一種改性海帶粉水溶性型芯及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改性海帶粉水溶性型芯，其是由下述重量份的原料制得：海帶粉10?15，硅溶膠3?5，聚二甲基硅氧烷0.1?0.2，十二烷基磺酸鈉0.1?0.2，高嶺土30?40，氯化鈣5?10，水玻璃5?10，異丙醇鋁0.1?0.15，甘油1?2，苯甲酸鈉0.1?0.2，氟素脂0.5?1，粘結(jié)助劑10?15。本發(fā)明的水溶性型芯具有良好的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和低吸濕性，不易發(fā)生開裂、缺陷，水溶潰散性好，粘結(jié)性能好，抗沖擊性能強(qiáng)，適用范圍廣。
【專利說明】
一種改性海帶粉水溶性型芯及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種改性海帶粉水溶性型芯及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在制造工業(yè)中存在大量構(gòu)件，其內(nèi)壁呈薄壁復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，部分內(nèi)腔幾乎封閉，有的連成一體。目前常用的樹脂芯、金屬芯等潰散性能差，鑄件澆注后內(nèi)腔很難清理，影響鑄件內(nèi)表面的光潔度和尺寸精度，無法滿足此類鑄件鑄造的需求。因此，開發(fā)高性能的水溶性型芯十分必要。
[0003]水溶性型芯是指以水溶性材料為粘結(jié)劑并添加填料，然后通過澆注、壓制燒結(jié)成型等不同的成型方式制成的型芯。鑄件澆注后，該型芯能在水中溶解潰散，達(dá)到清理型芯的效果。水溶性型芯具有不發(fā)氣，可降低鑄件缺陷、容易清除等特點(diǎn)，清理時(shí)不損傷鑄件，尤其適用于帶有復(fù)雜內(nèi)腔及彎曲孔道的鑄件。并且，水溶性型芯容易再回收利用，節(jié)能環(huán)保，是一種較為先進(jìn)的制芯技術(shù)，有著良好的應(yīng)用前景。目前，水溶性型芯的綜合性能不佳，尚存在型芯強(qiáng)度差、易變形開裂、水溶潰散性不理想等缺陷，并且粘結(jié)性能不佳，抗壓性能較差，因此限制了其廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種高強(qiáng)度、低吸濕、粘結(jié)強(qiáng)度高的改性海帶粉水溶性型芯及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種改性海帶粉水溶性型芯，其是由下述重量份的原料制得:
海帶粉10-15，硅溶膠3-5，聚二甲基硅氧烷0.1-0.2，十二烷基磺酸鈉0.1-0.2，高嶺土30-40，氯化鈣5-10，水玻璃5-10，異丙醇鋁0.1-0.15，甘油1_2，苯甲酸鈉0.1-0.2，氟素脂0.5-1，粘結(jié)助劑10-15;
所述粘結(jié)助劑由下列重量份的原料制成:瓜爾膠3-5，丙烯酸0.5-1，烯基琥珀酸酐0.3-
0.5，過硫酸銨0.01-0.015,木質(zhì)素磺酸鈣1-2，硅烷偶聯(lián)劑KH-570 0.1-0.2,水40-60；粘結(jié)助劑的制備方法是將瓜爾膠、烯基琥珀酸酐和木質(zhì)素磺酸鈣加入水中80-90°C攪拌l_2h，然后加入其余原料60-700C、1000-1500r/min攪拌I_2h，冷卻后即得。
[0006]—種改性海帶粉水溶性型芯的制備方法，包括以下步驟:
(1)按重量稱取原料，先將海帶粉加入5-10倍重量的水中攪拌均勻，然后加入硅溶膠、聚二甲基硅氧烷和十二烷基磺酸鈉60-80°C攪拌l_2h，過濾并干燥完全后得改性海帶粉，然后將高嶺土、水玻璃、氯化鈣共同加入混料機(jī)高速混合10-15min后于600-700°C燒結(jié)l_2h，冷卻后與改性海帶粉和氟素脂混合并研磨至200-300目，得A組分；
(2)將異丙醇鋁加入60-80倍重量的水中，將pH調(diào)至3-4并于85-95°C攪拌2-4h，然后將溫度調(diào)至40-60°C并加入其余原料攪拌l_2h，冷卻后得B組分；
(3)將A組分與B組分加入混料機(jī)后高速混合10-20min，然后裝填到模具中壓實(shí)，待其固化后脫模，于200-250°C下烘干12-24h，最后根據(jù)需要對其外形進(jìn)行機(jī)械加工，即得改性海帶粉水溶性型芯。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明通過瓜爾膠、烯基琥珀酸酐、丙烯酸、木質(zhì)素磺酸鈣和硅烷偶聯(lián)劑KH-570之間的復(fù)配及反應(yīng)制得粘結(jié)助劑，有利于型芯的成型，并能有效改善型芯的抗拉性能和抗吸濕性；通過改性海帶粉改善材料的粘結(jié)性能，同時(shí)添加其余原料進(jìn)行復(fù)配以及加工，制得的水溶性型芯具有良好的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和低吸濕性，不易發(fā)生開裂、缺陷，水溶潰散性好，粘結(jié)性能好，抗沖擊性能強(qiáng)，適用范圍廣。
