一種高強(qiáng)度抗裂的熱法用覆膜砂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及型砂技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種高強(qiáng)度抗裂的熱法用覆膜砂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[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(chǎn)工藝，即把砂預(yù)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(rùn)滑劑，冷卻、破碎、篩分得覆膜砂。由于覆膜砂具有強(qiáng)度高、發(fā)氣量低、生產(chǎn)鑄件尺寸精度高、表面光潔、便于保存等優(yōu)點(diǎn)，近年來應(yīng)用日益廣泛。現(xiàn)有技術(shù)中的覆膜砂存在著砂芯局部強(qiáng)度疏松、強(qiáng)度低、芯砂固化不徹底、容易開裂等缺陷。
[0003]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)存在的問題，通過研宄，在傳統(tǒng)配方的基礎(chǔ)上添加一種增效劑對(duì)普通覆膜砂進(jìn)行改性，該增效劑內(nèi)含透氣良好的玉米秸桿、陶土，散熱快的石墨烯，增加強(qiáng)度的水玻璃等成分，通過特殊工藝制成，增強(qiáng)了覆膜砂的流動(dòng)性、透氣性、散熱性以及強(qiáng)度，表面致密不易開裂變形。本發(fā)明在配方中還添加了鐵砂增加強(qiáng)度，添加鋸末、碳纖維，提高韌性，本發(fā)明制成的覆膜砂強(qiáng)度高、抗裂性好、固化速度快，滿足生產(chǎn)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種高強(qiáng)度抗裂的熱法用覆膜砂及其制備方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實(shí)施:
一種高強(qiáng)度抗裂的熱法用覆膜砂，由下列重量份的原料制成:熱塑性酚醛樹脂5-7、石英砂80-88、鐵砂8-10、木質(zhì)纖維素0.5-0.6、鋸末3_5、碳纖維1_2、氮化硼3_5、烏洛托品0.8-1.2、水 2.5-3、硬脂酸鈣 0.28-0.3、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?dāng)嚢杈鶆?，控溫?0°C _80°C，保持1-1.5小時(shí)，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(jī)中濕混20-30秒，出砂后烘干，最后粉碎成200-250目即得。
[0006]本發(fā)明所述一種高強(qiáng)度抗裂的熱法用覆膜砂，由以下具體步驟制成:
Cl)將石英砂、鐵砂、鋸末、碳纖維放入粉碎機(jī)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(dòng)沸騰爐內(nèi)風(fēng)機(jī)，緩慢加入混合砂，將混合砂的溫度加熱到140 0C -150。。；
(2)將加熱后的混合砂放到混砂機(jī)內(nèi)，保持160°C恒溫，在混碾的同時(shí)加入木質(zhì)纖維素與0.6倍量的熱塑性酚醛樹脂，繼續(xù)混碾70-80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(jī)中，繼續(xù)熱態(tài)下混碾75-85秒后，再加入剩余量的溶液，繼續(xù)混碾10-20秒；
(4)關(guān)閉混砂機(jī)加熱管，吹入冷風(fēng)冷卻混合砂，降溫至100°C左右時(shí)均勻地加入其余剩余成分，混和30-35秒，然后出砂到破碎機(jī)中，風(fēng)冷至40°C _60°C時(shí)破碎，過篩至冷卻器中，風(fēng)冷到35°C以下，出砂裝袋備用。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)異效果是:本發(fā)明在傳統(tǒng)配方的基礎(chǔ)上添加一種增效劑對(duì)普通覆膜砂進(jìn)行改性，通過特殊工藝制成，增強(qiáng)了覆膜砂的流動(dòng)性、透氣性、散熱性以及強(qiáng)度，表面致密不易開裂變形；還添加了鐵砂增加強(qiáng)度，添加鋸末、碳纖維，提高韌性，本發(fā)明制成的覆膜砂強(qiáng)度高、抗裂性好、固化速度快，滿足生產(chǎn)需求。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面通過具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0009]一種高強(qiáng)度抗裂的熱法用覆膜砂，由下列重量份(公斤)的原料制成:熱塑性酚醛樹脂5、石英砂80、鐵砂8、木質(zhì)纖維素0.5、鋸末3、碳纖維1、氮化硼3、烏洛托品0.8、水2.5、硬脂酸鈣0.28、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?dāng)嚢杈鶆?，控溫?0°C _80°C，保持I小時(shí)，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(jī)中濕混20-30秒，出砂后烘干，最后粉碎成200目即得。
