阅读说明：本技术 一种铸造材料用粘结剂及其制备工艺 (adhesive for casting materials and preparation process thereof ) 是由 侯学臻 孙志勇 于清云 于 2019-11-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种铸造材料用粘结剂及其制备工艺,它属于粘结剂制备技术领域,所述粘结剂由以下重量份的原料制备而成：水玻璃3-5份、陶土4-7份、木质素磺酸钠0.1-0.2份、硅烷偶联剂0.1-0.3份、Sb<Sub>2</Sub>O<Sub>3</Sub>0.1-0.2份、硬脂酸钡0.05-0.1份。制备工艺包括以下步骤：利用真空把水玻璃和陶土抽取到反应釜内,充分搅拌均匀后加入木质素磺酸钠、硅烷偶联剂、Sb<Sub>2</Sub>O<Sub>3</Sub>和硬脂酸钡,混炼均匀后,通过反应釜放料口连接计量泵进行灌装。所制备的粘结剂可以适合对型砂温度要求高的材料,具有成本低、实用性强、粘结强度高、耐高温等优点。制备工艺中改用齿轮计量泵灌装,解决生产过程中必须静止长时间充分反应,不能随时包装,导致生产包装不能连续流程化等问题,提高产品质量和产量。(The invention discloses a binder for casting materials and a preparation process thereof, belonging to the technical field of binder preparation, wherein the binder is prepared from the following raw materials, by weight, 3-5 parts of water glass, 4-7 parts of argil, 0.1-0.2 part of sodium lignosulfonate, 0.1-0.3 part of silane coupling agent, and Sb 2 O 3 0.1-0.2 part of barium stearate and 0.05-0.1 part of barium stearate. The preparation process comprises the following steps: pumping the water glass and the argil into a reaction kettle by utilizing vacuum, fully and uniformly stirring, and adding sodium lignosulfonate, a silane coupling agent and Sb 2 O 3 And barium stearate, and after mixing uniformly, connecting the barium stearate with a metering pump through a discharge hole of the reaction kettle for filling. The prepared binder can be suitable for materials with high requirements on the temperature of the molding sand, and has the advantages of low cost, strong practicability, high binding strength, high temperature resistance and the like. The preparation process is changed into filling by a gear metering pump, so that the problems that the production and packaging cannot be continuously carried out and the like because the production process must be static for a long time and the reaction cannot be fully carried out and the packaging cannot be carried out at any time are solved, and the quality and the yield of products are improved.)

一种铸造材料用粘结剂及其制备工艺

技术领域

本发明涉及粘结剂制备技术领域，具体涉及一种铸造材料用粘结剂及其制备工艺。

背景技术

铸造生产中，粘结剂占有十分重要的地位，其主要作用是将颗粒状或粉状造型材料形成 有一定强度的连续粘结薄膜。目前铸造领域中，粘结剂主要分为两大类：无机粘结剂和有机 粘结剂。有机粘结剂具有刺激性气味大、浇铸过程产生大量的有毒气体、环境污染严重，以 及有机树脂价格较高等缺点，使得有机粘结剂的使用受到较大的限制。而以水玻璃为主的无 机粘结剂则具有不产生刺激性有毒气体、无黑色污染、价格低廉的优势。然而无机粘结剂也 存在粘结强度低、抗吸湿性差、不耐高温的问题。此外，在现有生产工艺中，粘结剂生产不 连续，持续投料会影响反应釜内压力变化，导致粘结剂的质量和产能降低。

发明内容

对于上述技术问题，本发明提供一种铸造材料用粘结剂及其制备工艺，所制备的粘结剂 可以适合对型砂温度要求高的材料，具有成本低、实用性强、粘结强度高、耐高温等优点， 可广泛应用于铸造领域。制备工艺中改用齿轮计量泵灌装，解决生产过程中必须静止长时间 充分反应，不能随时包装，导致生产包装不能连续流程化等问题，提高产品质量和产量。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种铸造材料用粘结剂，由以下重量份的原料制备而成：水玻璃3-5份、陶土4-7份、 木质素磺酸钠0.1-0.2份、硅烷偶联剂0.1-0.3份、Sb₂O₃0.1-0.2份、硬脂酸钡0.05-0.1份。

优选的，所述铸造材料用粘结剂，由以下重量份的原料制备而成：水玻璃4份、陶土5.5 份、木质素磺酸钠0.15份、硅烷偶联剂0.2份、Sb₂O₃0.15份、硬脂酸钡0.07份。

优选的，所述陶土为苏州土、高岭土、膨润土中的任意一种或几种。

优选的，所述硅烷偶联剂为异丁基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β- 甲氧乙氧基)硅烷中的任意一种或几种。

本发明还提供一种铸造材料用粘结剂的制备工艺，包括以下步骤：利用真空把水玻璃和 陶土抽取到反应釜内，充分搅拌均匀后加入木质素磺酸钠、硅烷偶联剂、Sb₂O₃和硬脂酸钡， 混炼均匀后，通过反应釜放料口连接计量泵进行灌装。

