用于磷酸鹽鑄造粘結劑的液體固化劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于磷酸鹽鑄造粘結劑的固化劑，具體地指一種用于磷酸鹽鑄造粘結劑的液體固化劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]磷酸鹽是一種新型綠色環保鑄造粘結劑，但是目前只有與之配套的鎂砂粉粉狀固化劑。粉狀固化劑在定量、傳輸、保存等方面都不如液體固化劑方便，特別是在碾輪混砂機中混砂時，容易造成粉塵污染。
[0003]中國發明專利“磷酸鹽無機鑄造粘結劑懸浮液固化劑制備方法和應用”(專利號200910063118.3)公開了一種液體固化劑。從該
【發明內容】
看，所發明的懸浮液固化劑存在以下問題:一是懸浮液固化劑存放一段時間后，有變稠的現象，因此影響固化劑在使用過程中的分散效果；二是懸浮液固化劑存在板結現象，需要加入檸檬酸才能防止板結問題，但加入檸檬酸量太高，對固化劑的性能有一定不良影響；三是懸浮液固化劑與粘結劑的反應速度太快，型砂可使用時間只有10分鐘，這在實際應用時，受到很大的限制，尤其是制造大型鑄型時，從混砂到造型完畢可能需要30分鐘以上的時間，因此反應速度太快時，根本無法操作。固化速度快帶來的另一個問題是固化強度低。
[0004]分析上述專利存在的問題的原因，是因為該制造方法中，固態的鎂砂粉顆粒沒有被懸浮劑分子所充分包覆，甚至出現固體氧化鎂顆粒與懸浮劑分離現象，因此不僅影響懸浮液的懸浮穩定性，而且造成與粘結劑進行混合時，固化劑分子與粘結劑分子很快接觸，導致固化反應速度快。因此如果能降低液體固化劑與粘結劑的反應速度，不僅使得操作變得靈活，而且砂型的固化強度也會大大提高。

【發明內容】

[0005]本發明的目的就是要克服現有技術所存在的不足，提供一種用于磷酸鹽鑄造粘結劑的液體固化劑及其制備方法，使鎂砂粉顆粒在懸浮液中被分散以及和被懸浮劑分子所充分包覆。
[0006]為實現上述目的，本發明所提供的用于磷酸鹽鑄造粘結劑的液體固化劑，其特征在于:按重量百分比計，所述液體固化劑的組成為:52?55.5%冶金鎂砂粉，43.4?46.4%乙醇，1.1?1.6%聚乙烯醇縮丁醛；所述冶金鎂砂粉的粒度在800?1000目，所述聚乙烯醇縮丁醛為粘度為250?300流秒。
[0007]上述用于磷酸鹽鑄造粘結劑的液體固化劑的制備方法，包括下列步驟:
[0008]I)分別按比例稱取冶金鎂砂粉、乙醇和聚乙烯醇縮丁醛，備用；
[0009]2)先將冶金鎂砂粉和聚乙烯醇縮丁醛密封混碾，使干態粉料混碾5?10分鐘，使二者初步混勻；
[0010]3)再加入占冶金鎂砂粉重量30?35%的乙醇，密封混碾2小時后，出料得膏狀物；
[0011]4)將碾好的膏狀物放入帶攪拌裝置的容器內，再加入剩余乙醇攪拌，攪拌速度300轉/分，攪拌時間20?30分鐘，得液體固化劑。
