一種硼泥-粉煤灰復(fù)合水溶性型芯及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硼泥?粉煤灰復(fù)合水溶性型芯，其是由下述重量份的原料制得：硼泥5?10，粉煤灰20?30，滑石粉20?30，氯化鈉5?10，葡萄糖酸鈉3?5，水玻璃5?10，異丙醇鋁0.1?0.15，氨基磺酸1?2，三硬脂酸甘油酯0.1?0.2，山梨醇2?4，乙二醇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、尺寸穩(wěn)定性和低吸濕性，不易發(fā)生開裂、缺陷，水溶潰散性好，易于清除，節(jié)能環(huán)保，成本低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
【專利說明】
一種硼泥-粉煤灰復(fù)合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，尤其涉及一種硼泥-粉煤灰復(fù)合水溶性型芯及其制備方法?！颈尘凹夹g(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。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，因此限制了其廣泛應(yīng)用。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]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、節(jié)能環(huán)保的硼泥-粉煤灰復(fù)合水溶性型芯及其制備方法。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種硼泥-粉煤灰復(fù)合水溶性型芯，其是由下述重量份的原料制得:硼泥5-10，粉煤灰20-30，滑石粉20-30，氯化鈉5-10，葡萄糖酸鈉3-5，水玻璃5-10，異丙醇鋁0.1-0.15，三硬脂酸甘油酯0.1-0.2，氨基磺酸1-2，山梨醇2-4，乙二醇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60-70°C、1000-1500r/min攪拌1 -2h，冷卻后即得。
[0005] —種硼泥-粉煤灰復(fù)合水溶性型芯的制備方法，包括以下步驟:(1)按重量稱取原料，先將硼泥、粉煤灰、滑石粉和葡萄糖酸鈉共同研磨l_2h，再與乙二醇、水玻璃和氯化鈉共同加入混料機(jī)高速混合l〇_15min，然后于600-700°C燒結(jié)l_2h，冷卻后研磨至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后加入三硬脂酸甘油酯并于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)行進(jìn)行機(jī)械加工，即得硼泥-粉煤灰復(fù)合水溶性型芯。
[0006]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； 同時(shí)由于硼泥的粘結(jié)性能好，粉煤灰的強(qiáng)度高，通過與其余原料的合理復(fù)配以及加工，使制得的水溶性型芯具有良好的強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性和低吸濕性，不易發(fā)生開裂、缺陷，水溶潰散性好，易于清除，節(jié)能環(huán)保，成本低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用?！揪唧w實(shí)施方式】
[0007] —種硼泥-粉煤灰復(fù)合水溶性型芯，其是由下述重量份的原料制得:硼泥5，粉煤灰20，滑石粉20，氯化鈉5，葡萄糖酸鈉3，水玻璃5，異丙醇鋁0.1，三硬脂酸甘油酯0.1，氨基磺酸1，山梨醇2,乙二醇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1，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。
[0008] 一種硼泥-粉煤灰復(fù)合水溶性型芯的制備方法，包括以下步驟:(1)按重量稱取原料，先將硼泥、粉煤灰、滑石粉和葡萄糖酸鈉共同研磨lh，再與乙二醇、水玻璃和氯化鈉共同加入混料機(jī)高速混合lOmin，然后于600 °C燒結(jié)lh，冷卻后研磨至 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后加入三硬脂酸甘油酯并于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)行進(jìn)行機(jī)械加工，即得硼泥-粉煤灰復(fù)合水溶性型芯。
[0009]經(jīng)檢驗(yàn)，上述制得的水溶性型芯性能如下:抗拉強(qiáng)度:6.5MPa;潰散性能:在水中完全潰散時(shí)間< lOmin;抗吸濕性能:空氣濕度80%的條件下放置24h，抗拉強(qiáng)度降低6.2%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種硼泥-粉煤灰復(fù)合水溶性型芯，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得:硼泥5-10,粉煤灰20-30,滑石粉20-30,氯化鈉5-10,葡萄糖酸鈉3-5,水玻璃5-10,異丙醇鋁0.1-0.15，三硬脂酸甘油酯0.1-0.2，氨基磺酸1-2，山梨醇2-4，乙二醇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60-70°C、1000-1500r/min攪拌1 -2h，冷卻后即得。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼泥-粉煤灰復(fù)合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，先將硼泥、粉煤灰、滑石粉和葡萄糖酸鈉共同研磨l_2h，再與乙二 醇、水玻璃和氯化鈉共同加入混料機(jī)高速混合l〇_15min，然后于600-700°C燒結(jié)l_2h，冷卻 后研磨至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后加入三硬脂酸甘油酯并于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)行進(jìn)行機(jī)械加工，即得硼 泥-粉煤灰復(fù)合水溶性型芯。
【文檔編號】B22C9/10GK105964932SQ201610090156
【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