[发明专利]一种水龙头铸造砂芯制作用防粘砂、抗夹砂添加剂

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制作用防粘砂、抗夹砂添加剂。

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。

型砂的使用性能直接影响水龙头铸件质量，而粘砂和夹砂属于铸件的常见缺陷。铸件表面上粘附有一层难以清除的砂粒，称为粘砂。粘砂既影响铸件外观，又增加铸件清理和切削加工的工作量，甚至会影响加工机器的寿命。夹砂是指在铸件表面形成的沟槽和疤痕缺陷，铸件中产生夹砂的部位大多是与砂型上表面相接触的地方，型腔上表面受金属液辐射热的作用，容易拱起和翘曲，当翘起的砂层受金属液流不断冲刷时可能断裂破碎，留在原处或被带入其他部位。为了提高铸件的表面质量，减少后处理的工作量，需要从型砂制作材料出发来解决铸件的粘砂和夹砂问题。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种添加量少但能有效改善铸件粘砂和夹砂问题的水龙头铸造砂芯制作用防粘砂、抗夹砂添加剂。

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制作用防粘砂、抗夹砂添加剂，由如下重量份数的原料制成：

火山灰5-10份、滑石粉5-10份、分子筛微粉1-5份、海泡石绒1-5份、聚丙烯酰胺/聚天门冬氨酸0.5-2份、纳米钛白粉0.5-2份、交联羧甲基纤维素钠0.1-1份、多聚谷氨酸0.1-1份、纳米胶粉0.1-1份、水解聚马来酸酐0.05-0.5份、聚氧化乙烯0.05-0.5份。

其制备方法包括如下步骤：

(1)向火山灰中加入聚丙烯酰胺/聚天门冬氨酸和纳米胶粉，充分混合，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130-140℃、热压压力0.5MPa下热压处理3-5min，收集并研细粉末，即得改性火山灰；

(2)将滑石粉升温至120-130℃保温研磨10-15min，再加入多聚谷氨酸和水解聚马来酸酐，继续在120-130℃保温研磨0.5-1h，所得混合粉末转入-15℃环境中密封静置3-5h，并经超微粉碎机制成微粉，即得改性滑石粉；

(3)向海泡石绒中加入纳米钛白粉和聚氧化乙烯，充分混合，向所得混合物中加入等量去离子水，并升温至回流状态保温搅拌15-30min，经自然冷却至室温后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经粉碎机制成细粉，即得改性海泡石绒；

(4)向改性火山灰中加入改性滑石粉、分子筛微粉、改性海泡石绒和交联羧甲基纤维素钠，研磨使其充分混合均匀，即得目标添加剂。

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。

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。