[发明专利]耐高温、低发气、低膨胀、易溃散的覆膜砂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐高温、低发气、低膨胀、易溃散的覆膜砂，按照重量份，包括如下原料制成：硅砂、高铝陶粒砂、粘土、快聚速酚醛树脂、高强度酚醛树脂、硅烷、丙稀酸脂、氧化镁、四氧化三铁、固化剂和润滑剂。本发明的覆膜砂选用硅砂和高铝陶粒砂为骨料，在不同的生产阶段加入多种辅剂，使得材料间相互配合，从多角度针对铸件缺陷改善防止缺陷的效果，本发明的覆膜砂配方更加具有实用性，另外，由于铸铝、铸铁、铸钢等不同金属材质的浇注温度不同，通常使用的覆膜砂种类也大相径庭，本发明的覆膜砂的配方可同时适用于三类金属，可同时具备优良的低温溃散性和高温耐热性，使用范围更广，可帮助铸造企业简化原材料的分类管理，提升经济效益。

技术领域

本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种耐高温、低发气、低膨胀、易溃散的覆膜砂及其制备方法。

背景技术

普通覆膜砂指的是以硅砂、人造砂等为骨料，酚醛树脂为粘结剂，乌洛托品为固化剂，硬脂酸钙为润滑剂，将上述原料按生产工艺混制而成，最后包装入库待使用，应用于制作铸造砂芯。普通覆膜砂的生产工艺如下：将骨料预热至120～180℃后投入混砂机，加入酚醛树脂混制30～60秒，接着加入冷却水使砂温降至110～120℃之间，然后加入乌洛托品混合30～50秒，最后加入硬脂酸钙混碾10～15秒，出料过筛分机去除杂质颗粒，经冷却床降温得到成品覆膜砂。

专利申请号为201210155559.2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。

专利申请号为201710510217.0公开了一种耐热性能好和易溃散的覆膜砂配方，包括原砂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。该发明虽然提升了覆膜砂的耐热性和溃散性，但是耐热性仅仅是对酚醛树脂进行改性，只能提升了树脂的耐高温性能，并不能有效避免由骨料耐高温性能差而造成的脉纹和粘砂缺陷，更未提到如何降低发气量以防止气孔缺陷。

鉴于以上原因，特提出本发明。

发明内容

为了解决现有技术存在的以上问题，本发明提供了一种耐高温、低发气、低膨胀、易溃散的覆膜砂及其制备方法，本发明的覆膜砂兼具耐高温、低发气、低膨胀、易溃散等优良综合性能，从多方面复合提升了当前普通覆膜砂的适用性能，可有效防止铸件粘砂、气孔、脉纹等铸造缺陷。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种耐高温、低发气、低膨胀、易溃散的覆膜砂，按照重量份，包括如下原料制成：硅砂10-90重量份、高铝陶粒砂10-90重量份、粘土0.1-0.2重量份、快聚速酚醛树脂0.5-1.0重量份、高强度酚醛树脂0.5-1.0重量份、硅烷0.1-0.2重量份、丙稀酸脂0.1-0.2重量份、氧化镁0.1-0.2重量份、四氧化三铁0.1-0.2重量份、固化剂0.2-0.4重量份和润滑剂0.1-0.2重量份，其中，硅砂和高铝陶粒砂的共100-110重量份。

进一步的，按照重量份，包括如下原料制成：硅砂50重量份、高铝陶粒砂50重量份、粘土0.15重量份、快聚速酚醛树脂0.75重量份、高强度酚醛树脂0.75重量份、硅烷0.15重量份、丙稀酸脂0.15重量份、氧化镁0.15重量份、四氧化三铁0.15重量份、固化剂0.3重量份和润滑剂0.15重量份。

本发明中的高铝陶粒砂的耐火度不小于1950℃，可明显提高骨料的耐热性，热膨胀系数为4～6×10^-6℃^-1。加入本发明的高铝陶粒砂后降低了整体的膨胀性，并且其导热系数高于硅砂，可加速铸件与砂芯接触层的凝固速度，该层金属液壳体的快速凝固可防止铸件表面产生脉纹。