优选的，所述搅拌时间为30-60min。

优选的，所述计量泵为齿轮计量泵。

本发明的有益效果表现在：

本发明是以水玻璃作为主要成分的无机粘结剂，木质素磺酸钠是一种阴离子表面活性剂， 可调节水玻璃无机粘结剂的粘度，降低表面张力，扩大粘结面积，减少因失水收缩而引起的 强度急剧下降，促使水玻璃粘结强度提高，硅烷偶联剂能改善水玻璃与铸件的界面作用，从 而提高粘结强度，也可使水玻璃粘结剂的耐水能力有所提高，在作为固化剂的同时可以与铸 件面产生化学偶联作用，不易脱落，陶土使得抗吸湿性得以提高；粘结剂中Sb₂O₃可提高粘结 剂的耐高温性能，硬脂酸钡作为热稳定剂可进一步提高粘结剂的热稳定性，所制备的粘结剂 的耐高温性能高，可以适合对型砂温度要求高的材料，可进一步扩宽应用范围；该粘结剂具 有成本低、实用性强、粘结强度高、耐高温等优点，可广泛应用于铸造领域；制备工艺中改 用齿轮计量泵灌装，相当于对粘结剂进行了二次研磨搅拌，增加了反应效果，改善了产品性 能，一次投料反应彻底后，计量泵可以随时包装，包装过程中可以连续投料，不会因为反应 釜内压力变化影响粘结剂质量，解决了生产过程中必须静止长时间充分反应，不能随时包装， 导致生产包装不能连续流程化，极大提高了产品质量和产量。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明：

实施例1：

一种铸造材料用粘结剂，由以下重量份的原料制备而成：水玻璃3份、苏州土4份、木 质素磺酸钠0.1份、异丁基三乙氧基硅烷0.1份、Sb₂O₃0.1份、硬脂酸钡0.05份。

上述铸造材料用粘结剂的制备工艺，包括以下步骤：利用真空把水玻璃和陶土抽取到反 应釜内，充分搅拌均匀后加入木质素磺酸钠、硅烷偶联剂、Sb₂O₃和硬脂酸钡，混炼均匀后， 通过反应釜放料口连接齿轮计量泵进行灌装。所述搅拌时间为30-60min。

实施例2

一种铸造材料用粘结剂，由以下重量份的原料制备而成：水玻璃4份、高岭土5.5份、 木质素磺酸钠0.15份、乙烯基三甲氧基硅烷0.2份、Sb₂O₃0.15份、硬脂酸钡0.07份。

上述铸造材料用粘结剂的制备工艺，包括以下步骤：利用真空把水玻璃和陶土抽取到反 应釜内，充分搅拌均匀后加入木质素磺酸钠、硅烷偶联剂、Sb₂O₃和硬脂酸钡，混炼均匀后， 通过反应釜放料口连接齿轮计量泵进行灌装。所述搅拌时间为30-60min。

实施例3

一种铸造材料用粘结剂，由以下重量份的原料制备而成：水玻璃5份、膨润土7份、木 质素磺酸钠0.2份、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷0.3份、Sb₂O₃0.2份、硬脂酸钡0.1份。

上述铸造材料用粘结剂的制备工艺，包括以下步骤：利用真空把水玻璃和陶土抽取到反 应釜内，充分搅拌均匀后加入木质素磺酸钠、硅烷偶联剂、Sb₂O₃和硬脂酸钡，混炼均匀后， 通过反应釜放料口连接齿轮计量泵进行灌装。所述搅拌时间为30-60min。

实施例4

一种铸造材料用粘结剂，由以下重量份的原料制备而成：水玻璃4份、高岭土7份、木 质素磺酸钠0.1份、乙烯基三甲氧基硅烷0.3份、Sb₂O₃0.15份、硬脂酸钡0.08份。

上述铸造材料用粘结剂的制备工艺，包括以下步骤：利用真空把水玻璃和陶土抽取到反 应釜内，充分搅拌均匀后加入木质素磺酸钠、硅烷偶联剂、Sb₂O₃和硬脂酸钡，混炼均匀后， 通过反应釜放料口连接齿轮计量泵进行灌装。所述搅拌时间为30-60min。

性能测试：

将上述各实施例所制备的粘结剂加入标准砂中，所述粘结剂的加入量为标准砂的比重的 3％，然后按照通常的做法制成Φ20×20mm的试样块，测试其各种性能，结果如下：

项目	常温抗压强度(Mpa)	高温抗压强度(Mpa)	耐热温度(℃)
				实施例1	3.21	0.72	186
实施例2	3.32	0.79	192
				实施例3	3.28	0.75	188
实施例4	3.40	0.86	196

由本发明所制备的粘结剂制作的试样块的常温抗压强度为3.21-3.40Mpa，高温抗压强度 维持在0.72Mpa以上，且耐热温度为186-196℃，显示良好的耐温性能和粘结强度。

以上内容仅仅是对本发明的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描 述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或 者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。