一種以鋰基膨潤土改性動物膠作為粘接劑的環(huán)保型砂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以鋰基膨潤土改性動物膠作為粘接劑的環(huán)保型砂，本發(fā)明的型砂利用鋰基膨潤土對動物膠進行改性處理，制備一種新型的環(huán)保型砂粘接劑，這種粘接劑先將動物膠溶液醚化處理，隨后將其與鋰基膨潤土混合反應(yīng)，最后再加入戊二醛交聯(lián)，獲得了具有高粘結(jié)強度、高熱穩(wěn)定性、高流動性和可塑性的粘接劑；此外與砂料預(yù)先混合的海藻酸鈉與氯化鈣可交聯(lián)雜化，形成高透氣的微孔通道，提高了型砂的透氣性和潰散性。本發(fā)明制備的型砂較之傳統(tǒng)產(chǎn)品更為環(huán)保，鑄件的質(zhì)量得到顯著改善，其切合當(dāng)前產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說明】
一種以鋰基膨潤土改性動物膠作為粘接劑的環(huán)保型砂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及鑄造型砂技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種以鋰基膨潤土改性動物膠作為粘接劑的環(huán)保型砂及其制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]型砂是指在鑄造中用來造型的材料，型砂一般由鑄造用原砂、型砂粘結(jié)劑以及輔加物等造型材料按一定的比例混合而成。型砂按所用粘結(jié)劑不同，可分為粘土砂、水玻璃砂、水泥砂、樹脂砂等。型砂在鑄造生產(chǎn)中的作用極為重要，因型砂的質(zhì)量不好而造成的鑄件廢品約占鑄件總廢品的30?50%。通常意義上判斷型砂性能主要體現(xiàn)在以下幾個方面: (1)具有較高的強度和熱穩(wěn)定性；(2)良好的流動性，即型砂在外力或本身重力作用下砂粒間相互移動的能力；(3)—定的可塑性，即型砂在外力作用下變形，當(dāng)外力去除后能保持所給予的形狀的能力；(4)較好的透氣性，即型砂孔隙透過氣體的能力；(5)高的潰散性，易于潰散清理。
[0003]隨著工業(yè)的發(fā)展，對鑄造業(yè)的要求越來越高，而型砂的質(zhì)量是關(guān)系到鑄件質(zhì)量的一個重要因素，目前市場的主流型砂主要有水玻璃、粘土等一類的無機粘接劑型砂以及合成樹脂、糊精等一類的有機粘接劑型砂。目前市場上主流的無機粘接劑類型砂主要存在潰散性差，易吸潮，舊砂利用率低等缺陷;樹脂砂雖然潰散性好，鑄造精度高，然而其在澆注過程中容易產(chǎn)生污染性氣體?！兑环N復(fù)合改性動物膠粘接劑制備工藝的研究》一文介紹了以改性動物膠作為粘接劑的型砂，這種類型的型砂環(huán)保易降解，潰散效果好，為開發(fā)新型的型砂提供了可行的發(fā)展方向，然而由于動物膠的天然屬性，在實際應(yīng)用過程中提高粘結(jié)強度、加快固化速度仍是研究的重點。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種以鋰基膨潤土改性動物膠作為粘接劑的環(huán)保型砂及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種以鋰基膨潤土改性動物膠作為粘接劑的環(huán)保型砂，該型砂由以下重量份的原料制成:200-400目石英砂舊砂60-80、300-400目鋯英砂20-30、活性氧化鋁6-10、鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑12-16、濃度為5-10%的海藻酸鈉水溶液4-5、濃度為1-10%的氯化鈣水溶液 6-8 〇
[0006]所述的鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑由以下重量份的原料制成:鋰基膨潤土 1-2、 磷酸氫二鋁0.4-0.5、動物膠30-40、3_氯-2-羥丙基三甲基氯化銨1-2、質(zhì)量濃度為10-15%的戊二醛水溶液5-8、去離子水30-50;其制備方法為:先將動物膠與去離子水混合，加熱至50-60°C，攪拌形成均勻溶液后加入3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，繼續(xù)攪拌混合2-3h后加入鋰基膨潤土、磷酸氫二鋁，繼續(xù)攪拌混合2-3h，最后再加入戊二醛水溶液，攪拌混合均勻后即得所述的鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑。
[0007]該型砂的制備方法為:先將石英砂舊砂、鋯英砂、活性氧化鋁與海藻酸鈉水溶液攪拌混合50-80min，隨后加入氯化媽水溶液，繼續(xù)攪拌混合3-5h，攪拌結(jié)束后加入鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑混合5-10min，即得。
