一種透氣耐熱均優的熱法用覆膜砂及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及型砂技術領域，特別是一種透氣耐熱均優的熱法用覆膜砂及其制備方法。
【背景技術】
[0002]覆膜砂是指造型前在砂粒表面上覆有一層固體樹脂膜的型砂或芯砂。近年來廣泛使用的是熱法用覆膜砂的生產工藝，即把砂預熱到一定溫度，加樹脂使其熔融，攪拌使樹脂包覆在砂粒表面，加烏洛托品水溶液及潤滑劑，冷卻、破碎、篩分得覆膜砂。由于覆膜砂具有強度高、發氣量低、生產鑄件尺寸精度高、表面光潔、便于保存等優點，近年來應用日益廣泛。現有技術中的覆膜砂存在著耐熱性較差，流動性差或者型砂排氣不暢造成鑄件存在氣孔、表面疏松等現象等。
[0003]現有很多關于改性覆膜砂的發明，但是本發明通過研宄，添加一種增效劑對普通覆膜砂進行改性，該增效劑內含透氣良好的玉米秸桿、陶土，散熱快的石墨烯，增加流動性的鄰苯二甲酸二丁酯等成分，通過特殊工藝制成，增強了覆膜砂的流動性、透氣性、散熱性以及強度，表面致密不易開裂變形。本發明在配方中還添加了鋁礬土、高溫水泥、陶土等配合石英砂制成混合砂，提高了耐火性以及透氣性，添加氯化鋁、硅膠等成分配合烏洛托品，提高了產品的固化速度以及硬度，制成的覆膜砂透氣性與耐熱性均優異，而且工藝簡單便于控制，成本低，生產效率高，特別是生產復雜精密鑄件，被廣泛用于制造復雜、薄壁的砂型和砂芯。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種透氣耐熱均優的熱法用覆膜砂及其制備方法。
[0005]為了實現本發明的目的，本發明通過以下方案實施:
一種透氣耐熱均優的熱法用覆膜砂，由下列重量份的原料制成:熱塑性酚醛樹脂4-6、烏洛托品0.7-0.9、水2.1-3、石英砂70-80、鋁礬土 13-18、高溫水泥2-4、陶土 10-14、氯化鋁2-4、硅膠1.5-2.5、檸檬酸三乙酯3.5-5、硬脂酸鈣0.25-0.3、增效劑5_7 ；
所述增效劑由以下重量份的原料制備而成:玉米秸桿4-6、淀粉2-3、水玻璃3-5、氫氧化鈣1.5-2.5、氯化鎂1-2、石墨烯4-5、陶土 20-25、鋯英粉9-11、鄰苯二甲酸二丁酯3_4、水9-12 ;制備方法如下:將玉米秸桿干燥后粉碎成80-100目的粉末與陶土、淀粉混合攪拌均勻，加入水攪拌均勻，控溫在60°C _80°C，保持1-1.5小時，然后加入除水玻璃、鄰苯二甲酸二丁酯之外的其余剩余成分，混合20-30分鐘，再加入水玻璃、鄰苯二甲酸二丁酯，放入混砂機中濕混20-30秒，出砂后烘干，最后粉碎成200-250目即得。
[0006]本發明所述一種透氣耐熱均優的熱法用覆膜砂，由以下具體步驟制成:
Cl)將石英砂、鋁礬土、陶土放入粉碎機中粉碎，過200-300目篩形成混合砂，然后將沸騰爐加熱至160°C，開動沸騰爐內風機，緩慢加入混合砂，將混合砂的溫度加熱到140°C-150。。； (2)將加熱后的混合砂放到混砂機內，保持160°C恒溫，在混碾的同時加入硅膠、檸檬酸三乙酯與0.6倍量的熱塑性酚醛樹脂，繼續混碾70-80秒后再加入剩余量的熱塑性酚醛樹月旨;
(3)將烏洛托品溶于水中形成溶液，然后將溶液的70%緩慢加入到混砂機中，繼續熱態下混碾75-85秒后，再加入剩余量的溶液，繼續混碾10-20秒；
(4)關閉混砂機加熱管，吹入冷風冷卻混合砂，降溫至100°C左右時均勻地加入其余剩余成分，混和30-35秒，然后出砂到破碎機中，風冷至40°C _60°C時破碎，過篩至冷卻器中，風冷到35°C以下，出砂裝袋備用。
[0007]本發明的優異效果是:本發明添加通過特殊工藝制成增效劑，增強了覆膜砂的流動性、透氣性、散熱性以及強度，表面致密不易開裂變形；在配方中添加鋁礬土、高溫水泥、陶土等與石英砂混合，提高了耐火性以及透氣性，添加氯化鋁、硅膠等成分配合烏洛托品，提高了產品的固化速度以及硬度，制成的覆膜砂透氣性與耐熱性均優異，而且工藝簡單便于控制，成本低，被廣泛用于制造復雜、薄壁的砂型和砂芯。
【具體實施方式】
[0008]下面通過具體實例對本發明進行詳細說明。
[0009]一種透氣耐熱均優的熱法用覆膜砂，由下列重量份(公斤)的原料制成:熱塑性酚醛樹脂4、烏洛托品0.7、水2.1、石英砂70、鋁礬土 13、高溫水泥2、陶土 10、氯化鋁2、硅膠
1.5、檸檬酸三乙酯3.5、硬脂酸鈣0.25、增效劑5 ；
