CN105081202A - 一种铸钢件用含纳米硅藻土的改性呋喃树脂砂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铸钢件用含纳米硅藻土的改性呋喃树脂砂，该树脂砂选用不同粒径、不同配比的胶体石墨粉、微晶陶瓷粉以及石英砂作为造型砂料，高温浇注后透气性好，外表平整光滑，造型稳定，纳米电气石粉的添加进一步增进了型砂的透气性，而制备的含纳米硅藻土的改性呋喃树脂粘接剂较传统的呋喃树脂具有发气量低、有机物残留少、粘度低、粘接力强、强度大等优点，利用率更高，用量更少；制备得到的型砂流动性好、易于清理，得到的钢铸件质量得到有效改善。
Description
技术领域
本发明涉及铸钢用型砂制造技术领域，尤其涉及一种铸钢件用含纳米硅藻土的改性呋喃树脂砂及其制备方法。
背景技术
在钢件的铸造过程中型砂的好坏直接关系到铸件的质量，型砂主要是由砂料、粘接剂以及辅助物等造型材料根据不同的比例混合制成，其中的粘接剂是一类重要的造型材料，其综合质量的高低直接关系到铸件的表面质量和内在质量，目前使用最为广泛的粘接剂主要是以粘土砂、水玻璃砂为代表的无机粘接剂以及以呋喃树脂为代表的树脂粘接剂。
呋喃树脂砂具有铸件质量好，废品率低等优点，然而其仍存在很多缺陷，在实际生产中需要从其合成原料以及制备工艺等方面着手，改善其性能。呋喃树脂砂主要存在以下的问题：发气量高，导致铸件气孔率高、高使用率导致铸件易热裂、流动性差、贮存性差、甲醛残留高等等。因此很有必要研制一种高效、低毒、有效改善铸件质量的改性呋喃树脂砂，以适应产业快速发展需求。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种铸钢件用含纳米硅藻土的改性呋喃树脂砂及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种铸钢件用含纳米硅藻土的改性呋喃树脂砂，该树脂砂由以下重量份的原料制备得到：胶体石墨粉3-5、80-100目微晶陶瓷粉15-18、50-80目石英砂50-55、纳米电气石粉0.1-0.2、聚酰胺蜡粉2-3、改性呋喃树脂粘接剂0.5-0.6、固化剂0.2-0.3。
所述的一种铸钢件用含纳米硅藻土的改性呋喃树脂砂，所述的改性呋喃树脂粘接剂由以下重量份的原料制成：37%甲醛溶液15-20、尿素5-6、糠醇40-50、二茂铁0.1-0.2、苯酚4-5、30%的氢氧化钠水溶液适量、10%盐酸溶液适量、聚氧乙烯蓖麻油0.1-0.2、纳米硅藻土1-2、硅烷偶联剂kh5500.1-0.2；其制备方法为：先将苯酚、3-4重量份的尿素、聚氧乙烯蓖麻油以及甲醛溶液投入反应釜中，搅拌使物料完全溶解混合均匀后加入适量的氢氧化钠水溶液，调节混合液pH值为8.0-9.0，随后加热至90-100℃，密闭反应75-80min，反应结束后加入30-40重量份的糠醇，并用盐酸溶液调节反应体系pH值为5.0-6.0，在95-100℃条件下恒温继续反应80-90min，反应结束后降温至60-70℃，真空脱水处理，脱水后再加入其它剩余物料，充分搅拌混合均匀后即得。
所述的一种铸钢件用含纳米硅藻土的改性呋喃树脂砂的制备方法，所述的制备方法为：先将胶体石墨粉、微晶陶瓷粉、石英砂投入混砂机中混合均匀后加入固化剂，搅拌混合4-5min，接着加入改性呋喃树脂粘接剂，继续搅拌混合5-8min，最后再加入其它剩余物料，搅拌混合8-10min后出砂即得。
本发明的优点是：选用不同粒径、不同配比的胶体石墨粉、微晶陶瓷粉以及石英砂作为造型砂料，高温浇注后透气性好，外表平整光滑，造型稳定，纳米电气石粉的添加进一步增进了型砂的透气性，而制备的含纳米硅藻土的改性呋喃树脂粘接剂较传统的呋喃树脂具有发气量低、有机物残留少、粘度低、粘接力强、强度大等优点，利用率更高，用量更少；制备得到的型砂流动性好、易于清理，得到的钢铸件质量得到有效改善。
具体实施方式
一种铸钢件用含纳米硅藻土的改性呋喃树脂砂，该树脂砂由以下重量份的原料制备得到：胶体石墨粉3、80目微晶陶瓷粉15、50目石英砂50、纳米电气石粉0.1、聚酰胺蜡粉2、改性呋喃树脂粘接剂0.5、固化剂0.2。
所述的改性呋喃树脂粘接剂由以下重量份的原料制成：37%甲醛溶液15、尿素5、糠醇40、二茂铁0.1、苯酚4、30%的氢氧化钠水溶液适量、10%盐酸溶液适量、聚氧乙烯蓖麻油0.1、纳米硅藻土1、硅烷偶联剂kh5500.1；其制备方法为：先将苯酚、3重量份的尿素、聚氧乙烯蓖麻油以及甲醛溶液投入反应釜中，搅拌使物料完全溶解混合均匀后加入适量的氢氧化钠水溶液，调节混合液pH值为8.0，随后加热至90℃，密闭反应75min，反应结束后加入30重量份的糠醇，并用盐酸溶液调节反应体系pH值为5.0，在95℃条件下恒温继续反应80min，反应结束后降温至60℃，真空脱水处理，脱水后再加入其它剩余物料，充分搅拌混合均匀后即得。
所述的树脂砂的制备方法为：先将胶体石墨粉、微晶陶瓷粉、石英砂投入混砂机中混合均匀后加入固化剂，搅拌混合4min，接着加入改性呋喃树脂粘接剂，继续搅拌混合5min，最后再加入其它剩余物料，搅拌混合8min后出砂即得。
本实施例所制得的改性呋喃树脂粘接剂的含氮量为4.2%，游离甲醛含量为0.04%，粘度为26g/cm3，固化后的树脂块抗拉强度可达1.33MPa。由该复合型砂浇注所得的铸件成品率达到95%以上，铸件表面致密光洁，缩孔率低，尺寸精准。
Claims (3)
1.一种铸钢件用含纳米硅藻土的改性呋喃树脂砂，其特征在于，该树脂砂由以下重量份的原料制备得到：胶体石墨粉3-5、80-100目微晶陶瓷粉15-18、50-80目石英砂50-55、纳米电气石粉0.1-0.2、聚酰胺蜡粉2-3、改性呋喃树脂粘接剂0.5-0.6、固化剂0.2-0.3。
2.如权利要求1所述的一种铸钢件用含纳米硅藻土的改性呋喃树脂砂，其特征在于，所述的改性呋喃树脂粘接剂由以下重量份的原料制成：37%甲醛溶液15-20、尿素5-6、糠醇40-50、二茂铁0.1-0.2、苯酚4-5、30%的氢氧化钠水溶液适量、10%盐酸溶液适量、聚氧乙烯蓖麻油0.1-0.2、纳米硅藻土1-2、硅烷偶联剂kh5500.1-0.2；其制备方法为：先将苯酚、3-4重量份的尿素、聚氧乙烯蓖麻油以及甲醛溶液投入反应釜中，搅拌使物料完全溶解混合均匀后加入适量的氢氧化钠水溶液，调节混合液pH值为8.0-9.0，随后加热至90-100℃，密闭反应75-80min，反应结束后加入30-40重量份的糠醇，并用盐酸溶液调节反应体系pH值为5.0-6.0，在95-100℃条件下恒温继续反应80-90min，反应结束后降温至60-70℃，真空脱水处理，脱水后再加入其它剩余物料，充分搅拌混合均匀后即得。
