[发明专利]铸造用抗吸湿型无机粘结剂粉体及激活液和使用方法

说明书

本发明涉及一种铸造用抗吸湿型无机粘结剂粉体及激活液和使用方法，该种无机粘结剂粉体包括硅酸钠粉末0.5‑3.0％、磺酸盐0.01‑1.0％、铝硅酸盐0.01‑1.0％、微硅粉0.1‑3.0％、硼砂0.01‑1.0％、多偏磷酸钠0.01‑1.0％、麦芽糊精0.1‑2.0％、硫酸钡0.1‑2.0％、氢氧化锂0.1‑2.0％、疏水型纳米二氧化硅0.1‑2.0％。激活液包括去离子水1.0‑5.0％、氨基硅烷偶联剂0.01‑1.0％、有机酸0.01‑1.0％。以及相应的使用方法包括配制组合物A、组合物B、激活液、混砂、制无机砂芯步骤。该种无机粘结剂粉体和激活液便于储存、运输、使用、能提高砂芯强度和抗吸湿性。

技术领域

本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种铸造用抗吸湿型无机粘结剂粉体及激活液和使用方法。

背景技术

目前铸造生产中，主要是使用有机树脂作粘结剂来高效造型、制芯。这对提高铸件的质量和生产效率起到了很大的作用，但是在其使用过程中，各种树脂化学粘结剂砂释放了大量的苯、醛、硫等有毒气体，既污染环境，又毒害人体。

从20世纪90年代以来，世界各国先后开展了环保型无机砂工艺的研究。相比传统有机树脂粘结剂，无机粘结剂使用液体硅酸钠(水玻璃)为主要组分，它不产生有害、有毒烟气，无需排烟设备，不仅可以减少对环境的污染和人体健康的危害，而且具有强度高、溃散性好等优点，是一种正在兴起的环保铸造材料。

例如公开号为CN101108407A的中国发明申请《一种铸造造型、制芯用粘结剂及其制备方法》中介绍了一种液体无机粘结剂的制备方法，将工业固体硅酸钠，氢氧化钾，氢氧化钠，山梨醇，水等加入高压反应釜中，通入蒸汽，缓慢升温到158℃，在158℃～169C间保温2h，放入贮罐沉淀72h，将澄清液放出，即为液体无机粘结剂。这种液体无机粘结剂需要在一定温度、压力下制备，生产周期长，运输不方便，而且长期存放会发生老化、挥发而使黏结剂增稠问题，很难适应现代铸造生产中铝合金副车架、电机壳等大尺寸复杂空心薄壁铝合金铸件大批量、高效率制芯的需求。此外，使用液体硅酸钠作粘结剂，在混砂、射砂时，砂混合料流动性差，使得在造型过程中无机砂的紧实度不够，导致砂芯强度下降，抗吸湿性差的问题。

为了解决液体状无机粘结剂生产、运输、储存、使用过程中存在的问题，需要进一步改进无机粘结剂的生产工艺，简化无机粘结剂的制备、使用和处理的工艺过程。因此，需要一种便于储存、运输、使用，且能提高砂芯强度和抗吸湿性的铸造用抗吸湿型无机粘结剂粉体及激活液和使用方法。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状提供一种便于储存、运输、使用、能提高砂芯强度和抗吸湿性的铸造用抗吸湿型无机粘结剂粉体。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种能在室温下与上述无机粘结剂粉体配合使用的激活液，且能提高水解速率，进一步帮助提高砂芯的强度和抗吸湿性。

本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种上述无机粘结剂粉体和激活液的使用方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该种铸造用抗吸湿型无机粘结剂粉体，各个组分的质量百分比为：硅酸钠粉末0.5-3.0％、磺酸盐0.01-1.0％、铝硅酸盐0.01-1.0％、微硅粉0.1-3.0％、硼砂0.01-1.0％、多偏磷酸钠0.01-1.0％、麦芽糊精0.1-2.0％、硫酸钡0.1-2.0％、氢氧化锂0.1-2.0％、疏水型纳米二氧化硅0.1-2.0％。

本发明选用粉末状硅酸盐的形式作为粘结剂，不是水溶液，硅酸钠粉末具有耐寒性，均匀性，使用、运输、储存极为方便等特点，进一步改进了无机粘结剂砂芯的生产工艺，大大简化了粘结剂的制备、使用和处理的工艺过程，为实现集中准备含有固体硅酸盐的干砂混合物并随后交付给用户的设想成为现实。