[其他]改性水玻璃粘结剂无效

专利信息
申请号: 87101502 申请日: 1987-02-26
公开(公告)号: CN87101502A 公开(公告)日: 1987-11-04
发明(设计)人: 尹大伟 申请(专利权)人: 大连起重机器厂
主分类号: B22C1/18 分类号: B22C1/18
代理公司: 大连市专利服务中心 代理人: 秦少林
地址: 辽宁省大连*** 国省代码: 辽宁;21
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 改性 水玻璃 粘结
【说明书】:

发明涉及铸造生产用型砂和芯砂的一种以钾钠水玻璃为基的有机改性水玻璃粘结剂。

用水玻璃作为型砂和芯砂粘结剂应用于铸造生产已有多年历史。它具有来源广,价格低,无毒性,水溶性、长期贮存的稳定性等宝贵性能。但它存在的最大缺点就是型砂溃散性差,使铸件落砂(打箱)费用增加,劳动条件恶化。从而使水玻璃砂的使用受到限制。60年代末,由于化学工业的发展,化学粘结剂砂(主要是合成树脂砂)部分地取代了水玻璃砂。树脂砂强度高,易溃散,但是,有机树脂价格昂贵,材料短缺。同时它对人体的健康有影响,特别对肺和皮肤危害大,从而人们又开始重视水玻璃砂的使用。

理论认为:从化学角度看,水玻璃砂溃散性差的主要原因是Na2O离子的作用,即多量的Na2O离子,使通气后仍保存较多的硅酸钠,在200~300℃时会聚合成玻璃状水合硅酸钠,坚硬如石使第一个高峰上升。而在高温情况下,即达到熔点后,粘结膜均呈液态,开始了熔融水玻璃对石英砂粒的侵蚀过程。温度越高,石英砂溶入水玻璃中的量越大,出现模数增大,进行再造水玻璃,使水玻璃粘结膜变厚,冷却后结成板块联成一体,使残留强度增大导致溃散性差。

近年来,国内外采用多种方法来改善水玻璃砂的溃散性。例如,为了减少Na2O含量提高水玻璃模数,采用3以上模数的水玻璃,这样可以消除第二峰值,但因SiO2/Na2O比值高,对CO2作用敏感,使石英砂与水玻璃之间混碾性差,铸型强度低,硬化速度快,影响操作,使之不能用传统的硬化方法。还有在水玻璃中加入有机物质进行改性。如加入淀粉水解液、树脂等。由于加入量较多使成本提高,以及这些有机物质在未达到水玻璃熔点温度以前,在一定温度下(一般为200~300℃)有机物碳化使粘结膜变成网状,使其残留强度降低,在温度高于水玻璃熔点时,由于再造水玻璃的过程使网孔弥合,而导致溃散性不显著。

本发明的目的在于克服上述缺点,研制出使铸型强度满足生产要求,按传统方法操作,且溃散性好的一种以钾钠水玻璃为基的有机改性水玻璃粘结剂。

本发明首先注意降低Na2O的含量。用钾代替部分钠,使第二峰值向右移,同时把模数提高到2.5~2.7之间,相应降低了Na2O的含量。将这种模数为2.5~2.7,氧化钾与氧化钠之比为2.6~4.5的水玻璃与高分子聚合物聚丙烯酰胺相作用,制成粘结强度较高的改性水玻璃粘结剂。这样可以降低粘结剂的加入量,从而降低Na2O的含量。同时利用有机物质高分子聚合物聚丙烯酰胺在高温下碳化破坏水玻璃连接膜的连续性,再加上使用钾代替钠,使软化点提高,从而使高分子聚合物聚丙烯酰胺破坏水玻璃连接膜连续性的作用延长到更高的温度,达到溃散性好的目的。

这种粘结剂的制备方法如下:

该粘结剂在工业高压釜中制备,首先在反应釜中注入50~60%(重量)的工业用水,再注入0.11~0.22%(重量)的高分子聚合物聚丙烯酰胺,搅拌到适当时间后(工业上采用旋转反应釜),加入40~50%(重量)的硅酸盐块,该硅酸盐块中K2O与Na2O之比为2.6~4.5(也可用高模数硅酸钠块再加KOH来调制,使粘结剂中的K2O与Na2O之比为2.6~4.5)。封闭反应釜,开始旋转搅拌,同时升温加压,使温度在180~200℃之间,压力在4~6个大气压之间。经过4~6小时的搅拌,便制成模数为2.5~2.7,波美度为45~55°Be的改性水玻璃粘结剂。

采用该粘结剂使型砂不仅具有溃散性好,通常在1000℃时,其残留强度低于6.5kg/cm2,即测强度为15~17kg/cm224小时后强度为17~19kg/cm2,而且成本低,比国内用淀粉水解液进行改性水玻璃的成本要低50%以上,可按传统方法操作,稳定性好,可以长时间存放,旧砂可以回收重新使用,回收旧砂可采用干法或湿法进行处理。采用CO2硬化法消耗的CO2量是普通水玻璃砂的1/3~1/4,也可以自硬或烘干硬化。铸件清理容易,对外皮砂不用清理,打箱后,型砂脱落,铸件表面光洁度可达美国铸件外观检查标准Ⅰ~Ⅱ级。

下面以具体实例来说明本发明。

实施例一:

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于大连起重机器厂,未经大连起重机器厂许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/87101502/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top