[發明專利]一種鑄造用固化劑及制備方法

在審

• 申請號: 202211543282.0
• 申請日: 2022-12-02
• 公開（公告）號: CN115846586A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 蔣存霞;李翠鳳;蔣龍根
• 申請（專利權）人: 江蘇華崗材料科技發展有限公司
• 主分類號: B22C1/22
• 分類號: B22C1/22;C07F5/02
• 代理公司: 北京科創易佰知識產權代理事務所(普通合伙) 16113
• 代理人: 劉雪嬌

本發明涉及鑄造技術領域，具體關于一種鑄造用固化劑及制備方法；本方法采用二氧化硅、硅酸鹽、堿金屬、磷酸鹽、氧化鈉、懸浮劑、含硼酸基呋喃樹脂，來制備鑄造用固化劑；本發明制備的含硼酸基呋喃樹脂采用含N→B配位鍵的硼酸交聯點，以及多醇基，未引入外來水，促進了呋喃樹脂硬化，抗濕能力強，砂型硬化速度提高顯著，N→B引發高分子鏈運動和重排進行融合，對再次成型及損傷界面進行修復；并且固化劑用量少，可滿足多種環境條件生產要求。

技術領域

本發明涉及鑄造技術領域，尤其是一種鑄造用固化劑及制備方法。

背景技術

呋喃樹脂砂在鑄造生產中推廣應用已經超過50年，呋喃樹脂也是迄今為止鑄造生產中應用量最大的鑄造樹脂。我國自硬呋喃樹脂砂工藝技術雖然已接近國外工業發達國家水平，但鑄造輔材產品質量仍存在不足。

申請號CN202010734294.6申請了一種鑄造用固化劑及其應用，所述鑄造用固化劑按質量百分比計算由以下組分組成，具體為硅灰10％～40％、白炭黑10％～30％、金屬堿5％～15％、磷酸鹽2％～8％、堿性硅溶膠3％～17％、懸浮劑3％～7％、有機硅改性樹脂3％～7％以及蒸餾水10％～30％；所述鑄造用固化劑與水玻璃無機粘結劑配套使用；所述固化劑為一種強堿性的灰色至灰白色薄懸浮液，所述固化劑的pH值為12～14。本發明克服了現有技術存在的不足，成功地發明了鑄造用固化劑。本發明固化劑與水玻璃無機粘結劑配合生產的砂型具有常溫強度高、耐高溫性能優異、優良的潰散性能且本發明固化劑在生產和使用過程中VOCs排放量接近于零，無有毒有害氣體產生，綠色環保。

申請號CN201810822475.7公開了低游離硫酸鑄造固化劑的制備，其特別原料重量配比(千克)：甲苯40-45、二甲苯120-180、98％硫酸1100-1500、甲醇400-540、自來水100-300、雙氧水10-12。特別配制方法：投甲苯40-45千克，再投二甲苯120-180千克，升溫到40-45度，滴加98％硫酸1100-1500千克，升溫至110攝氏度-115攝氏度反應一小時，降溫60攝氏度以下，滴加甲醇400-540千克，滴加過程不超過60攝氏度，加完后，在50-60攝氏度中反應40分鐘，降溫至50攝氏度以下，根據需要的酸度加入自來水100-300千克，同時加入雙氧水10-12千克，攪拌10分鐘放料；其有益效果是：解決了常規樹脂砂生產過程中固化劑游離硫酸偏高的問題，提高了樹脂強度，減少了在澆鑄時產生的過大發氣量，提高了鑄件質量。

申請號CN201710486249.1涉及一種鑄造用固化劑，包括以下組分：對甲苯磺酸、磷酸、改性劑、增韌劑和水，其中，各個組分的重量百分含量為：對甲苯磺酸：21％-49％；磷酸：32％-63％；改性劑：2％-8％；增韌劑：1％-5％；水：9％-21％，固化劑中磷、硫的含量降低達到50％，有效的減小磷、硫對鑄造生產的危害；可滿足盛夏(溫度35℃左右)大型鑄鋼件造型制芯生產使用，可使用時間20—30分鐘，冬季可達40—60分鐘，24小時抗拉強度≥2.0MPa；該固化劑粘度小于30mPa·s，混砂造型過程中，容易混砂均勻，提高砂芯質量。

以上發明及現有技術，除了呋喃樹脂產品自身質量外，與樹脂配套的固化劑也存在硫含量偏高，催化活性低，砂型固化速度慢，生產效率低等問題，這些問題一定程度上制約了呋喃樹脂砂的應用，特別是在大型鑄件生產上無法滿足使用要求。

發明內容

發明有效地克服了現有技術存在的不足，通過技術創新，成功地發明了鑄造用固化劑，采用二氧化硅、硅酸鹽、堿金屬、磷酸鹽、氧化鈉、懸浮劑、含硼酸基呋喃樹脂，來制備鑄造用固化劑，有使用時間長、固化速度快、型砂強度高、硫含量低等優點。

為解決上述存在的不足，本發明采用的技術方案為：

按照重量份，稱取15-40份二氧化硅、10-20份硅酸鹽、5-15份堿金屬、2-8份磷酸鹽、0.2-1份氧化鈉、5-10份懸浮劑、20-40份水，攪拌，混合均勻，得到鑄造用固化劑。

根據本發明，所述的硅酸鹽為硅酸鋁或硅酸鈣。