一种高强度抗裂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，特别是一种高强度抗裂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砂芯局部强度疏松、强度低、芯砂固化不彻底、容易开裂等缺陷。
[0003]本发明针对现存在的问题，通过研宄，在传统配方的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，增加强度的水玻璃等成分，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铁砂增加强度，添加锯末、碳纤维，提高韧性，本发明制成的覆膜砂强度高、抗裂性好、固化速度快，满足生产需求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种高强度抗裂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:
一种高强度抗裂的热法用覆膜砂，由下列重量份的原料制成:热塑性酚醛树脂5-7、石英砂80-88、铁砂8-10、木质纤维素0.5-0.6、锯末3_5、碳纤维1_2、氮化硼3_5、乌洛托品0.8-1.2、水 2.5-3、硬脂酸钙 0.28-0.3、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]本发明所述一种高强度抗裂的热法用覆膜砂，由以下具体步骤制成:
Cl)将石英砂、铁砂、锯末、碳纤维放入粉碎机中粉碎，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，在混碾的同时加入木质纤维素与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:本发明在传统配方的基础上添加一种增效剂对普通覆膜砂进行改性，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；还添加了铁砂增加强度，添加锯末、碳纤维，提高韧性，本发明制成的覆膜砂强度高、抗裂性好、固化速度快，满足生产需求。
【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]一种高强度抗裂的热法用覆膜砂，由下列重量份(公斤)的原料制成:热塑性酚醛树脂5、石英砂80、铁砂8、木质纤维素0.5、锯末3、碳纤维1、氮化硼3、乌洛托品0.8、水2.5、硬脂酸钙0.28、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20-30秒，出砂后烘干，最后粉碎成200目即得。
[0010]本发明所述一种高强度抗裂的热法用覆膜砂，由以下具体步骤制成:
(O将石英砂、铁砂、锯末、碳纤维放入粉碎机中粉碎，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，在混碾的同时加入木质纤维素与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7.0MPa，热态抗弯强度为3.0MPa,灼烧减量2.8%，熔点为101°C。
【主权项】
1.一种高强度抗裂的热法用覆膜砂，其特征在于，由下列重量份的原料制成:热塑性酚醛树脂5-7、石英砂80-88、铁砂8-10、木质纤维素0.5-0.6、锯末3_5、碳纤维1_2、氮化硼3-5、乌洛托品0.8-1.2、水2.5-3、硬脂酸钙0.28-0.3、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所述一种高强度抗裂的热法用覆膜砂，其特征在于，由以下具体步骤制成: Cl)将石英砂、铁砂、锯末、碳纤维放入粉碎机中粉碎，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，在混碾的同时加入木质纤维素与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】本发明公开了一种高强度抗裂的热法用覆膜砂，其特征在于，由下列重量份的原料制成：热塑性酚醛树脂5-7、石英砂80-88、铁砂8-10、木质纤维素0.5-0.6、锯末3-5、碳纤维1-2、氮化硼3-5、乌洛托品0.8-1.2、水2.5-3、硬脂酸钙0.28-0.3、增效剂5-7；本发明在传统配方的基础上添加一种增效剂对普通覆膜砂进行改性，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；还添加了铁砂增加强度，添加锯末、碳纤维，提高韧性，本发明制成的覆膜砂强度高、抗裂性好、固化速度快，满足生产需求。
【IPC分类】B22C1-00, B22C1-02
【公开号】CN104858356
【申请号】CN201510229084
【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