[發明專利]一種熱穩定型覆膜砂的制備方法

在審

• 申請號: 201910491432.X
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN110315027A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 池躍弛
• 申請（專利權）人: 新沂市天巍覆膜砂實業有限公司
• 主分類號: B22C5/04
• 分類號: B22C5/04;B22C1/22
• 代理公司: 南京鼎傲知識產權代理事務所(普通合伙) 32327
• 代理人: 殷篩網

本發明提供了一種熱穩定型覆膜砂的制備方法，如下：步驟(1)制粉末狀石英砂；步驟(2)加熱粉末狀石英砂至220?620℃，再冷卻至130?150℃；步驟(3)以甲基三甲氧基硅烷、二氨基二苯砜、蒸餾水為原料，制得混合物；步驟(4)向上述混合物中加入異辛酸鋅，制得甲基苯基硅樹脂；步驟(5)以脂肪酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甲苯為原料。制得醇酸樹脂；步驟(6)將甲基苯基硅樹脂與醇酸樹脂混合，制得改性硅樹脂；步驟(7)以預熱石英砂、改性硅樹脂、硅油為原料，制得混合液，再對混合液進行電極處理；然后，向混合液中加入混合硬脂酸鎂，即生產熱穩定型覆膜砂。本發明制得覆膜砂的熱穩定性得到很大提升，保證了覆膜砂的流動性，具有廣闊應用前景。

技術領域

本發明涉及覆膜砂制備技術領域，具體涉及一種熱穩定型覆膜砂的制備方法。

背景技術

覆膜砂砂粒表面在造型前即覆有一層固體樹脂膜的型砂或芯砂。覆膜砂主要采用優質精選天然石英砂為原砂，熱塑性酚醛樹脂，烏洛托品及增強劑為原料。根據用戶的不同技術需求，在固化速度、脫膜性、流動性、潰散性、鑄件表面光潔度、儲存等方面適當調整配比。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。覆膜砂工藝過程是將粉狀的熱固性酚醛樹脂與原砂機械混合，加熱時固化。后發展成用熱塑性酚醛樹脂加潛伏性固化劑(烏洛托品)和潤滑劑通過一定的覆膜工藝配制成覆膜砂，當覆膜砂受熱時包覆在砂粒表面的樹脂熔融，在烏洛托品分解出的亞甲基的作用下，熔融的樹脂由線性結構迅速轉變成不熔融的體型結構，從而使覆膜砂固化成型。中國的

覆膜砂技術始于20世紀50年代中期，進入80年代，由于汽車工業的迅速發展和機械產品出口的需要，對鑄件的質量提出了更高的要求，從而促進了覆膜砂生產和應用技術的快速發展。伴隨發動機技術的進步，近年出現的一些新型缸體，攜帶工藝難度較大的結構。比如：水腔側面沒有出砂孔，油道腔貫通整個缸體且曲率大，水腔內有窄細過水結構，甚至出現了缸筒、缸蓋一體化鑄造的鑄件。通過傳統工藝制備的覆膜砂在被用于鑄造生產中制芯時，流動性差，導致它容易在鑄件上粘砂，由于在高溫時的熱穩定性差，使其在澆注生產鑄件的過程中無法抵抗砂芯因膨脹產生的熱應力，導致砂芯開裂金屬液滲入使鑄件產生裂紋。專利號為：CN109365740A也公開了熱穩定型覆膜砂的制備方法，其所公開的技術方案雖然解決了傳統工藝制備過程中存在的缺陷，但由于其采用混合液與硬脂酸鎂反應易生產霧氣(一方面，霧氣成分包括：氨氣、苯酚、甲醛和氮氧化物等有害氣體，污染環境；另外，霧氣的產生也是在消耗混合產物，其降低覆膜砂的成型質量，縮短了覆膜砂的使用性能)。因此，需要對其制備方法進行改進，以克服其存在的不足。

發明內容

本發明針對現有技術存在不足，提供一種熱穩定型覆膜砂的制備方法，解決了上述背景技術存在的問題，滿足實際應用需求。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種熱穩定型覆膜砂的制備方法，所述制備方法如下：

步驟(1)：將石英砂放入粉碎機中粉碎，然后過100目篩，收集過篩粉末，得到粉碎石英砂；

步驟(2)：將上述得到的粉碎石英砂置入滾筒窯內加熱至220-620℃，然后再冷卻至130-150℃，備用；

步驟(3)：將甲基三甲氧基硅烷、二氨基二苯砜、蒸餾水混合后倒入回流裝置中，在溫度為65～75℃條件下，攪拌回流3～5h后倒入反應釜中，在145～155℃的條件下，攪拌反應2～3h，得到混合物；

步驟(4)：向上述混合物中加入異辛酸鋅，攪拌35～45min后冷卻至室溫，得甲基苯基硅樹脂，備用；

步驟(5)：將脂肪酸、間苯二甲酸、乙二醇、二甲苯倒入四口燒瓶中，并向四口瓶中通入氮氣直至置換出所有空氣，在氮氣的保護下，加熱升溫至120～150℃，得到醇酸樹脂；