一种以热塑性氧化淀粉改性动物胶作为粘接剂的高透气性型砂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种以热塑性氧化淀粉改性动物胶作为粘接剂的高透气性型砂，该型砂利用热塑性氧化淀粉对动物胶进行改性处理，制备得到一种新型的型砂粘接剂，这种粘接剂先将动物胶溶液醚化处理，随后将其与经聚丙烯酰胺塑化处理的氧化淀粉糊化液混合交联，得到了具有良好粘结强度和高环保性的粘接剂；原料中的海藻酸钠与氯化钙可交联杂化，形成高透气的微孔通道，提高了复合型砂的透气性。本发明制备的型砂环保安全，铸件质量好，生产成本低，在铸造领域具有广阔的应用前景。
【专利说明】
一种以热塑性氧化淀粉改性动物胶作为粘接剂的高透气性型砂及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及铸造型砂技术领域，尤其涉及一种以热塑性氧化淀粉改性动物胶作为粘接剂的高透气性型砂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]型砂是指在铸造中用来造型的材料，型砂一般由铸造用原砂、型砂粘结剂以及辅加物等造型材料按一定的比例混合而成。型砂按所用粘结剂不同，可分为粘土砂、水玻璃砂、水泥砂、树脂砂等。型砂在铸造生产中的作用极为重要，因型砂的质量不好而造成的铸件废品约占铸件总废品的30?50%。通常意义上判断型砂性能主要体现在以下几个方面:
(I)具有较高的强度和热稳定性；(2)良好的流动性，即型砂在外力或本身重力作用下砂粒间相互移动的能力；(3)—定的可塑性，即型砂在外力作用下变形，当外力去除后能保持所给予的形状的能力；(4)较好的透气性，即型砂孔隙透过气体的能力；(5)高的溃散性，易于溃散清理。
[0003]随着工业的发展，对铸造业的要求越来越高，而型砂的质量是关系到铸件质量的一个重要因素，目前市场的主流型砂主要有水玻璃、粘土等一类的无机粘接剂型砂以及合成树脂、糊精等一类的有机粘接剂型砂。目前市场上主流的无机粘接剂类型砂主要存在溃散性差，易吸潮，旧砂利用率低等缺陷;树脂砂虽然溃散性好，铸造精度高，然而其在浇注过程中容易产生污染性气体。《一种复合改性动物胶粘接剂制备工艺的研究》一文介绍了以改性动物胶作为粘接剂的型砂，这种类型的型砂环保易降解，溃散效果好，为开发新型的型砂提供了可行的发展方向，然而由于动物胶的天然属性，在实际应用过程中提高粘结强度、加快固化速度仍是研究的重点。
【发明内容】
[0004]本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种以热塑性氧化淀粉改性动物胶作为粘接剂的高透气性型砂及其制备方法。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种以热塑性氧化淀粉改性动物胶作为粘接剂的高透气性型砂，该型砂由以下重量份的原料制成:200-400目石英砂旧砂50-60、300-500目镁橄榄石砂20-30、低膨胀微晶玻璃6-10、亚硫酸盐纸浆废液5-10、热塑性淀粉改性动物胶粘接剂10-15、浓度为5-10%的海藻酸钠水溶液4-5、浓度为1-10%的氯化钙水溶液6-10。
[0006]所述的热塑性淀粉改性动物胶粘接剂由以下重量份的原料制成:氧化淀粉4-5、聚丙稀酰胺I _2、动物I父30-40、3-氯-2-轻丙基二甲基氯化钱1-2、聚碳化二亚胺交联剂1-2、去离子水30-50;其制备方法为:先将动物胶与20-30重量份的去离子水混合，加热至50-60°C，搅拌形成均匀溶液后加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，继续搅拌混合30-40min后得醚化动物胶溶液备用，接着将聚丙烯酰胺投入余量去离子水中，搅拌至其完全溶解后加入氧化淀粉，并将体系加热至70-800C，搅拌糊化30-40min，接着将制备的醚化动物胶溶液加入糊化液中，高速搅拌混合4_5h，最后再加入聚碳化二亚胺交联剂，搅拌混合均匀后即得所述的热塑性淀粉改性动物胶粘接剂。
[0007]该型砂的制备方法为:先将石英砂旧砂、镁橄榄石砂、低膨胀微晶玻璃、亚硫酸盐纸浆废液与海藻酸钠水溶液搅拌混合50-80min，随后加入氯化钙水溶液，继续搅拌混合3-5h，搅拌结束后加入热塑性氧化淀粉改性动物胶粘接剂混合5-1 Omin，即得。