[0010]本發(fā)明所述一種高強(qiáng)度抗裂的熱法用覆膜砂，由以下具體步驟制成:
(O將石英砂、鐵砂、鋸末、碳纖維放入粉碎機(jī)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(dòng)沸騰爐內(nèi)風(fēng)機(jī)，緩慢加入混合砂，將混合砂的溫度加熱到140 0C -150。。；
(2)將加熱后的混合砂放到混砂機(jī)內(nèi)，保持160°C恒溫，在混碾的同時(shí)加入木質(zhì)纖維素與0.6倍量的熱塑性酚醛樹脂，繼續(xù)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(jī)中，繼續(xù)熱態(tài)下混碾80秒后，再加入剩余量的溶液，繼續(xù)混碾10秒；
(4)關(guān)閉混砂機(jī)加熱管，吹入冷風(fēng)冷卻混合砂，降溫至100°C左右時(shí)均勻地加入其余剩余成分，混和30秒，然后出砂到破碎機(jī)中，風(fēng)冷至40°C -60°C時(shí)破碎，過篩至冷卻器中，風(fēng)冷到35°C以下，出砂裝袋備用。
[0011]本實(shí)施例覆膜砂的性能測(cè)試如下:常溫抗彎強(qiáng)度為7.0MPa，熱態(tài)抗彎強(qiáng)度為3.0MPa,灼燒減量2.8%，熔點(diǎn)為101°C。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高強(qiáng)度抗裂的熱法用覆膜砂，其特征在于，由下列重量份的原料制成:熱塑性酚醛樹脂5-7、石英砂80-88、鐵砂8-10、木質(zhì)纖維素0.5-0.6、鋸末3_5、碳纖維1_2、氮化硼3-5、烏洛托品0.8-1.2、水2.5-3、硬脂酸鈣0.28-0.3、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?dāng)嚢杈鶆?，控溫?0°C _80°C，保持1-1.5小時(shí)，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(jī)中濕混20-30秒，出砂后烘干，最后粉碎成200-250目即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高強(qiáng)度抗裂的熱法用覆膜砂，其特征在于，由以下具體步驟制成: Cl)將石英砂、鐵砂、鋸末、碳纖維放入粉碎機(jī)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(dòng)沸騰爐內(nèi)風(fēng)機(jī)，緩慢加入混合砂，將混合砂的溫度加熱到.140 0C -150。。； (2)將加熱后的混合砂放到混砂機(jī)內(nèi)，保持160°C恒溫，在混碾的同時(shí)加入木質(zhì)纖維素與0.6倍量的熱塑性酚醛樹脂，繼續(xù)混碾70-80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(jī)中，繼續(xù)熱態(tài)下混碾75-85秒后，再加入剩余量的溶液，繼續(xù)混碾10-20秒； (4)關(guān)閉混砂機(jī)加熱管，吹入冷風(fēng)冷卻混合砂，降溫至100°C左右時(shí)均勻地加入其余剩余成分，混和30-35秒，然后出砂到破碎機(jī)中，風(fēng)冷至40°C _60°C時(shí)破碎，過篩至冷卻器中，風(fēng)冷到35°C以下，出砂裝袋備用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度抗裂的熱法用覆膜砂，其特征在于，由下列重量份的原料制成：熱塑性酚醛樹脂5-7、石英砂80-88、鐵砂8-10、木質(zhì)纖維素0.5-0.6、鋸末3-5、碳纖維1-2、氮化硼3-5、烏洛托品0.8-1.2、水2.5-3、硬脂酸鈣0.28-0.3、增效劑5-7；本發(fā)明在傳統(tǒng)配方的基礎(chǔ)上添加一種增效劑對(duì)普通覆膜砂進(jìn)行改性，通過特殊工藝制成，增強(qiáng)了覆膜砂的流動(dòng)性、透氣性、散熱性以及強(qiáng)度，表面致密不易開裂變形；還添加了鐵砂增加強(qiáng)度，添加鋸末、碳纖維，提高韌性，本發(fā)明制成的覆膜砂強(qiáng)度高、抗裂性好、固化速度快，滿足生產(chǎn)需求。
【IPC分類】B22C1-00, B22C1-02
【公開號(hào)】CN104858356
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510229084
【發(fā)明人】章功國(guó), 王涇文, 段宗銀, 李純金, 陳超, 王淑妍, 張少伍, 王曉芬, 謝勇
【申請(qǐng)人】馬鞍山市恒毅機(jī)械制造有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年5月7日