[發明專利]一種用聚醚胺改善鑄造用水玻璃性能的方法

有效

• 申請號: 201910310255.0
• 申請日: 2019-04-17
• 公開（公告）號: CN110052571B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 盛曉波;王晶晶;張鵬;董寅生;儲成林;郭超;黃志海
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B22C1/16
• 分類號: B22C1/16;B33Y70/10
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 朱欣欣

本發明涉及一種用聚醚胺改善鑄造用水玻璃性能的方法，所述步驟為：將聚醚胺作為改性劑加入至水玻璃溶液中進行反應，即可獲得改性的水玻璃粘結劑；在相同的制備條件下，相比未加聚醚胺改性劑的水玻璃粘結劑，改性后的水玻璃粘結劑的流動性得到改善，常溫抗拉強度得到提高，常溫抗彎強度相當或有所降低；本發明的改性水玻璃粘結劑的流動性好，適用于砂型3DP制造。

技術領域

本發明涉及一種用聚醚胺改善鑄造用水玻璃性能的方法，屬于砂型鑄造用水玻璃粘結劑的改性技術領域。

背景技術

水玻璃作為砂型鑄造用無機粘結劑，由于在鑄造生產中幾乎不存在發氣問題，且資源豐富，成本低廉，在鑄鋼和鑄鐵生產中被廣泛采用。但水玻璃砂強度、潰散性、流動性和回收利用率等性能較低，其應用范圍受到很大限制。砂型鑄造廣泛采用的呋喃樹脂、酚醛樹脂等有機粘結劑，在鑄造生產中遇熱分解會釋放大量氣體，易造成鑄件氣孔缺陷，同時，氣體中的甲醛、甲苯、苯酚、一氧化碳等有毒氣體給環境和工人的身體健康帶來不利影響。隨著越來越嚴格的國家環境保護政策和法規的陸續出臺，采用高性能鑄造用無機粘結劑替代有機粘結劑的需求日益增強。另外，近十幾年來，基于砂型增材制造的無模鑄造技術為鑄造行業由低效、高污染、高能耗向綠色、智能化生產轉變提供了技術基礎，其中的三維噴印（Three Dimensional Printing，3DP）技術具有較多優勢，但其目前采用的主要還是呋喃樹脂和酚醛樹脂有機粘結劑。高性能的無機水玻璃粘結劑在砂型3DP制造中具有廣闊的應用前景，有望成為新一代3DP用粘結劑。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的不足，提供了一種用聚醚胺改善鑄造用水玻璃性能的方法，以解決現有技術中存在的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種用聚醚胺改善鑄造用水玻璃性能的方法，所述步驟為：將聚醚胺作為改性劑加入至水玻璃溶液中進行反應，即可獲得改性的水玻璃粘結劑，有效提高水玻璃粘結劑的流動性和強度，獲得改性的水玻璃粘結劑。

作為本發明的一種改進，包括以下步驟：

（1）對水玻璃進行預處理；

（2）向經過預處理后的水玻璃中加入水，進行稀釋；

（3）將稀釋后的水玻璃溶液與聚醚胺混合，攪拌至均勻，即可獲得改性的水玻璃粘結劑。

作為本發明的一種改進，所述對步驟（1）中水玻璃進行預處理，步驟如下：

1）將水玻璃溶液在50-100℃下加熱10-40min，邊加熱邊攪拌；

2）將上述水玻璃溶液冷卻至15-27℃，即得到經過預處理后的水玻璃。

作為本發明的一種改進，所述步驟（1）中水玻璃為硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰中任意一種及以上的組合。

作為本發明的一種改進，所述步驟（1）中水玻璃的模數為2.0-3.5。

作為本發明的一種改進，所述步驟（2）中，進行稀釋后水玻璃溶液的密度為1.2-1.5g/ml。

作為本發明的一種改進，所述步驟（3）中聚醚胺的分子量為230。

作為本發明的一種改進，所述步驟（3）中聚醚胺的加入量為稀釋后水玻璃溶液的0.4-1.2%。

由于采用了以上技術，本發明較現有技術相比，具有的有益效果如下：