[发明专利]一种覆膜砂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种覆膜砂及其制备方法。本发明覆膜砂包括以下重量份数的组分：原砂100～110份、改性酚醛树脂2～4份、偶联剂1～3份、乌洛托品0.3～0.5份、改性木质素0.6～0.8份、干燥物1～3份和乙酸乙酯1～3份。本发明所述覆膜砂，采用特定组分组合而成，尤其是二氧化铈可催化羟基亚乙基叉二膦酸受热与改性酚醛树脂发生脱水反应，促进树脂炭化，使树脂与砂粒之间的结合力降低，从而提高覆膜砂的溃散性，且二氧化铈还能够阻止改性酚醛树脂由于氧化产生的游离基反应，从而提高覆膜砂的耐热性能，同时本发明还公开了所述覆膜砂的制备方法，所述方法采用特定的步骤及加料顺序，能够快速得到耐热性能好和易溃散的覆膜砂。

技术领域

本发明涉及一种覆膜砂及其制备方法，属于铸造工业技术领域。

背景技术

覆膜砂是指造型前在砂粒表面附有一层固体树脂膜的型砂或芯砂。有冷法和热法两种覆膜工艺：冷法用乙醇将树脂溶解，并在混砂过程中加入乌洛托品，使二者包覆在砂粒表面，乙醇挥发，得覆砂膜；热法是把砂预热到一定温度，加树脂使其熔融，搅拌使树脂包覆在砂粒表面，加乌洛托品水溶液及润滑剂，冷却、破碎、筛分得到覆膜砂。用于铸钢件、铸铁件。由于覆砂膜具有强度高、发气量低、生产铸件尺寸精密度高、表面光洁、便于保存等优点，近年来应用日益广泛。

专利号为201210155559.2《一种易脱模覆膜砂及其生产工艺》公开了一种易脱模覆膜砂的配方，包括100份原砂、1～3份酚醛树脂、0.1～0.5份抗黏膜液、0.1～0.5份片状石墨粉、0.47～4.0份六亚甲基四胺溶液和0.08～0.25份硬脂酸钙。该发明砂芯与模具易脱落，提高了生产效率，但是耐热性不好、溃散性较差。因此，亟需开发一种耐热性和溃散性好的覆膜砂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前制备的覆膜砂耐热性和溃散性不好的缺陷，提供了一种覆膜砂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种覆膜砂，包括以下重量份数的原料：

100～110份原砂、2～4份改性酚醛树脂、1～3份硅烷偶联剂、0.3～0.5份乌洛托品和1～3份乙酸乙酯；

所述的改性酚醛树脂是经以下步骤得到的：将100～200g酚醛树脂粉末与400～500mL丙酮混合后，再加入30～40mL2,4-二甲苯二异氰酸酯，在60～70℃搅拌反应2～3h后过滤，得到滤渣，将滤渣水洗、干燥，即得改性酚醛树脂。

所述的酚醛树脂为固态热塑性酚醛树脂。

所述的原料按重量份数还包括1～3份干燥物。

所述的干燥物经以下步骤得到的：将40～50g二氧化铈、100～150mL质量分数为25%盐酸和5～8mL质量分数为30%双氧水混合后，再加入25～30mL羟基亚乙基叉二膦酸，反应40～50min后，再加入15～20mL质量分数为15%过硫酸钠，继续反应60～90min后，干燥即可。

所述的原料按重量份数还包括0.6～0.8份改性木质素。

所述的改性木质素是经以下步骤得到的：将15～20g木质素、100～200mL水和10～12g三乙醇胺混合后，得到混合液，在80～90℃下将环氧氯丙烷加入到混合液中，搅拌反应1～2h后过滤、水洗、干燥即可。

所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、KH-560中的一种或两种。

一种覆膜砂的制备方法，包括以下步骤：将原砂加热至95～115℃后置于混砂机中，再加入改性酚醛树脂和偶联剂，搅拌混合后，在室温下将乙酸乙酯和乌洛托品加入到混砂机中，混合后冷冻粉碎、过筛，即得覆膜砂。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：