3.如权利要求1所述的一种铸钢件用含纳米硅藻土的改性呋喃树脂砂的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为：先将胶体石墨粉、微晶陶瓷粉、石英砂投入混砂机中混合均匀后加入固化剂，搅拌混合4-5min，接着加入改性呋喃树脂粘接剂，继续搅拌混合5-8min，最后再加入其它剩余物料，搅拌混合8-10min后出砂即得。
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|---|---|
| CN (1) | CN105081202A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105268907A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-01-27 | 三峡大学 | 一种铸钢件用石墨树脂砂及其制备方法 |
| CN105964892A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-09-28 | 马鞍山市创诚铸造有限公司 | 一种以纳米钛改性动物胶作为粘接剂的轻质环保型砂及其制备方法 |
| CN105983644A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-10-05 | 安徽创奇乐智能游乐设备有限公司 | 一种高密度造型用型砂及其制备方法 |
| CN110814273A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-02-21 | 安徽索立德铸业有限公司 | 一种呋喃树脂负载纳米陶瓷改性型砂 |
| CN110860648A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-03-06 | 王海江 | 一种改善铸造砂粒形貌提高砂型强度的铸造工艺方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102380576A (zh) * | 2011-11-03 | 2012-03-21 | 铜陵和武机械制造有限责任公司 | 一种混合铸造型砂及其制备方法 |
| CN103113548A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-05-22 | 苏州兴业材料科技股份有限公司 | 新型改性铸造用呋喃树脂的制备方法 |
| CN103289037A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-09-11 | 黄石市汇波防腐技术有限公司 | 一种铸造用低醛易溃散呋喃树脂 |
| CN104107875A (zh) * | 2014-07-30 | 2014-10-22 | 吴江市液铸液压件铸造有限公司 | 一种呋喃树脂自硬砂及其制备方法 |
-
2015
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102380576A (zh) * | 2011-11-03 | 2012-03-21 | 铜陵和武机械制造有限责任公司 | 一种混合铸造型砂及其制备方法 |
| CN103113548A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-05-22 | 苏州兴业材料科技股份有限公司 | 新型改性铸造用呋喃树脂的制备方法 |
| CN103289037A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-09-11 | 黄石市汇波防腐技术有限公司 | 一种铸造用低醛易溃散呋喃树脂 |
| CN104107875A (zh) * | 2014-07-30 | 2014-10-22 | 吴江市液铸液压件铸造有限公司 | 一种呋喃树脂自硬砂及其制备方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105268907A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-01-27 | 三峡大学 | 一种铸钢件用石墨树脂砂及其制备方法 |
| CN105983644A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-10-05 | 安徽创奇乐智能游乐设备有限公司 | 一种高密度造型用型砂及其制备方法 |
| CN105964892A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-09-28 | 马鞍山市创诚铸造有限公司 | 一种以纳米钛改性动物胶作为粘接剂的轻质环保型砂及其制备方法 |
| CN110860648A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-03-06 | 王海江 | 一种改善铸造砂粒形貌提高砂型强度的铸造工艺方法 |
| CN110814273A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-02-21 | 安徽索立德铸业有限公司 | 一种呋喃树脂负载纳米陶瓷改性型砂 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151125 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |