一種以熱塑性氧化淀粉改性動物膠作為粘接劑的高透氣性型砂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以熱塑性氧化淀粉改性動物膠作為粘接劑的高透氣性型砂，該型砂利用熱塑性氧化淀粉對動物膠進行改性處理，制備得到一種新型的型砂粘接劑，這種粘接劑先將動物膠溶液醚化處理，隨后將其與經(jīng)聚丙烯酰胺塑化處理的氧化淀粉糊化液混合交聯(lián)，得到了具有良好粘結(jié)強度和高環(huán)保性的粘接劑；原料中的海藻酸鈉與氯化鈣可交聯(lián)雜化，形成高透氣的微孔通道，提高了復合型砂的透氣性。本發(fā)明制備的型砂環(huán)保安全，鑄件質(zhì)量好，生產(chǎn)成本低，在鑄造領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。
【專利說明】
一種以熱塑性氧化淀粉改性動物膠作為粘接劑的高透氣性型砂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及鑄造型砂技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種以熱塑性氧化淀粉改性動物膠作為粘接劑的高透氣性型砂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]型砂是指在鑄造中用來造型的材料，型砂一般由鑄造用原砂、型砂粘結(jié)劑以及輔加物等造型材料按一定的比例混合而成。型砂按所用粘結(jié)劑不同，可分為粘土砂、水玻璃砂、水泥砂、樹脂砂等。型砂在鑄造生產(chǎn)中的作用極為重要，因型砂的質(zhì)量不好而造成的鑄件廢品約占鑄件總廢品的30?50%。通常意義上判斷型砂性能主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
(I)具有較高的強度和熱穩(wěn)定性；(2)良好的流動性，即型砂在外力或本身重力作用下砂粒間相互移動的能力；(3)—定的可塑性，即型砂在外力作用下變形，當外力去除后能保持所給予的形狀的能力；(4)較好的透氣性，即型砂孔隙透過氣體的能力；(5)高的潰散性，易于潰散清理。
[0003]隨著工業(yè)的發(fā)展，對鑄造業(yè)的要求越來越高，而型砂的質(zhì)量是關(guān)系到鑄件質(zhì)量的一個重要因素，目前市場的主流型砂主要有水玻璃、粘土等一類的無機粘接劑型砂以及合成樹脂、糊精等一類的有機粘接劑型砂。目前市場上主流的無機粘接劑類型砂主要存在潰散性差，易吸潮，舊砂利用率低等缺陷;樹脂砂雖然潰散性好，鑄造精度高，然而其在澆注過程中容易產(chǎn)生污染性氣體?！兑环N復合改性動物膠粘接劑制備工藝的研究》一文介紹了以改性動物膠作為粘接劑的型砂，這種類型的型砂環(huán)保易降解，潰散效果好，為開發(fā)新型的型砂提供了可行的發(fā)展方向，然而由于動物膠的天然屬性，在實際應用過程中提高粘結(jié)強度、加快固化速度仍是研究的重點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種以熱塑性氧化淀粉改性動物膠作為粘接劑的高透氣性型砂及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種以熱塑性氧化淀粉改性動物膠作為粘接劑的高透氣性型砂，該型砂由以下重量份的原料制成:200-400目石英砂舊砂50-60、300-500目鎂橄欖石砂20-30、低膨脹微晶玻璃6-10、亞硫酸鹽紙漿廢液5-10、熱塑性淀粉改性動物膠粘接劑10-15、濃度為5-10%的海藻酸鈉水溶液4-5、濃度為1-10%的氯化鈣水溶液6-10。
[0006]所述的熱塑性淀粉改性動物膠粘接劑由以下重量份的原料制成:氧化淀粉4-5、聚丙稀酰胺I _2、動物I父30-40、3-氯-2-輕丙基二甲基氯化錢1-2、聚碳化二亞胺交聯(lián)劑1-2、去離子水30-50;其制備方法為:先將動物膠與20-30重量份的去離子水混合，加熱至50-60°C，攪拌形成均勻溶液后加入3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，繼續(xù)攪拌混合30-40min后得醚化動物膠溶液備用，接著將聚丙烯酰胺投入余量去離子水中，攪拌至其完全溶解后加入氧化淀粉，并將體系加熱至70-800C，攪拌糊化30-40min，接著將制備的醚化動物膠溶液加入糊化液中，高速攪拌混合4_5h，最后再加入聚碳化二亞胺交聯(lián)劑，攪拌混合均勻后即得所述的熱塑性淀粉改性動物膠粘接劑。
[0007]該型砂的制備方法為:先將石英砂舊砂、鎂橄欖石砂、低膨脹微晶玻璃、亞硫酸鹽紙漿廢液與海藻酸鈉水溶液攪拌混合50-80min，隨后加入氯化鈣水溶液，繼續(xù)攪拌混合3-5h，攪拌結(jié)束后加入熱塑性氧化淀粉改性動物膠粘接劑混合5-1 Omin，即得。
[0008]本發(fā)明利用熱塑性氧化淀粉對動物膠進行改性處理，制備得到一種新型的型砂粘接劑，這種粘接劑先將動物膠溶液醚化處理，隨后將其與經(jīng)聚丙烯酰胺塑化處理的氧化淀粉糊化液混合交聯(lián)，得到了具有良好粘結(jié)強度和高環(huán)保性的粘接劑;原料中的海藻酸鈉與氯化鈣可交聯(lián)雜化，形成高透氣的微孔通道，提高了復合型砂的透氣性。本發(fā)明制備的型砂環(huán)保安全，鑄件質(zhì)量好，生產(chǎn)成本低，在鑄造領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。
【具體實施方式】
[0009]該實施例型砂由以下重量份的原料制成:200目石英砂舊砂50、300目鎂橄欖石砂
20、低膨脹微晶玻璃6、亞硫酸鹽紙漿廢液5、熱塑性淀粉改性動物膠粘接劑10、濃度為5%的海藻酸鈉水溶液4、濃度為I %的氯化媽水溶液6。
[0010]其中熱塑性淀粉改性動物膠粘接劑由以下重量份的原料制成:氧化淀粉4、聚丙烯酰胺1、動物膠30、3_氯-2-羥丙基三甲基氯化銨1、聚碳化二亞胺交聯(lián)劑1、去離子水30;其制備方法為:先將動物膠與20重量份的去離子水混合，加熱至500C，攪拌形成均勻溶液后加入3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，繼續(xù)攪拌混合30min后得醚化動物膠溶液備用，接著將聚丙烯酰胺投入余量去離子水中，攪拌至其完全溶解后加入氧化淀粉，并將體系加熱至70°C，攪拌糊化30min，接著將制備的醚化動物膠溶液加入糊化液中，高速攪拌混合4h，最后再加入聚碳化二亞胺交聯(lián)劑，攪拌混合均勻后即得所述的熱塑性淀粉改性動物膠粘接劑。
[0011]該型砂的制備方法為:先將石英砂舊砂、鎂橄欖石砂、低膨脹微晶玻璃、亞硫酸鹽紙漿廢液與海藻酸鈉水溶液攪拌混合50min，隨后加入氯化鈣水溶液，繼續(xù)攪拌混合3h，攪拌結(jié)束后加入熱塑性氧化淀粉改性動物膠粘接劑混合5min，即得。
[0012]該實施例制備得到的型砂根據(jù)相關(guān)測試標準測試得到的結(jié)果如下:
濕壓強度:104.2KPa；緊實率:40.8%;透氣率:105;熱濕拉強度:49.2KPa；破碎指數(shù):
91%。
【主權(quán)項】
1.一種以熱塑性氧化淀粉改性動物膠作為粘接劑的高透氣性型砂，其特征在于，該型砂由以下重量份的原料制成:200-400目石英砂舊砂50-60、300-500目鎂橄欖石砂20-30、低膨脹微晶玻璃6-10、亞硫酸鹽紙漿廢液5-10、熱塑性淀粉改性動物膠粘接劑10-15、濃度為5-10%的海藻酸鈉水溶液4-5、濃度為1-10%的氯化鈣水溶液6-10。2.如權(quán)利要求1所述的一種以熱塑性氧化淀粉改性動物膠作為粘接劑的高透氣性型砂，其特征在于，所述的熱塑性淀粉改性動物膠粘接劑由以下重量份的原料制成:氧化淀粉4-5、聚丙烯酰胺1-2、動物膠30-40、3_氯-2-羥丙基三甲基氯化銨1-2、聚碳化二亞胺交聯(lián)劑1-2、去離子水30-50;其制備方法為:先將動物膠與20-30重量份的去離子水混合，加熱至50-60 °C，攪拌形成均勻溶液后加入3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，繼續(xù)攪拌混合30-40min后得醚化動物膠溶液備用，接著將聚丙烯酰胺投入余量去離子水中，攪拌至其完全溶解后加入氧化淀粉，并將體系加熱至70-80°C，攪拌糊化30-40min，接著將制備的醚化動物膠溶液加入糊化液中，高速攪拌混合4-5h，最后再加入聚碳化二亞胺交聯(lián)劑，攪拌混合均勾后即得所述的熱塑性淀粉改性動物膠粘接劑。3.如權(quán)利要求1所述的一種以熱塑性氧化淀粉改性動物膠作為粘接劑的高透氣性型砂的制備方法，其特征在于，所述的制備方法為:先將石英砂舊砂、鎂橄欖石砂、低膨脹微晶玻璃、亞硫酸鹽紙漿廢液與海藻酸鈉水溶液攪拌混合50-80min，隨后加入氯化鈣水溶液，繼續(xù)攪拌混合3-5h，攪拌結(jié)束后加入熱塑性氧化淀粉改性動物膠粘接劑混合5-10min，即得。
【文檔編號】B22C1/02GK105964887SQ201610457055
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】岳承平
【申請人】馬鞍山市創(chuàng)誠鑄造有限公司