[發明專利]一種無機粘結劑用復合型漿狀固化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202110683818.8
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113336470B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 方建濤;張宏凱;何龍
• 申請（專利權）人: 寧夏共享化工有限公司
• 主分類號: C04B24/42
• 分類號: C04B24/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種無機粘結劑用復合型漿狀固化劑,化學成分按照質量百分比含量為：γ?丁內酯12％?18％、碳酸丙烯酯9％?15％、乙二醇單醋酸酯12％?18％、乙二醇二醋酸酯7％?13％、微硅灰粉18％?22％、硬化促進劑3％?7％、氟硅酸鹽17％?23％、消泡劑0.5％?1.5％、懸浮劑0.5％?1.5％、抗吸濕劑0.5％?1.5％。生產步驟包括將γ?丁內酯、碳酸丙烯酯用真空泵抽入搪瓷反應釜，啟動攪拌，攪拌30?50min；加入乙二醇單醋酸酯、乙二醇二醋酸酯，繼續攪拌30?50min；加入微硅灰粉、氟硅酸鹽，繼續攪拌30?50min；加入硬化促進劑、消泡劑、懸浮劑、抗吸濕劑，繼續攪拌30?50min。本發明復合型漿狀固化劑與無機粘結劑配合使用，可有效提升3D打印砂型/芯的常溫強度和高溫強度，延長砂型/芯保存周期，改善作業現場環境。

技術領域

本發明涉及鑄造輔助材料技術領域，具體涉及一種無機粘結劑用復合型漿狀固化劑及其制備方法。

背景技術

傳統意義上的鑄造產品制造，多是采用模具將化學成分成型為毛坯，而后采用機加工等方法去除多余材料，成型為要求尺寸的部件，可稱為“減材制造法”。三維打印(3DP)由E.Sachs等人于1992年提出，是根據噴墨打印機原理，從噴嘴噴射出材料微滴，按一定路徑逐層固化成型。通俗來講，是通過材料的逐層添加制造出三維產品實體，定義為“增材制造”法。

3D打印技術具有節材、高效、設計自由化等優勢，在歐美已經有30年左右的發展歷史，現已經深度介入到工業制造領域。在鑄造行業國內運用3D打印技術，打印的砂芯、模殼已經開始批量化生產、使用。現有的3D砂型打印無機粘結劑用液體固化劑生產的砂型/芯，因為堿性催化而引起與硅酸鹽膠態分子團的解聚相似的成核解聚過程，易發生粉化現象，產品保存周期短，作業現場氣味大，強度低，在澆鑄時易發生粘砂、塌箱現象；為了保證砂型/芯具有適宜的可使用時間，需要不時的更換固化劑種類，或者更換作業環境條件，操作繁瑣且效果不穩定。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，通技術創新，成功開發一種復合型漿狀固化劑，與無機粘結劑配合使用，可有效提升3D打印砂型/芯的常溫強度和高溫強度，延長砂型/芯保存周期，改善作業現場環境。

本發明的技術方案是：

一種無機粘結劑用復合型漿狀固化劑,化學成分按照質量百分比含量為：γ-丁內酯12％-18％、碳酸丙烯酯9％-15％、乙二醇單醋酸酯12％-18％、乙二醇二醋酸酯7％-13％、微硅灰粉18％-22％、硬化促進劑3％-7％、氟硅酸鹽17％-23％、消泡劑0.5％-1.5％、懸浮劑0.5％-1.5％、抗吸濕劑0.5％-1.5％。

進一步的，所述硬化促進劑為氧化鋅、氧化鋁、氧化鎂中的一種或多種組合。

進一步的，所述氟硅酸鹽為氟硅酸鈉、氟硅酸鎂、氟硅酸鉀、氟硅酸鋁中的一種或多種組合。

進一步的，所述消泡劑為聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷、乳化硅油、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的一種或多種組合。

進一步的，所述懸浮劑為羥丙基甲基纖維素醚、鈉基膨潤土、鋰基膨潤土、有機膨潤土中的一種或多種組合。

進一步的，所述抗吸濕劑為碳酸鋰、碳酸鈣、碳酸鋅中的一種或多種組合。

一種無機粘結劑用復合型漿狀固化劑的制備方法，包括如下步驟：

S1.將γ-丁內酯、碳酸丙烯酯用真空泵抽入搪瓷反應釜，啟動攪拌，攪拌30-50min；

S2.加入乙二醇單醋酸酯、乙二醇二醋酸酯，繼續攪拌30-50min；

S3.加入微硅灰粉、氟硅酸鹽，繼續攪拌30-50min；

S4.加入硬化促進劑、消泡劑、懸浮劑、抗吸濕劑，繼續攪拌30-50min；