[0012]技術原理如下:將粉狀的有機懸浮劑聚乙烯醇縮丁醛與粉狀的固化劑冶金鎂砂粉加入帶有密封裝置的碾輪式混碾機中，加入少量乙醇，蓋好蓋子，開動機器，使懸浮劑和固化劑在碾輪和內外刮板的作用下，反復碾壓和搓揉，由于固化劑顆粒表面在微觀下觀察是凹凸不平的，粉狀的有機懸浮劑在乙醇的作用下是逐漸溶解并在強大碾壓力作用下向固化劑顆粒表面移動和分散的，懸浮劑不僅能良好的潤濕鎂砂粉固體顆粒表面，充分包覆固體顆粒，而且固化劑顆粒也得到充分分散，懸浮劑分子在固化劑表面包覆力強，包覆均勻，經過一定時間碾壓后，再加乙醇稀釋到一定密度，包裝待用。
[0013]本發明的有益效果在于:所得的液體固化劑2小時懸浮率達100% ;不使用檸檬酸，所得的液體固化劑存放6個月不板結；用于制造磷酸鹽自硬砂時，型砂可使用時間達30分鐘以上，砂型固化后的抗拉強度達0.SMPa以上。
【具體實施方式】
[0014]為了更好地解釋本發明，以下結合具體實施例對本發明作進一步的詳細說明，但它們不對本發明構成限定。
[0015]實施例1
[0016]用于磷酸鹽鑄造粘結劑的液體固化劑的制備方法:
[0017]I)分別稱取520克冶金鎂砂粉、464克乙醇和16克聚乙烯醇縮丁醛，備用；冶金鎂砂粉的粒度在800目，所述聚乙烯醇縮丁醛為粘度為250流秒；
[0018]2)先將冶金鎂砂粉和聚乙烯醇縮丁醛二者放入帶密封蓋的碾輪式混碾機內，蓋好密封蓋以防漂灰，開機混勻5分鐘使二者初步混勻；
[0019]3)停機，再將170克乙醇加入混碾機內，蓋好密封蓋，開動混碾機進行工作，混碾時間2小時后，出料得膏狀物；
[0020]4)將碾好的膏狀物放入帶攪拌裝置的容器內，加入剩余294克乙醇，開機攪拌20分鐘，攪拌速度300轉/分，得液體固化劑，將其裝入帶密封蓋的容器內入庫待用。
[0021]所得液體固化劑的懸浮液性能指標'2小時懸浮率100%，189天未板結。
[0022]所制的液體固化劑應用于制造磷酸鹽自硬砂:
[0023]配比及操作如下:稱取50/100目原砂1000g，再稱取所制的液體固化劑6克，加入混砂機內，開機混勻約2分鐘，再稱取磷酸鹽無機粘結劑20g，再開機混勻20秒。出砂后，每隔5分鐘制取標準“8”試樣5個，24小時后測強度，測得型砂可使用時間為32分鐘，試樣固化后的抗拉強度平均為0.90MPa?
[0024]實施例2
[0025]用于磷酸鹽鑄造粘結劑的液體固化劑的制備方法:
[0026]I)分別稱取537克冶金鎂砂粉、450克乙醇和13克聚乙烯醇縮丁醛，備用；冶金鎂砂粉的粒度在900目，所述聚乙烯醇縮丁醛為粘度為300流秒；
[0027]2)先將冶金鎂砂粉和聚乙烯醇縮丁醛二者放入帶密封蓋的碾輪式混碾機內，蓋好密封蓋以防漂灰，開機混勻7分鐘使二者初步混勻；
[0028]3)停機，再將177克乙醇加入混碾機內，蓋好密封蓋，開動混碾機進行工作，混碾時間2小時后，出料得膏狀物；
[0029]4)將碾好的膏狀物放入帶攪拌裝置的容器內，加入剩余273克乙醇，開機攪拌25分鐘，攪拌速度300轉/分，得液體固化劑，將其裝入帶密封蓋的容器內入庫待用。
[0030]所得液體固化劑的懸浮液性能指標'2小時懸浮率100%，184天未板結。
[0031]所制的液體固化劑應用于制造磷酸鹽自硬砂:
[0032]配比及操作如下:稱取50/100目原砂1000g，再稱取所制的液體固化劑8克，加入混砂機內，開機混勻約2分鐘，再稱取磷酸鹽無機粘結劑20g，再開機混勻20秒。出砂后，每隔5分鐘制取標準“8”試樣5個，24小時后測強度，測得型砂可使用時間為25分鐘，試樣固化后的抗拉強度平均為0.85MPa。
