[发明专利]一种改性自硬砂的制备方法

说明书

本发明涉及改性自硬砂的制备方法，可有效解决自硬砂溃散性差，不能循环利用，成本高，技术效果不尽人意的问题，改性自硬砂是由：自硬砂、自硬砂改性剂和自硬砂溃散剂作原料，重量比为100︰1‑5︰3‑5；将无机改性剂和有机改性剂以重量比计1︰6‑8混合均匀制成自硬砂改性剂；将重量计的：碳化硅︰氮化硼=2‑6︰1混合均匀，进行湿法研磨，过100‑150目筛，在110‑130℃干燥3‑5h，得自硬砂溃散剂与自硬砂混合均匀，得到混合物B；将自硬砂改性剂加热至80℃，加入到混合物B中，搅拌1‑3min混合均匀，即得改性自硬砂。本发明原料丰富，制备方法简单，使得改性自硬砂的常温强度显著提高，残留强度显著降低，溃散性得到很大改善，提高了旧砂的利用率。

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，特别是铸造用的一种改性自硬砂的制备方法。

背景技术

自硬砂是将铸造过程中使用的型砂中添加树脂等固化剂，使砂型能够自行硬化的铸造用砂，主要应用于铸造行业。自硬砂作为铸造型砂，能够减少铸造工业的污染，实现绿色铸造。自硬砂铸造工艺具有铸件精度高、质量好、使用过程中引起粉尘数量少、无毒无味、旧砂回用率高、生产流水线装备简单、投资成本较少等优点，故在工业上得到了广泛的应用。

但自硬砂的溃散性差是众所周知的，它是铸造工艺中的一个大问题。所谓溃散性，即铸件浇注并凝固后，砂型、砂芯被打碎的难易程度，也叫除砂性。通常认为，自硬砂溃散性差的主要原因是在高温下，无机粘结剂中的有效成分硅酸钠熔融结块，导致砂型残留强度非常高，十分不利于铸件的落砂清砂，而且在旧砂表面会残留过多的钠离子，严重影响旧砂的循环利用。

国内目前通过添加改性无机粘结剂或在原砂中添加溃散剂的方法来改善自硬砂的溃散性。在实际工业生产中，为了改善自硬砂的溃散性，降低砂型的残留强度，提高旧砂的循环利用率，往往要加入一定量的溃散剂或溃散性物质(如木屑、石棉粉等)。目前在生产中使用最多的还是国外进口的溃散剂，但是其使用成本较高。国内针对溃散剂也有一定的研究，但是多以高分子有机物的有机溃散剂为主，其综合效果并不理想，很少在实际生产中使用。因此，自硬砂上的改进和创新势在必行。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种改性自硬砂的制备方法，可有效解决自硬砂溃散性差，不能循环利用，成本高，技术效果不尽人意的问题。

本发明解决的技术方案是，一种改性自硬砂的制备方法，包括以下步骤：

(1)、材料配备：

改性自硬砂是由：自硬砂、自硬砂改性剂和自硬砂溃散剂作原料，重量比为100︰1-5︰3-5(即自硬砂︰自硬砂改性剂︰自硬砂溃散剂＝100︰1-5︰3-5)；

(2)、自硬砂改性剂的制备：

将无机改性剂和有机改性剂以重量比计1︰6-8混合均匀制成；

所述的无机改性剂是由重量百分比计的：四硼酸锂50-70％、氧化硼30-50％混合均匀制成；

所述的有机改性剂是由重量百分比计的：聚乙烯吡咯烷酮35-55％，乙二醇双四乙酸45-65％和丙烯酸改性环氧树脂0-10％混合均匀制成；

所述的丙烯酸改性环氧树脂是，在常温下将丙烯酸和环氧树脂按照重量比1:9在密闭式高速分散机中混合20分钟，将混合好后的乳液静置24小时，除杂并检测波美度后，制备完成丙烯酸改性环氧树脂；

(3)、自硬砂溃散剂的制备：

将重量比计的：碳化硅︰氮化硼＝2-6︰1混合均匀制成；

(4)、混合制备改性自硬砂：

a、自硬砂溃散剂的各原料按照配方量混合均匀后，进行湿法研磨，过100-150目筛，得到混合物A；