[发明专利]一种铸造用水玻璃覆膜砂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种铸造用水玻璃覆膜砂，通过在砂粒表面包覆一层有机树脂膜，然后利用硅烷偶联剂将水玻璃粘结剂包覆在有机树脂膜表面，形成有机膜与无机膜结合的复合型覆膜砂。该覆膜砂在浇铸过程中有机树脂膜会受高温燃烧分解，有效改善水玻璃砂的溃散性能。在优选的方案中，该水玻璃覆膜砂在水玻璃粘结剂膜外还包覆有疏水性气相二氧化硅层，能够有效隔绝空气中水分对该覆膜砂的影响。且由于疏水性气相二氧化硅具有高流动性和小尺寸效应，能使砂芯表面更加致密细洁，铸件表面质量更好。本发明还提供了该水玻璃覆膜砂的制备方法。

技术领域

本发明涉及铸造材料技术领域，具体涉及一种铸造用水玻璃覆膜砂，以及该覆膜砂的制备方法。

背景技术

无机粘结剂(如硅酸钠，俗称水玻璃)是一种环境友好型铸造粘结剂，在生产过程中无烟无尘，有效改善铸造生产作业环境和保护工人身体健康。但无机粘结剂需要现场混制后即刻使用，造成企业设备改造大，原材料现场管理占用场地资源多。且无机粘结剂的使用存在受环境影响较大，混砂质量难于控制以及溃散性差等诸多问题。因此，无机粘结剂一直未能在铸造生产中得到广泛应用。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种铸造用水玻璃覆膜砂。

本发明的第二目的在于提供上述覆膜砂的制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明涉及一种铸造用水玻璃覆膜砂，由包括以下重量份数的原料制备得到：原砂90.5-98份，酚醛树脂0.6-1.3份，乌洛托品0.07-0.1份，硅烷偶联剂0.2-0.8份，水玻璃粘结剂1.2-2.0份。

优选地，所述水玻璃覆膜砂还含有疏水性气相二氧化硅0.08-0.11份。

优选地，所述乌洛托品以乌洛托品水溶液的形式加入，所述乌洛托品水溶液中含有水0.03-0.08份，乌洛托品0.07-0.1份。

优选地，所述硅烷偶联剂以硅烷偶联剂水溶液的形式加入，所述硅烷偶联剂溶液中含有水0.4-1.0份，KH550型硅烷偶联剂0.2-0.8份。

本发明还涉及所述水玻璃覆膜砂的制备方法，包括将原砂加热后与酚醛树脂混合均匀，然后依次加入乌洛托品水溶液、硅烷偶联剂水溶液、水玻璃粘结剂和疏水性气相二氧化硅，搅拌均匀后得到所述水玻璃覆膜砂。

优选地，所述水玻璃覆膜砂的制备方法包括以下步骤：

1)将原砂加热后，与酚醛树脂加入到混砂桶内，搅拌均匀；

2)将乌洛托品溶液加入到混砂桶内，搅拌均匀；

3)将硅烷偶联剂溶液加入到混砂桶内，搅拌均匀；

4)将水玻璃粘结剂加入到混砂桶内，通入热风并搅拌均匀；

5)将疏水性气相二氧化硅加入到混砂桶内，搅拌均匀后过筛，得到所述水玻璃覆膜砂。

优选地，步骤1)中，原砂的加热温度为120℃-170℃。

优选地，步骤1)中，加入酚醛树脂后的搅拌时间为10-20s。

优选地，步骤2)中，加入乌托托品水溶液后的搅拌时间为30-50s。

优选地，步骤3)中，加入硅烷偶联剂水溶液后的搅拌时间为20-45s。

优选地，步骤4)中，加入水玻璃粘结剂后的搅拌时间为40-60s，热风温度为50-80℃，风速为8-15m/s。

优选地，步骤5)中，加入疏水性气相二氧化硅后的搅拌时间为20-45s。

本发明的有益效果：