[发明专利]热固化磷酸盐粘结剂辅料、粘结剂以及制备与使用方法

说明书

本发明提供了热固化磷酸盐粘结剂辅料、粘结剂以及制备与使用方法，本发明提供的热固化磷酸盐粘结剂辅料，其特征在于，包括：组分Ⅰ：氨基硅烷偶联剂；和组分Ⅱ：有机酸水溶液与表面活性剂的混合溶液，其中，有机酸选自：草酸、柠檬酸、酒石酸，表面活性剂选自：十二烷基二甲基苄基氯化铵、琥珀酸二辛酯磺酸钠。经测试，在采用本发明所提供的热固化磷酸盐粘结剂辅料的情况下，砂样固化时间明显缩短，所制备砂样抗吸湿性明显提高，存放稳定性提高。使用该辅料后，型砂的流动性指标由1.184％提升至1.701％，型砂流动性改善明显，在进行复杂砂芯生产时，可明显减少砂芯缺陷，降低生产废品率，节约生产成本，具有非常显著的效果。

技术领域

本发明属于铸造领域，具体涉及热固化磷酸盐粘结剂辅料、粘结剂以及制备与使用方法。

技术背景

在铸造生产中，有机树脂带来的环境污染问题一直难以解决，磷酸盐粘结剂作为一种新型的铸造无机粘结剂，具有优良的环保性和溃散性，其无味、无毒、无污染的特点，能够明显减小对环境的污染，改善一线工人的工作环境。但相较于传统的有机树脂粘结剂其具有固化速度偏慢，抗吸湿性差等特点。针对磷酸盐粘结剂的相关特性，研发相关辅料配合粘结剂使用，在一定程度上改善了磷酸盐粘结剂的性能，如加快固化速度、明显改善抗吸湿性。如何综合改性磷酸盐粘结剂，提升粘结剂砂的存放稳定性，并选择合适的辅料，提高砂型固化效率，达到与传统有机树脂粘结剂相同的使用要求，使之满足实际生产需要，是目前存在的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种热固化磷酸盐粘结剂辅料、粘结剂以及制备与使用方法，本发明所制备的辅料配合磷酸盐粘结剂使用，能够有效提升综合性能。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

辅料

本发明提供一种热固化磷酸盐粘结剂辅料，其特征在于，包括：组分Ⅰ：氨基硅烷偶联剂；和组分Ⅱ：有机酸水溶液与表面活性剂的混合溶液，其中，有机酸选自：草酸、柠檬酸、酒石酸，表面活性剂选自：十二烷基二甲基苄基氯化铵、琥珀酸二辛酯磺酸钠。

优选地，本发明提供的热固化磷酸盐粘结剂辅料还可以具有以下特征：质量比组分I：组分II＝26～45：34～56。

优选地，本发明提供的热固化磷酸盐粘结剂辅料还可以具有以下特征：其中，氨基硅烷偶联剂选自：γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH550、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷KH902、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷KH602，草酸水溶液的浓度为12.5wt.％、柠檬酸水溶液的浓度为33.3wt.％、酒石酸水溶液的浓度为20wt.％。

优选地，本发明提供的热固化磷酸盐粘结剂辅料还可以具有以下特征：有机酸水溶液与表面活性剂的质量比为100：1。

使用方法

进一步，本发明还提供了热固化磷酸盐粘结剂辅料的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将石英砂先与所述热固化磷酸盐粘结剂辅料中的组分Ⅱ混匀，再与组分Ⅰ混匀，最后与磷酸盐粘结剂混合均匀而得符合要求的型砂；(2)使用射芯机将型砂制作成砂样，采用模具直接加热固化；或者，将型砂倒入模具中，使用微波加热固化。

优选地，本发明提供的热固化磷酸盐粘结剂辅料的使用方法还可以具有以下特征：当使用射芯机时，射砂时间为2秒，模具温度为150℃。

优选地，本发明提供的热固化磷酸盐粘结剂辅料的使用方法还可以具有以下特征：按照占砂的比例，磷酸盐粘结剂用量为2.5wt％，组分I用量为0.26～0.45wt％，组分II用量为0.34～0.56wt％。

粘结剂

另外，本发明还提供了一种热固化磷酸盐粘结剂，其特征在于：采用乙二胺四乙酸二钠和聚乙烯吡咯烷酮共同进行改性。使用该热固化磷酸盐粘结剂与上文所描述的辅料配合使用效果最佳。