芬, 谢勇
【申请人】马鞍山市恒毅机械制造有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月7日