[發明專利]一種環保強韌型覆膜砂及其制備方法

在審

• 申請號: 201711044359.9
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107745067A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 吳元立;徐祥俊
• 申請（專利權）人: 安徽大天鑄業有限責任公司
• 主分類號: B22C1/00
• 分類號: B22C1/00;B22C1/02
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙)34119
• 代理人: 楊霞,翟攀攀

技術領域

本發明涉及覆膜砂，尤其涉及一種環保強韌型覆膜砂及其制備方法。

背景技術

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。有冷法和熱法兩種覆膜工藝：冷法用乙醇將樹脂溶解，并在混砂過程中加入烏洛托品，使二者包覆在砂粒表面，乙醇揮發，得覆膜砂；熱法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。用于鑄鋼件、鑄鐵件。由于覆膜砂具有發氣量低、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。

但現有技術中的覆膜砂依然存在著強度不高、粗糙度較大、易在鑄件上粘砂的缺陷與問題。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種環保強韌型覆膜砂及其制備方法，本發明的覆膜砂具有高強韌性，同時有好的抗脫殼性。

本發明提出的一種環保強韌型覆膜砂，其原料按重量份包括：陶粒砂40-50份、鉻鐵礦20-35份、改性酚醛樹脂12-14份、烏洛托品1-3份、硬脂酸鈣2-4份、碳纖維2-3份、硝酸銨2-3份、異丁基三乙氧基硅2-3份、秸稈粉1-2份。

優選地，其原料按重量份包括：陶粒砂42-47份、鉻鐵礦23-32份、改性酚醛樹脂12.5-13.5份、烏洛托品1.5-2.5份、硬脂酸鈣2.5-3.5份、碳纖維2.2-2.8份、硝酸銨2.2-2.8份、異丁基三乙氧基硅2.1-2.7份、秸稈粉1.2-1.8份。

優選地，所述陶粒砂與鉻鐵礦的重量比為45-46：24-30。

優選地，所述改性酚醛樹脂的制備方法為：將苯酚、甲醛水溶液、草酸混合，升溫至70-80℃，保溫2-3h，加入雙醛淀粉，繼續升溫至100-110℃，保溫2-3h，冷卻，負壓脫水1-2h，得到改性酚醛樹脂。

優選地，在改性酚醛樹脂的制備中，甲醛水溶液的濃度為37-45wt％。

優選地，在改性酚醛樹脂的制備中，酚醛摩爾比為1：0.6-0.8。

優選地，在改性酚醛樹脂的制備中，苯酚、草酸、雙醛淀粉的重量比為1：0.03-0.05：0.4-0.5。

本發明還提供一種所述環保強韌型覆膜砂的制備方法，包括如下步驟：按組成原料的重量份稱取各原料，依次將陶粒砂、鉻鐵礦加入到混砂機中，升溫，加熱至所需覆膜溫度，加入改性酚醛樹脂，攪拌2-3min，冷卻，待溫度降至80-90℃，依次加入烏洛托品，攪拌1-2min，依次加入硬脂酸鈣、碳纖維、異丁基三乙氧基硅、硝酸銨、秸稈粉，攪拌至散砂狀，過40-60目篩，得到環保強韌型覆膜砂。

本發明采用雙醛淀粉對酚醛樹脂進行改性，有效降低游離酚的含量，從而降低游離酚對環境的污染，同時提高酚醛樹脂砂與陶粒砂和鉻鐵礦的粘接強度；加入碳纖維、硝酸銨和異丁基三乙氧基硅，硝酸銨和異丁基三乙氧基硅能夠對碳纖維進行改性，改性后的碳纖維溝槽刻蝕和粗糙程度顯著，增大了其比表面積，有利于提高碳纖維與覆膜砂基體之間的結合，且其與覆膜砂的密實性較好，能在覆膜砂基體材料中的均勻分布，綜合提高覆膜砂的抗拉初強度和抗彎初強度；同時異丁基三乙氧基硅與烏洛托品互配，能夠促進烏洛托品的固化效果，降低烏洛托品的固化溫度，同時提高覆膜砂的抗脫殼性能；加入秸稈粉，與陶粒砂和鉻鐵礦配合作用，能夠進一步提升覆膜砂的強度。

具體實施方式

下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。

實施例1

一種環保強韌型覆膜砂，其原料按重量份包括：陶粒砂40份、鉻鐵礦35份、改性酚醛樹脂12份、烏洛托品3份、硬脂酸鈣2份、碳纖維3份、硝酸銨2份、異丁基三乙氧基硅3份、秸稈粉1份。

所述環保強韌型覆膜砂的制備方法，包括如下步驟：按組成原料的重量份稱取各原料，依次將陶粒砂、鉻鐵礦加入到混砂機中，升溫，加熱至所需覆膜溫度，加入改性酚醛樹脂，攪拌3min，冷卻，待溫度降至80℃，依次加入烏洛托品、異丁基三乙氧基硅，攪拌2min，依次加入硬脂酸鈣、碳纖維、硝酸銨、秸稈粉，攪拌至散砂狀，過40目篩，得到環保強韌型覆膜砂。

實施例2

一種環保強韌型覆膜砂，其原料按重量份包括：陶粒砂50份、鉻鐵礦20份、改性酚醛樹脂14份、烏洛托品1份、硬脂酸鈣4份、碳纖維2份、硝酸銨3份、異丁基三乙氧基硅2份、秸稈粉2份；

其中，所述改性酚醛樹脂的制備方法為：將苯酚、甲醛水溶液、草酸混合，升溫至70℃，保溫3h，加入雙醛淀粉，繼續升溫至100℃，保溫3h，冷卻，負壓脫水1h，得到改性酚醛樹脂。