[发明专利]一种水龙头铸造砂芯加工用溃散助剂

说明书

技术领域：

本发明涉及重力铸造技术领域，具体涉及一种水龙头铸造砂芯加工用溃散助剂。

背景技术：

重力铸造，是指用铁、铜或其它金属型材作铸型，在重力作用下将熔融的金属注入铸型而获得铸件的工艺方法。水龙头是水阀的通俗称谓，用来控制水流的大小开关，有节水的功效。水龙头的重力铸造工艺包括制芯、浇铸和整理三大块，其中制芯是指制作砂芯，即水龙头铸造用内模板，目前一般采用型砂制作。

型砂制作材料由原砂、粘结剂和辅助材料组成，其中粘结剂分为粘土、水泥、水玻璃、有机水溶性粘结剂、油类粘结剂、合成树脂粘结剂和其他铸造用粘结剂。目前常用水玻璃作为粘结剂，但存在溃散性差、型砂回用困难的问题。为了改善型砂的溃散性和提高型砂的回用率，本公司开发出一种新型水龙头铸造砂芯加工用溃散助剂，在砂芯制作时能达到所需粘结强度，铜水浇铸完成后残留强度小，溃散性好，利于旧砂回用，从而降低生产成本和保护环境。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种重力浇铸后残留强度小、通过旧砂回用降低生产成本和保护环境的水龙头铸造砂芯加工用溃散助剂。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种水龙头铸造砂芯加工用溃散助剂，由如下重量份数的原料制成：

海泡石纤维5-10份、沸石粉5-10份、石棉粉1-5份、微晶纤维素1-5份、聚丙烯酰胺/聚天门冬氨酸0.5-2份、分子筛微粉0.5-2份、N-羟甲基丙烯酰胺0.1-1份、立德粉0.1-1份、甲基丙烯酸羟乙酯0.1-1份、氧化锆0.01-0.1份。

其制备方法包括如下步骤：

(1)将海泡石纤维升温至125-135℃保温研磨5-10min，再加入N-羟甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸羟乙酯，继续在125-135℃保温研磨1-3h，所得混合物送入-15℃环境中密封静置5-8h，并经粉碎机制成粒度小于0.5mm的粉末，即得改性海泡石纤维；

(2)向沸石粉中加入聚丙烯酰胺/聚天门冬氨酸和氧化锆，充分混合，再将所得混合粉末以3-5mm的厚度平铺于钢板上，然后在热压温度125-135℃、热压压力0.5MPa下热压处理3-5min，收集并研细粉末，即得改性沸石粉；

(3)向石棉粉中加入分子筛微粉和立德粉，升温至75-85℃保温研磨5-10min，再加入改性海泡石纤维、改性沸石粉和微晶纤维素，继续升温至125-135℃保温研磨10-15min，所得混合物自然冷却至室温，即得溃散助剂。

所述聚丙烯酰胺/聚天门冬氨酸是由聚丙烯酰胺与聚天门冬氨酸经缩聚反应后再经改性处理制得，其具体制备方法为：搅拌下向聚丙烯酰胺与聚天门冬氨酸的混合粉体中滴加去离子水直至完全溶解，并升温至回流状态保温搅拌3-5h，再加入聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯和N-乙烯基吡咯烷酮，继续回流保温搅拌0.5-1h，所得混合物送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得聚丙烯酰胺/聚天门冬氨酸。

所述聚丙烯酰胺、聚天门冬氨酸、聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯和N-乙烯基吡咯烷酮的质量比为10-15:5-10:1-5:0.1-2。

所述分子筛微粉是由分子筛原粉经改性处理制得，其具体制备方法为：将分子筛原粉于100-110℃下干燥5-8h、450-500℃下焙烧2-3h，待自然冷却至120-130℃时加入氯化聚乙烯橡胶和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，混合均匀后于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理5-10min，静置15-30min后再次混合均匀，继续微波处理5-10min，并加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺，充分混合后转入-15℃环境中密封静置3-5h，然后以5-10℃/min的升温速度升温至120-130℃保温研磨15-30min，所得混合物经超微粉碎机制成微粉，即得分子筛微粉。

所述分子筛原粉、氯化聚乙烯橡胶、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、N,N-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为5-10:0.5-5:0.1-1:0.05-0.5:25-50。

本发明的有益效果是：本发明所制溃散助剂专用于水龙头铸造砂芯的加工制作，制作的砂芯在铜水浇铸前具有较高的抗拉强度，以保证铸件的铸造质量，而砂芯经铜水1000℃浇铸后的残留强度小，可低至0.03MPa，以提高铸件脱模时的型砂溃散性，降低旧砂的回用难度，且旧砂回用率高达95％以上，从而降低砂芯的制作成本，并且减少旧砂废弃对环境的污染。

具体实施方式：