[發明專利]模制材料

有效

• 申請號: 201510274778.6
• 申請日: 2015-05-26
• 公開（公告）號: CN104985107B
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 祝建勛;姚慧民;劉頂;鞏傳誠
• 申請（專利權）人: 濟南圣泉集團股份有限公司
• 主分類號: B22C1/20
• 分類號: B22C1/20;B22C1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 趙青朵

技術領域

本發明涉及材料技術領域，尤其是涉及一種模制材料。

背景技術

鑄造業對改善人們的生活質量起了重要作用，但也對生活環境造成了極大破壞。鑄造是機械制造業中污染最嚴重的一個行業，其中造型制芯用粘結劑是造成污染的主要根源。粘結劑需滿足以下要求：(1)通過粘結劑制備的鑄型在澆筑時應具有足夠的穩定性和耐高溫性；(2)澆筑金屬液釋放的熱量使粘結劑在鑄型材料顆粒間的粘結強度下降甚至消除，易于潰散。

鑄造用粘結劑主要有機粘結劑和無機粘結劑，有機粘結劑如呋喃樹脂、脲烷樹脂；無機粘結劑如水玻璃、磷酸鹽。在液態金屬澆入鑄型時有機粘結劑熱分解可能釋放出甲苯、二甲苯、苯酚、一氧化碳和懸浮物等有毒氣體和有害物質，雖然可通過相關措施來減少排放但是不可能完全避免，無機-有機混合粘結劑也是如此。為了避免澆鑄過程期中有毒氣體和有害物質的排放，必須采用不含或僅含少量有機化合物的無機粘結劑。

目前，環境問題是當今國際社會關注的全球性熱點問題，相關國家的法律、法規對鑄造廠排放的氣體和物質、工人生產環境的要求越來越高，因此綠色環保、成本低且質量好的無機粘結劑是開發的重點。而現有的無機粘結劑同有機粘結劑制備的鑄型相比，強度低、抗濕性差；澆筑后，鑄型的潰散性差。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種模制材料，本發明提供的模制材料制備得到的鑄型強度高、抗濕性好、潰散性好。

本發明提供了一種模制材料，由模制材料基料和輔料制成；

所述輔料包括水玻璃和木質素-糖組合物；

所述木質素-糖組合物包括木質素磺酸鹽和糖類；

所述糖類選自單糖、雙糖、低聚糖和糖醇中的一種或多種；

所述木質素磺酸鹽和糖類的質量比為(10～30)：(10～60)。

優選的，所述木質素磺酸鹽和糖類的質量比為20：(10～60)。

優選的，所述木質素磺酸鹽選自木質素磺酸鈉、木質素磺酸鎂、木質素磺酸鈣和木質素磺酸銨中的一種或多種。

優選的，所述單糖選自木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖、鼠李糖和果糖中的一種或多種；

所述雙糖選自蔗糖、乳糖和麥芽糖中的一種或幾種；

所述低聚糖為功能性低聚糖；

所述糖醇選自木糖醇和山梨糖醇中的一種或多種。

優選的，所述木質素-糖組合物和所述模制材料的質量比為(1～10)：1000。

優選的，所述水玻璃的模數為1.8～3.0。

優選的，所述水玻璃中二氧化硅和所述模制材料的質量比為(0.5～1.5)： 1000。

優選的，所述糖類選自單糖、雙糖、低聚糖和糖醇中的兩種或兩種以上。

本發明提供了一種鑄型的制備方法，包括：

制備上述權利要求所述的模制材料；

將所述模制材料加熱并通入熱空氣固化得到鑄型。

本發明提供了一種木質素-糖組合物，包括：

木質素磺酸鹽和糖類；

所述糖類為單糖、雙糖、低聚糖和糖醇中的一種或多種；

所述木質素磺酸鹽和糖類的質量比為(10～30)：(10～60)。

與現有技術相比，本發明提供了一種模制材料，由模制材料基料和輔料制成；所述輔料包括水玻璃和木質素-糖組合物；所述木質素-糖組合物包括木質素磺酸鹽和糖類；所述糖類選自單糖、雙糖、低聚糖和糖醇中的一種或多種；所述木質素磺酸鹽和糖類的質量比為(10～30)：(10～60)。本發明提供的模制材料由模制材料基料和輔料制成，其中輔料包括木質素-糖組合物，本發明提供的木質素-糖組合物可以部分替代水玻璃作為模制材料的粘合劑，應用于模制材料領域粘合效果好、成本低，并且與水玻璃共同制備得到的鑄型強度高，抗濕性好，潰散性好。實驗結果表明，本發明提供的模制材料制備得到的鑄型即時強度大于0.70MPa，24h高干強度大于2.15MPa，24h高濕強度大于0.42MPa，潰散強度大于0.30MPa。

具體實施方式

本發明提供了一種模制材料，由模制材料基料和輔料制成；

所述輔料包括水玻璃和木質素-糖組合物；

所述木質素-糖組合物包括木質素磺酸鹽和糖類；

所述糖類選自單糖、雙糖、低聚糖和糖醇中的一種或多種；

所述木質素磺酸鹽和糖類的質量比為(10～30)：(10～60)。