[0033]實施例3
[0034]I)分別稱取555克冶金鎂砂粉、434克乙醇和11克聚乙烯醇縮丁醛，備用；冶金鎂砂粉的粒度在1000目，所述聚乙烯醇縮丁醛為粘度為280流秒；
[0035]2)先將冶金鎂砂粉和聚乙烯醇縮丁醛二者放入帶密封蓋的碾輪式混碾機內，蓋好密封蓋以防漂灰，開機混勻9分鐘使二者初步混勻；
[0036]3)停機，再將183克乙醇加入混碾機內，蓋好密封蓋，開動混碾機進行工作，混碾時間2小時后，出料得膏狀物；
[0037]4)將碾好的膏狀物放入帶攪拌裝置的容器內，加入剩余251克乙醇，開機攪拌28分鐘，攪拌速度300轉/分，得液體固化劑，將其裝入帶密封蓋的容器內入庫待用。
[0038]所得液體固化劑的懸浮液性能指標'2小時懸浮率100%，180天未板結。
[0039]所制的液體固化劑應用于制造磷酸鹽自硬砂:
[0040]配比及操作如下:稱取50/100目原砂1000g，再稱取所制的液體固化劑10克，加入混砂機內，開機混勻約2分鐘，再稱取磷酸鹽無機粘結劑20g，再開機混勻20秒。出砂后，每隔5分鐘制取標準“8”試樣5個，24小時后測強度，測得型砂可使用時間為20分鐘，試樣固化后的抗拉強度平均為0.8IMPaο
【主權項】
1.一種用于磷酸鹽鑄造粘結劑的液體固化劑，其特征在于:按重量百分比計，所述液體固化劑的組成為:52?55.5%冶金鎂砂粉，43.4?46.4%乙醇，1.1?1.6%聚乙烯醇縮丁醛；所述冶金鎂砂粉的粒度在800?1000目，所述聚乙烯醇縮丁醛粘度為250?300流秒。
2.—種根據權利要求1所述用于磷酸鹽鑄造粘結劑的液體固化劑的制備方法，其特征在于，包括下列步驟: 1)分別按比例稱取冶金鎂砂粉、乙醇和聚乙烯醇縮丁醛，備用； 2)將冶金鎂砂粉和聚乙烯醇縮丁醛密封混碾，使干態粉料混碾5?10分鐘，使二者初步混勾; 3)再加入占冶金鎂砂粉重量30?35%的乙醇，密封混碾2小時后，出料得膏狀物； 4)將碾好的膏狀物放入帶攪拌裝置的容器內，再加入剩余乙醇攪拌，攪拌速度300轉/分，攪拌時間20?30分鐘，得液體固化劑。
【專利摘要】本發明公開了一種用于磷酸鹽鑄造粘結劑的液體固化劑及其制備方法。液體固化劑的組成為：52～55.5％冶金鎂砂粉，43.4～46.4％乙醇，1.1～1.6％聚乙烯醇縮丁醛。制備方法包括以下步驟：先將冶金鎂砂粉和聚乙烯醇縮丁醛，密封混碾5～10分鐘，初步混勻；再加入占冶金鎂砂粉重量30～35％的乙醇，密封混碾2小時得膏狀物；再加入剩余乙醇攪拌，攪拌速度300轉/分，攪拌時間20～30分鐘，得液體固化劑。所得的液體固化劑2小時懸浮率達100％；不使用檸檬酸存放6個月不板結；用于制造磷酸鹽自硬砂時，型砂可使用時間達30分鐘以上，砂型固化后的抗拉強度大大提高。
【IPC分類】B22C1-16
【公開號】CN104841873
【申請號】CN201510168550
【發明人】張友壽, 夏露, 黃晉, 李四年, 龍威, 晏駿瑋
【申請人】湖北工業大學
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月10日