所述增效劑由以下重量份(公斤)的原料制備而成:玉米秸桿4、淀粉2、水玻璃3、氫氧化鈣1.5、氯化鎂1、石墨烯4、陶土 20、鋯英粉9、鄰苯二甲酸二丁酯3、水9 ;制備方法如下:將玉米秸桿干燥后粉碎成100目的粉末與陶土、淀粉混合攪拌均勻，加入水攪拌均勻，控溫在60°C _80°C，保持I小時，然后加入除水玻璃、鄰苯二甲酸二丁酯之外的其余剩余成分，混合20分鐘，再加入水玻璃、鄰苯二甲酸二丁酯，放入混砂機中濕混20秒，出砂后烘干，最后粉碎成200目即得。
[0010]本發明所述一種透氣耐熱均優的熱法用覆膜砂，由以下具體步驟制成:
(1)將石英砂、鋁礬土、陶土放入粉碎機中粉碎，過200目篩形成混合砂，然后將沸騰爐加熱至160°C，開動沸騰爐內風機，緩慢加入混合砂，將混合砂的溫度加熱到140°C -150°C ;
(2)將加熱后的混合砂放到混砂機內，保持160°C恒溫，在混碾的同時加入硅膠、檸檬酸三乙酯與0.6倍量的熱塑性酚醛樹脂，繼續混碾75秒后再加入剩余量的熱塑性酚醛樹脂；
(3)將烏洛托品溶于水中形成溶液，然后將溶液的70%緩慢加入到混砂機中，繼續熱態下混碾80秒后，再加入剩余量的溶液，繼續混碾15秒；
(4)關閉混砂機加熱管，吹入冷風冷卻混合砂，降溫至100°C左右時均勻地加入其余剩余成分，混和30秒，然后出砂到破碎機中，風冷至40°C -60°C時破碎，過篩至冷卻器中，風冷到35°C以下，出砂裝袋備用。
[0011]本實施例覆膜砂的性能測試如下:常溫抗彎強度為6.5MPa，熱態抗彎強度為大于
2.3MPa，灼燒減量3.1%，熔點為99°C。
【主權項】
1.一種透氣耐熱均優的熱法用覆膜砂，其特征在于，由下列重量份的原料制成:熱塑性酚醛樹脂4-6、烏洛托品0.7-0.9、水2.1-3、石英砂70-80、鋁礬土 13-18、高溫水泥2_4、陶土 10-14、氯化鋁2-4、硅膠1.5-2.5、檸檬酸三乙酯3.5_5、硬脂酸鈣0.25-0.3、增效劑5-7 ； 所述增效劑由以下重量份的原料制備而成:玉米秸桿4-6、淀粉2-3、水玻璃3-5、氫氧化鈣1.5-2.5、氯化鎂1-2、石墨烯4-5、陶土 20-25、鋯英粉9-11、鄰苯二甲酸二丁酯3_4、水9-12 ;制備方法如下:將玉米秸桿干燥后粉碎成80-100目的粉末與陶土、淀粉混合攪拌均勻，加入水攪拌均勻，控溫在60°C _80°C，保持1-1.5小時，然后加入除水玻璃、鄰苯二甲酸二丁酯之外的其余剩余成分，混合20-30分鐘，再加入水玻璃、鄰苯二甲酸二丁酯，放入混砂機中濕混20-30秒，出砂后烘干，最后粉碎成200-250目即得。
2.根據權利要求1所述一種透氣耐熱均優的熱法用覆膜砂，其特征在于，由以下具體步驟制成: Cl)將石英砂、鋁礬土、陶土放入粉碎機中粉碎，過200-300目篩形成混合砂，然后將沸騰爐加熱至160°C，開動沸騰爐內風機，緩慢加入混合砂，將混合砂的溫度加熱到140°C-150。。； (2)將加熱后的混合砂放到混砂機內，保持160°C恒溫，在混碾的同時加入硅膠、檸檬酸三乙酯與0.6倍量的熱塑性酚醛樹脂，繼續混碾70-80秒后再加入剩余量的熱塑性酚醛樹月旨; (3)將烏洛托品溶于水中形成溶液，然后將溶液的70%緩慢加入到混砂機中，繼續熱態下混碾75-85秒后，再加入剩余量的溶液，繼續混碾10-20秒； (4)關閉混砂機加熱管，吹入冷風冷卻混合砂，降溫至100°C左右時均勻地加入其余剩余成分，混和30-35秒，然后出砂到破碎機中，風冷至40°C _60°C時破碎，過篩至冷卻器中，風冷到35°C以下，出砂裝袋備用。
【專利摘要】本發明公開了一種透氣耐熱均優的熱法用覆膜砂，其特征在于，由下列重量份的原料制成：熱塑性酚醛樹脂4-6、烏洛托品0.7-0.9、水2.1-3、石英砂70-80、鋁礬土13-18、高溫水泥2-4、陶土10-14、氯化鋁2-4、硅膠1.5-2.5、檸檬酸三乙酯3.5-5、硬脂酸鈣0.25-0.3、增效劑5-7；本發明添加通過特殊工藝制成增效劑，增強了覆膜砂的流動性、透氣性、散熱性以及強度，表面致密不易開裂變形；在配方中添加鋁礬土、高溫水泥、陶土等與石英砂混合，提高了耐火性以及透氣性，添加氯化鋁、硅膠等成分配合烏洛托品，提高了產品的固化速度以及硬度，制成的覆膜砂透氣性與耐熱性均優異，制得推廣。
【IPC分類】B22C1-00, B22C1-02
【公開號】CN104858355
【申請號】CN201510229096
【發明人】章功國, 王涇文, 段宗銀, 李純金, 陳超, 王淑妍, 張少伍, 王曉芬, 謝勇
【申請人】馬鞍山市恒毅機械制造有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月7日