一种新型铸造用耐高温覆膜砂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种新型铸造用耐高温覆膜砂及其制备方法，包括天然石英砂重量份数为

【技术实现步骤摘要】
一种新型铸造用耐高温覆膜砂及其制备方法


[0001]本专利技术属于材料领域，具体涉及一种新型铸造用耐高温覆膜砂及其制备方法
。

技术介绍

[0002]在浇注过程中，覆膜砂高温性能常常达不到要求，覆膜砂的耐高温时间对覆膜砂在铸造的影响最大
。
当一般覆膜砂不能完全达到铸造要求的时候，出现耐高温时间不足，就会产生例如粘砂，烧结等缺陷
。
目前主要通过提高树脂含量
、
使用特种树脂
、
特种砂
(
如宝珠砂
、OX
砂
、
铬铁矿砂等
)、
配比特定粒度的砂等方式来解决这些缺陷
。
但是提高树脂含量
、
使用特种树脂会极大的增加成本，而特种砂和配比特定的粒度分组的砂子不仅增加成本还会降低效率
。
不仅如此，通过这些方式也只是能解决一部分问题，而且同时也会引起其他性能的改变，从而引起另外的问题，比如提高树脂含量会使覆膜砂的发气量增加
。
[0003]随着世界经济的发展
、
环保要求提高以及铸件要求的提高，铸造生产要必须走优质
、
高效
、
低耗
、
清洁的可持续发展道路
。
覆膜砂辅料能有效解决很多铸造缺陷的问题，也是一种新的
、
有意义的发展方向，开发出一种新型辅料，增强覆膜砂树脂在浇注时候的耐高温，发气量低等性能具有重要市场经济价值
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种新型铸造用耐高温覆膜砂及其制备方法，这种新型辅料通过覆膜过程，覆膜到砂子的树脂层，增强覆膜砂树脂在浇注时候的耐高温性能，显著改善覆膜砂的高温性能并且解决一些因耐热不够的缺陷
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术首先提供了一种新型铸造用耐高温覆膜砂，包括天然石英砂
、
酚醛树脂
、
聚丙烯酰胺
、
二氧化锰
、
有机硅烷
KH
‑
550、
固化剂和润滑剂；所述天然石英砂重量份数为
100
份
、
酚醛树脂重量份数为1‑5份
、
聚丙烯酰胺重量份数为2‑6份
、
二氧化锰重量份数为
0.02
‑
0.05
份
、
有机硅烷
KH
‑
550
重量份数为
0.1
‑
0.3
份
、
固化剂重量份数为
0.2
‑
0.5
份
、
润滑剂重量份数为
0.05
‑
0.2
份
。
[0006]作为优选，所述润滑剂为硬脂酸钙
、
硬脂酸铣铵中的任意一种
。
[0007]作为优选，所述固化剂为乌洛托品
。
[0008]基于一个总的专利技术构思，本专利技术还提供了一种新型铸造用耐高温覆膜砂的制备方法，包括以下步骤：
[0009]S1、
向天然石英砂中加入聚丙烯酰胺，加热到
100
‑
150℃
，混合均匀；
[0010]S2、
向步骤
S1
得到的产物中加入酚醛树脂和有机硅烷
KH
‑
550
，混合均匀；
[0011]S3、
向步骤
S1
得到的产物中加入二氧化锰
、
固化剂和润滑剂，混和均匀；
[0012]S4、
将步骤
S3
得到的产物冷却后经破碎处理得到新型铸造用耐高温覆膜砂
。
[0013]作为优选，所述
S1
步骤中天然石英砂为
50
‑
80
目
。
[0014]作为优选，所述
S1
步骤中混合时间为
20
‑
30s。
[0015]作为优选，所述
S2
步骤中混合时间为
15
‑
30s。
[0016]作为优选，所述
S3
步骤中混合时间为
30
‑
50s。
[0017]本专利技术覆膜砂耐高温的原理为：
[0018]有机硅烷
KH
‑
550
作为偶联剂与酚醛树脂反应，采用偶联剂进行表面处理的覆膜砂具有较高的强度，其关键在于偶联剂使树脂与砂粒间断裂方式由附着断裂转变为内聚断裂，表明偶联剂能改善特种砂粒表面与树脂的粘附性，使树脂更为牢固地附着在砂粒表面，充分发挥酚醛树脂的粘结效率；聚丙烯酰胺成分配合酚醛树脂提高了硬化速度，降低了发气量；硬脂酸钙或硬脂酸铣铵作为润滑剂的作用是避免结块，并增强覆膜砂的流动性及脱模性，且这种材料熔点高，可以避免在使用过程中产生脱壳现象；二氧化锰作为易溃散添加剂能够提高覆膜砂的耐火度和退让性能；材料间协同作用，在保证覆膜砂制芯过程对强度的需求的情况下，增加了覆膜砂的耐高温性能
。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0020](1)
本专利技术利用有机硅烷
KH
‑
550
作为偶联剂增加了酚醛树脂的粘结效率，粘结更牢固
。
[0021](2)
本专利技术添加了固化剂乌洛托品溶液，使得树脂与原砂之间在搅拌过程中通过键连接的方式进行连接，改变了常规的原砂与树脂之间的包覆连接方式，增强了原砂与树脂的粘结点强度，进而大大提高了覆膜砂的机械强度
。
[0022](3)
本专利技术的材料在保证了覆膜砂制芯过程对强度的需求以及覆膜砂的耐高温性能同时制备方法简单，制备成本低廉，克服了现有覆膜砂耐热不够，发气量高的缺陷
。
[0023](4)
本专利技术所用的原材料稳定性好，获取容易，原材料的生产过程基本不会产生环境污染，同时生产过程仅需搅拌装置，生产工艺大大简化
。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术要解决的技术问题
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述
。
[0025]以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围
。
在不背离本专利技术精神和实质的情况下，对本专利技术方法
、
步骤或条件所作的修改或替换，均属于本专利技术的范围
。
[0026]若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段；若未特别指明，实施例中所用试剂均为市售
。
[0027]实施例1[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种新型铸造用耐高温覆膜砂，其特征在于，包括天然石英砂
、
酚醛树脂
、
聚丙烯酰胺
、
二氧化锰
、
有机硅烷
KH
‑
550、
固化剂和润滑剂；所述天然石英砂重量份数为
100
份
、
酚醛树脂重量份数为1‑5份
、
聚丙烯酰胺重量份数为2‑6份
、
二氧化锰重量份数为
0.02
‑
0.05
份
、
有机硅烷
KH
‑
550
重量份数为
0.1
‑
0.3
份
、
固化剂重量份数为
0.2
‑
0.5
份
、
润滑剂重量份数为
0.05
‑
0.2
份
。2.
根据权利要求1所述的新型铸造用耐高温覆膜砂，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸钙
、
硬脂酸铣铵中的任意一种
。3.
根据权利要求1所述的新型铸造用耐高温覆膜砂，其特征在于，所述固化剂为乌洛托品
。4.
一种如权利要求1‑3任一项所述的新型铸造用耐高温...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄粒，杜旭初，庄欠玉，厉沙沙，
申请(专利权)人：航材国创青岛高铁材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：