[发明专利]一种低臭气型覆膜砂

说明书

本发明涉及一种覆膜砂，具体涉及一种低臭气型覆膜砂，属于覆膜砂材料领域。本发明低臭气型覆膜砂具体包括如下重量份数的组分：天然矽砂：80‑90份，改性酚醛树脂：15‑20份，矿物纤维：5‑10份，水：5‑8份，钙粉：2‑5份，Fe3O4:2‑5份。本发明低臭气型覆膜砂通过合理配伍的成分，并配合特定的制备方法，使制得的覆膜砂低臭气，且机械性能优良。

发明领域

本发明涉及一种覆膜砂，具体涉及一种低臭气型覆膜砂，属于覆膜砂材料领域。

背景技术

树脂覆膜砂通常是指用于模具制芯热固化工艺使用的，骨料为耐高温无机天然石英砂或人工砂，骨料表面裹覆了一层有机高分子树脂的铸造材料。随着铸造行业的绿色环保性的要求越来越高，由于覆膜砂中含有的乌洛托品固化剂，在制芯时随着树脂加热固化而发生的物理化学过程中，会向作业环境大量排放如氨气等的有害物质，严重地污染工作环境，给操作工人的身体带来严重的危害，76ppm的氨气对人的粘膜有刺激；当浓度达到300ppm时，粘膜表面会产生损伤；如果浓度更高，则会引起眼睑浮肿、咳嗽、呼吸困难和呕吐等症状，甚至引起细支气管和肺泡充血、浮肿、出血及肺气肿等疾病，长期低浓度的氨气也可引起慢性肺部疾病。现在普遍使用的含有潜伏性固化剂乌洛托品的覆膜砂基础上开发出全新的具有低氨气味的覆膜砂产品是技术进步的必然，减少制芯氨气的排放，降低对工人健康的影响，有利于提高树脂覆膜砂的环境友好性能的同时，也给树脂覆膜砂制造商提出技术改进要求。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述问题，提出了一种低臭气型覆膜砂。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：一种低臭气型覆膜砂，所述低臭气型覆膜砂具体包括如下重量份数的组分：天然矽砂：80-90份，改性酚醛树脂：15-20份，矿物纤维：5-10份，水：5-8份，钙粉：2-5份，Fe3O4:2-5份。

本发明通过采用天然矽砂作为骨材，加入改性酚醛树脂作为接连骨材的粘结剂，并加入液态热固性酚醛树脂取代乌洛托品作为改性酚醛树脂的硬化剂，由于液态热固性酚醛树脂中带有能与酚醛树脂中环氧基羟基起反应的基团，在一定条件下加热能相互交联达到固化，从而制成无氨覆膜砂；同时，本发明通过加入矿物纤维，能使得到的覆膜砂具有一定的机械强度。

在上述一种低臭气型覆膜砂中，通过采用天然矽砂作为骨料，天然矽砂中含有90％及以上的二氧化硅，且具有极高的耐火度，一般在1700℃以上，尤其是，天然矽砂的组成粒度均匀整齐，均匀率都在90％及以上，细率较低，透气性优良，作为覆膜砂的骨材使用，有利于制成的覆膜砂具有优良性能。

另外，本发明采用改性酚醛树脂作为接连骨材的粘结剂，所述改性酚醛树脂的制备方法具体包括如下步骤：将熔化的苯酚、质量为苯酚质量1.5-2.3％的改性剂、液态热固性酚醛树脂放入甲醛水溶液中，调节PH至1.7-2.3，缓慢升温至85-90℃停止加热，回流40-60min，加入偶联剂并搅拌均匀。

在本发明低臭气型覆膜砂中，所述改性剂为有机硅与蔗糖的混合物，且质量比(4-5)：1。本发明通过有机硅对酚醛树脂进行改性，有机硅中含有大量可以和多羟甲基酚发生反应的端羟基，将直链型的有机硅大分子带入到酚醛树脂中并带入大量的硅氧健，柔软的长直链和有机硅本身的柔韧性会使酚醛树脂的柔韧性得以提高，又因为硅氧键的键能比碳氧键的键能大，所以有机硅改性增大了酚醛树脂的耐热性。同时，本发明通过加入蔗糖，加入少量蔗糖时，蔗糖与酚醛树脂反应，产品分子量变大，粘度和粘接强度都变大，柔韧性相差不大。当蔗糖加入过多时，蔗糖先和有机硅与酚醛树脂发生发应，羟甲基的含量大量减少，会导致有机硅和蔗糖没有完全参与反应，剩余单体量增多，导致粘度、粘接强度和柔韧性降低，同时没有反应完的蔗糖固化后很脆，也使树脂柔韧性变差。因此，本发明选用上述成分的有机硅和蔗糖。