一種以鋰基膨潤土改性動物膠作為粘接劑的環保型砂及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種以鋰基膨潤土改性動物膠作為粘接劑的環保型砂，本發明的型砂利用鋰基膨潤土對動物膠進行改性處理，制備一種新型的環保型砂粘接劑，這種粘接劑先將動物膠溶液醚化處理，隨后將其與鋰基膨潤土混合反應，最后再加入戊二醛交聯，獲得了具有高粘結強度、高熱穩定性、高流動性和可塑性的粘接劑；此外與砂料預先混合的海藻酸鈉與氯化鈣可交聯雜化，形成高透氣的微孔通道，提高了型砂的透氣性和潰散性。本發明制備的型砂較之傳統產品更為環保，鑄件的質量得到顯著改善，其切合當前產業的發展需求，具有廣闊的應用前景。
【專利說明】
一種以鋰基膨潤土改性動物膠作為粘接劑的環保型砂及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及鑄造型砂技術領域，尤其涉及一種以鋰基膨潤土改性動物膠作為粘接劑的環保型砂及其制備方法。【背景技術】
[0002]型砂是指在鑄造中用來造型的材料，型砂一般由鑄造用原砂、型砂粘結劑以及輔加物等造型材料按一定的比例混合而成。型砂按所用粘結劑不同，可分為粘土砂、水玻璃砂、水泥砂、樹脂砂等。型砂在鑄造生產中的作用極為重要，因型砂的質量不好而造成的鑄件廢品約占鑄件總廢品的30?50%。通常意義上判斷型砂性能主要體現在以下幾個方面: (1)具有較高的強度和熱穩定性；(2)良好的流動性，即型砂在外力或本身重力作用下砂粒間相互移動的能力；(3)—定的可塑性，即型砂在外力作用下變形，當外力去除后能保持所給予的形狀的能力；(4)較好的透氣性，即型砂孔隙透過氣體的能力；(5)高的潰散性，易于潰散清理。
[0003]隨著工業的發展，對鑄造業的要求越來越高，而型砂的質量是關系到鑄件質量的一個重要因素，目前市場的主流型砂主要有水玻璃、粘土等一類的無機粘接劑型砂以及合成樹脂、糊精等一類的有機粘接劑型砂。目前市場上主流的無機粘接劑類型砂主要存在潰散性差，易吸潮，舊砂利用率低等缺陷;樹脂砂雖然潰散性好，鑄造精度高，然而其在澆注過程中容易產生污染性氣體。《一種復合改性動物膠粘接劑制備工藝的研究》一文介紹了以改性動物膠作為粘接劑的型砂，這種類型的型砂環保易降解，潰散效果好，為開發新型的型砂提供了可行的發展方向，然而由于動物膠的天然屬性，在實際應用過程中提高粘結強度、加快固化速度仍是研究的重點。
【發明內容】

[0004]本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種以鋰基膨潤土改性動物膠作為粘接劑的環保型砂及其制備方法。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:一種以鋰基膨潤土改性動物膠作為粘接劑的環保型砂，該型砂由以下重量份的原料制成:200-400目石英砂舊砂60-80、300-400目鋯英砂20-30、活性氧化鋁6-10、鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑12-16、濃度為5-10%的海藻酸鈉水溶液4-5、濃度為1-10%的氯化鈣水溶液 6-8 〇
[0006]所述的鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑由以下重量份的原料制成:鋰基膨潤土 1-2、 磷酸氫二鋁0.4-0.5、動物膠30-40、3_氯-2-羥丙基三甲基氯化銨1-2、質量濃度為10-15%的戊二醛水溶液5-8、去離子水30-50;其制備方法為:先將動物膠與去離子水混合，加熱至50-60°C，攪拌形成均勻溶液后加入3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，繼續攪拌混合2-3h后加入鋰基膨潤土、磷酸氫二鋁，繼續攪拌混合2-3h，最后再加入戊二醛水溶液，攪拌混合均勻后即得所述的鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑。
[0007]該型砂的制備方法為:先將石英砂舊砂、鋯英砂、活性氧化鋁與海藻酸鈉水溶液攪拌混合50-80min，隨后加入氯化媽水溶液，繼續攪拌混合3-5h，攪拌結束后加入鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑混合5-10min，即得。