[0008]本发明利用热塑性氧化淀粉对动物胶进行改性处理，制备得到一种新型的型砂粘接剂，这种粘接剂先将动物胶溶液醚化处理，随后将其与经聚丙烯酰胺塑化处理的氧化淀粉糊化液混合交联，得到了具有良好粘结强度和高环保性的粘接剂;原料中的海藻酸钠与氯化钙可交联杂化，形成高透气的微孔通道，提高了复合型砂的透气性。本发明制备的型砂环保安全，铸件质量好，生产成本低，在铸造领域具有广阔的应用前景。
【具体实施方式】
[0009]该实施例型砂由以下重量份的原料制成:200目石英砂旧砂50、300目镁橄榄石砂
20、低膨胀微晶玻璃6、亚硫酸盐纸浆废液5、热塑性淀粉改性动物胶粘接剂10、浓度为5%的海藻酸钠水溶液4、浓度为I %的氯化妈水溶液6。
[0010]其中热塑性淀粉改性动物胶粘接剂由以下重量份的原料制成:氧化淀粉4、聚丙烯酰胺1、动物胶30、3_氯-2-羟丙基三甲基氯化铵1、聚碳化二亚胺交联剂1、去离子水30;其制备方法为:先将动物胶与20重量份的去离子水混合，加热至500C，搅拌形成均匀溶液后加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，继续搅拌混合30min后得醚化动物胶溶液备用，接着将聚丙烯酰胺投入余量去离子水中，搅拌至其完全溶解后加入氧化淀粉，并将体系加热至70°C，搅拌糊化30min，接着将制备的醚化动物胶溶液加入糊化液中，高速搅拌混合4h，最后再加入聚碳化二亚胺交联剂，搅拌混合均匀后即得所述的热塑性淀粉改性动物胶粘接剂。
[0011]该型砂的制备方法为:先将石英砂旧砂、镁橄榄石砂、低膨胀微晶玻璃、亚硫酸盐纸浆废液与海藻酸钠水溶液搅拌混合50min，随后加入氯化钙水溶液，继续搅拌混合3h，搅拌结束后加入热塑性氧化淀粉改性动物胶粘接剂混合5min，即得。
[0012]该实施例制备得到的型砂根据相关测试标准测试得到的结果如下:
湿压强度:104.2KPa；紧实率:40.8%;透气率:105;热湿拉强度:49.2KPa；破碎指数:
91%。
【主权项】
1.一种以热塑性氧化淀粉改性动物胶作为粘接剂的高透气性型砂，其特征在于，该型砂由以下重量份的原料制成:200-400目石英砂旧砂50-60、300-500目镁橄榄石砂20-30、低膨胀微晶玻璃6-10、亚硫酸盐纸浆废液5-10、热塑性淀粉改性动物胶粘接剂10-15、浓度为5-10%的海藻酸钠水溶液4-5、浓度为1-10%的氯化钙水溶液6-10。2.如权利要求1所述的一种以热塑性氧化淀粉改性动物胶作为粘接剂的高透气性型砂，其特征在于，所述的热塑性淀粉改性动物胶粘接剂由以下重量份的原料制成:氧化淀粉4-5、聚丙烯酰胺1-2、动物胶30-40、3_氯-2-羟丙基三甲基氯化铵1-2、聚碳化二亚胺交联剂1-2、去离子水30-50;其制备方法为:先将动物胶与20-30重量份的去离子水混合，加热至50-60 °C，搅拌形成均匀溶液后加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，继续搅拌混合30-40min后得醚化动物胶溶液备用，接着将聚丙烯酰胺投入余量去离子水中，搅拌至其完全溶解后加入氧化淀粉，并将体系加热至70-80°C，搅拌糊化30-40min，接着将制备的醚化动物胶溶液加入糊化液中，高速搅拌混合4-5h，最后再加入聚碳化二亚胺交联剂，搅拌混合均勾后即得所述的热塑性淀粉改性动物胶粘接剂。3.如权利要求1所述的一种以热塑性氧化淀粉改性动物胶作为粘接剂的高透气性型砂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为:先将石英砂旧砂、镁橄榄石砂、低膨胀微晶玻璃、亚硫酸盐纸浆废液与海藻酸钠水溶液搅拌混合50-80min，随后加入氯化钙水溶液，继续搅拌混合3-5h，搅拌结束后加入热塑性氧化淀粉改性动物胶粘接剂混合5-10min，即得。
【文档编号】B22C1/02GK105964887SQ201610457055
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】岳承平
【申请人】马鞍山市创诚铸造有限公司