[0008]本發(fā)明利用鋰基膨潤土對動物膠進行改性處理，制備一種新型的環(huán)保型砂粘接劑，這種粘接劑先將動物膠溶液醚化處理，隨后將其與鋰基膨潤土混合反應(yīng)，最后再加入戊 ^■酸交聯(lián)，獲得了具有尚粘結(jié)強度、尚熱穩(wěn)定性、尚流動性和可塑性的粘接劑;此外與砂料預(yù)先混合的海藻酸鈉與氯化鈣可交聯(lián)雜化，形成高透氣的微孔通道，提高了型砂的透氣性和潰散性。本發(fā)明制備的型砂較之傳統(tǒng)產(chǎn)品更為環(huán)保，鑄件的質(zhì)量得到顯著改善，其切合當(dāng)前產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，具有廣闊的應(yīng)用前景。【具體實施方式】
[0009] 該實施例型砂由以下重量份的原料制成:200目石英砂舊砂60、300目鋯英砂20、活性氧化鋁6、鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑12、濃度為5%的海藻酸鈉水溶液4、濃度為1%的氯化鈣水溶液6。
[0010]所述的一種以鋰基膨潤土改性動物膠作為粘接劑的環(huán)保型砂，所述的鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑由以下重量份的原料制成:鋰基膨潤土 1、磷酸氫二鋁0.4、動物膠30、3_ 氯-2-羥丙基三甲基氯化銨1、質(zhì)量濃度為10%的戊二醛水溶液5、去離子水30;其制備方法為:先將動物膠與去離子水混合，加熱至50°C，攪拌形成均勻溶液后加入3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，繼續(xù)攪拌混合2h后加入鋰基膨潤土、磷酸氫二鋁，繼續(xù)攪拌混合2h，最后再加入戊二醛水溶液，攪拌混合均勻后即得所述的鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑。
[0011]該實施例型砂的制備方法為:先將石英砂舊砂、鋯英砂、活性氧化鋁與海藻酸鈉水溶液攪拌混合50min，隨后加入氯化鈣水溶液，繼續(xù)攪拌混合3h，攪拌結(jié)束后加入鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑混合5min，即得。[〇〇12]該實施例制備得到的型砂根據(jù)相關(guān)測試標(biāo)準測試得到的結(jié)果如下:濕壓強度:125KPa;緊實率:45.6%;透氣率:102;熱濕拉強度:56KPa;破碎指數(shù):92%。
【主權(quán)項】
1.一種以鋰基膨潤土改性動物膠作為粘接劑的環(huán)保型砂，其特征在于，該型砂由以下 重量份的原料制成:200-400目石英砂舊砂60-80、300-400目鋯英砂20-30、活性氧化鋁6-10、鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑12-16、濃度為5-10%的海藻酸鈉水溶液4-5、濃度為1 -10% 的氯化鈣水溶液6-8。2.如權(quán)利要求1所述的一種以鋰基膨潤土改性動物膠作為粘接劑的環(huán)保型砂，其特征 在于，所述的鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑由以下重量份的原料制成:鋰基膨潤土 1-2、磷 酸氫二鋁0.4-0.5、動物膠30-40、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨1-2、質(zhì)量濃度為10-15%的戊 二醛水溶液5-8、去離子水30-50;其制備方法為:先將動物膠與去離子水混合，加熱至50-60 °C，攪拌形成均勻溶液后加入3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，繼續(xù)攪拌混合2-3h后加入鋰基 膨潤土、磷酸氫二鋁，繼續(xù)攪拌混合2-3h，最后再加入戊二醛水溶液，攪拌混合均勻后即得 所述的鋰基膨潤土改性動物膠粘接劑。3.如權(quán)利要求1所述的一種以鋰基膨潤土改性動物膠作為粘接劑的環(huán)保型砂的制備方 法，其特征在于，所述的制備方法為:先將石英砂舊砂、鋯英砂、活性氧化鋁與海藻酸鈉水溶 液攪拌混合50_80min，隨后加入氯化媽水溶液，繼續(xù)攪拌混合3-5h，攪拌結(jié)束后加入鋰基膨 潤土改性動物膠粘接劑混合5-10min，即得。
【文檔編號】B22C1/20GK105964889SQ201610457072
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】岳承平
【申請人】馬鞍山市創(chuàng)誠鑄造有限公司