[0008]本發明利用鋰基膨潤土對動物膠進行改性處理，制備一種新型的環保型砂粘接劑，這種粘接劑先將動物膠溶液醚化處理，隨后將其與鋰基膨潤土混合反應，最后再加入戊 ^■酸交聯，獲得了具有尚粘結強度、尚熱穩定性、尚流動性和可塑性的粘接劑;此外與砂料預先混合的海藻酸鈉與氯化鈣可交聯雜化，形成高透氣的微孔通道，提高了型砂的透氣性和潰散性。本發明制備的型砂較之傳統產品更為環保，鑄件的質量得到顯著改善，其切合當前產業的發展需求，具有廣闊的應用前景。【具體實施方式】
[0009] 該實施例型砂由以下重量份的原料制成:200目石英砂舊砂60、300目鋯英砂20、活性氧化鋁6、鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑12、濃度為5%的海藻酸鈉水溶液4、濃度為1%的氯化鈣水溶液6。
[0010]所述的一種以鋰基膨潤土改性動物膠作為粘接劑的環保型砂，所述的鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑由以下重量份的原料制成:鋰基膨潤土 1、磷酸氫二鋁0.4、動物膠30、3_ 氯-2-羥丙基三甲基氯化銨1、質量濃度為10%的戊二醛水溶液5、去離子水30;其制備方法為:先將動物膠與去離子水混合，加熱至50°C，攪拌形成均勻溶液后加入3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，繼續攪拌混合2h后加入鋰基膨潤土、磷酸氫二鋁，繼續攪拌混合2h，最后再加入戊二醛水溶液，攪拌混合均勻后即得所述的鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑。
[0011]該實施例型砂的制備方法為:先將石英砂舊砂、鋯英砂、活性氧化鋁與海藻酸鈉水溶液攪拌混合50min，隨后加入氯化鈣水溶液，繼續攪拌混合3h，攪拌結束后加入鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑混合5min，即得。[〇〇12]該實施例制備得到的型砂根據相關測試標準測試得到的結果如下:濕壓強度:125KPa;緊實率:45.6%;透氣率:102;熱濕拉強度:56KPa;破碎指數:92%。
【主權項】
1.一種以鋰基膨潤土改性動物膠作為粘接劑的環保型砂，其特征在于，該型砂由以下 重量份的原料制成:200-400目石英砂舊砂60-80、300-400目鋯英砂20-30、活性氧化鋁6-10、鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑12-16、濃度為5-10%的海藻酸鈉水溶液4-5、濃度為1 -10% 的氯化鈣水溶液6-8。2.如權利要求1所述的一種以鋰基膨潤土改性動物膠作為粘接劑的環保型砂，其特征 在于，所述的鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑由以下重量份的原料制成:鋰基膨潤土 1-2、磷 酸氫二鋁0.4-0.5、動物膠30-40、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨1-2、質量濃度為10-15%的戊 二醛水溶液5-8、去離子水30-50;其制備方法為:先將動物膠與去離子水混合，加熱至50-60 °C，攪拌形成均勻溶液后加入3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，繼續攪拌混合2-3h后加入鋰基 膨潤土、磷酸氫二鋁，繼續攪拌混合2-3h，最后再加入戊二醛水溶液，攪拌混合均勻后即得 所述的鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑。3.如權利要求1所述的一種以鋰基膨潤土改性動物膠作為粘接劑的環保型砂的制備方 法，其特征在于，所述的制備方法為:先將石英砂舊砂、鋯英砂、活性氧化鋁與海藻酸鈉水溶 液攪拌混合50_80min，隨后加入氯化媽水溶液，繼續攪拌混合3-5h，攪拌結束后加入鋰基膨 潤土改性動物膠粘接劑混合5-10min，即得。
【文檔編號】B22C1/20GK105964889SQ201610457072
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月22日
【發明人】岳承平
【申請人】馬鞍山市創誠鑄造有限公司