【具體實(shí)施方式】
[0008]—種改性海帶粉水溶性型芯，其是由下述重量份的原料制得:
海帶粉10，硅溶膠3，聚二甲基硅氧烷0.1，十二烷基磺酸鈉0.1，高嶺土30，氯化鈣5，水玻璃5，異丙醇鋁0.1，甘油I，苯甲酸鈉0.1，氟素脂0.5，粘結(jié)助劑10;
所述粘結(jié)助劑由下列重量份的原料制成:瓜爾膠3，丙烯酸0.5，烯基琥珀酸酐0.3，過硫酸銨0.01，木質(zhì)素磺酸鈣I，硅烷偶聯(lián)劑KH-570 0.1，水40 ;粘結(jié)助劑的制備方法是將瓜爾膠、烯基琥珀酸酐和木質(zhì)素磺酸鈣加入水中80°C攪拌lh，然后加入其余原料60°C、1000r/min攪拌lh，冷卻后即得。
[0009]—種改性海帶粉水溶性型芯的制備方法，包括以下步驟:
(1)按重量稱取原料，先將海帶粉加入5倍重量的水中攪拌均勻，然后加入硅溶膠、聚二甲基硅氧烷和十二烷基磺酸鈉60°C攪拌lh，過濾并干燥完全后得改性海帶粉，然后將高嶺土、水玻璃、氯化鈣共同加入混料機(jī)高速混合1min后于600 °C燒結(jié)Ih，冷卻后與改性海帶粉和氟素脂混合并研磨至200目，得A組分；
(2)將異丙醇鋁加入60倍重量的水中，將pH調(diào)至3并于85°C攪拌2h，然后將溫度調(diào)至40°C并加入其余原料攪拌lh，冷卻后得B組分；
(3)將A組分與B組分加入混料機(jī)后高速混合lOmin，然后裝填到模具中壓實(shí)，待其固化后脫模，于200°C下烘干12h，最后根據(jù)需要對其外形進(jìn)行機(jī)械加工，即得改性海帶粉水溶性型芯。
[0010]經(jīng)檢驗(yàn)，上述制得的水溶性型芯性能如下:
抗拉強(qiáng)度:5.6MPa ；
潰散性能:在水中完全潰散時(shí)間< 1min;
抗吸濕性能:空氣濕度80%的條件下放置24h，抗拉強(qiáng)度降低5.8%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種改性海帶粉水溶性型芯，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得: 海帶粉10-15，硅溶膠3-5，聚二甲基硅氧烷0.1-0.2，十二烷基磺酸鈉0.1-0.2，高嶺土30-40，氯化鈣5-10，水玻璃5-10，異丙醇鋁0.1-0.15，甘油1_2，苯甲酸鈉0.1-0.2，氟素脂0.5-1，粘結(jié)助劑10-15; 所述粘結(jié)助劑由下列重量份的原料制成:瓜爾膠3-5，丙烯酸0.5-1，烯基琥珀酸酐0.3-0.5，過硫酸銨0.01-0.015,木質(zhì)素磺酸鈣1-2，硅烷偶聯(lián)劑KH-570 0.1-0.2,水40-60；粘結(jié)助劑的制備方法是將瓜爾膠、烯基琥珀酸酐和木質(zhì)素磺酸鈣加入水中80-90°C攪拌l_2h，然后加入其余原料60-700C、1000-1500r/min攪拌I_2h，冷卻后即得。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性海帶粉水溶性型芯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)按重量稱取原料，先將海帶粉加入5-10倍重量的水中攪拌均勻，然后加入硅溶膠、聚二甲基硅氧烷和十二烷基磺酸鈉60-80°C攪拌l_2h，過濾并干燥完全后得改性海帶粉，然后將高嶺土、水玻璃、氯化鈣共同加入混料機(jī)高速混合10-15min后于600-700°C燒結(jié)l_2h，冷卻后與改性海帶粉和氟素脂混合并研磨至200-300目，得A組分； (2)將異丙醇鋁加入60-80倍重量的水中，將pH調(diào)至3-4并于85-95°C攪拌2-4h，然后將溫度調(diào)至40-60°C并加入其余原料攪拌l_2h，冷卻后得B組分； (3)將A組分與B組分加入混料機(jī)后高速混合10-20min，然后裝填到模具中壓實(shí)，待其固化后脫模，于200-250°C下烘干12-24h，最后根據(jù)需要對其外形進(jìn)行機(jī)械加工，即得改性海帶粉水溶性型芯。
【文檔編號】B22C1/16GK105964930SQ201610090141
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年2月18日
【發(fā)明人】張洪濱
【申請人】蚌埠市鴻安精密機(jī)械有限公司