[发明专利]抗吸湿吹CO2气硬化水玻璃砂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗吸湿吹CO₂气硬化水玻璃砂及其制备方法，属于型砂技术领域。

背景技术

过去生产大中型铸件都采用粘土型砂，造好型后要送到烘干炉烘干，生产周期长，铸件精度差，劳动条件差，远远不能满足生产发展的需要。水玻璃砂由于流动性高，紧实率高，硬化快，铸件精度高，来源较广，价格低廉，绿色环保等特点，已成为近几十年来发展最快的型砂种类之一。目前大多数铸钢件和大型铸铁件采用水玻璃砂工艺生产，虽然水玻璃砂优点很多，但是在潮湿的环境中存放会吸收水分导致强度下降，给铸件生产带来很大的麻烦，尤其在我国南方梅雨季节，吸湿性问题更加突出。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提高一种抗吸湿吹CO₂气硬化水玻璃砂及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

    一种抗吸湿吹CO2气硬化水玻璃砂，由以下重量份的原料制成：回用砂70-80、钾长石25-35、三醋酸甘油酯3-5、改性水玻璃4-8、硅藻土5-10、赤泥3-6、碳酸锌2-3、氢氧化锂1.5-2.5、铵明矾1-2、水溶性酚醛树脂4-6、20号机油2-3、十三氟辛基三甲氧基硅烷 0.5-1.5；

    所述改性水玻璃的制备方法如下：

    （1）称取以下重量份的原料：水玻璃25-35、水溶性淀粉4-8、糊精3-6、尿素3-4、亚硫酸钠2-3、聚丙烯酸钠4-6、磷酸二氢钾2-4、木糖醇1-2、聚异丁烯2-3、木质素磺酸钙3-5、松香酸聚氧乙烯酯 1.5-2.5、羧甲基纤维素钠1-2、蛭石4-6、海泡石3-5、纳米氧化铝2-3、玉石粉1.5-2.5、草木灰2-3、氯化钙1-2、氯化钠0.5-1、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯 0.5-1；

    （2）将蛭石、海泡石混合，粉碎过100-150目筛，然后向过筛后的粉末中加入氯化钙和氯化钠，搅拌均匀，880-940℃煅烧2-3h，水淬，然后置于浓度为10-15%的盐酸溶液中，加热至沸腾并高速研磨15-20min，再用浓度为15-20%的氢氧化钠溶液调节溶液PH至中性，搅拌10-15min，过滤，用蒸馏水洗净滤渣，洗净后的滤渣加水打浆制成固含量为50-60%的浆料，再加入聚异丁烯、木质素磺酸钙、松香酸聚氧乙烯酯和羧甲基纤维素钠，60-80℃水浴温度下高速研磨浆料粒径至15μm以下，喷雾干燥成粉末，与纳米氧化铝、玉石粉、草木灰和双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯，高速混合5-10min，烘干，粉碎研细，过300-400目筛，待用；

    （3）将步骤（2）制得的粉末与水玻璃、水溶性淀粉、糊精、尿素、亚硫酸钠、聚丙烯酸钠、磷酸二氢钾和木糖醇混合，搅拌1-2h，即得改性水玻璃。

    一种抗吸湿吹CO₂气硬化水玻璃砂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将回用砂、钾长石混合粉碎，过150-250目筛后与硅藻土、赤泥、铵明矾干混2-3min；

（2）加入水溶性酚醛树脂、20号机油、三醋酸甘油酯、十三氟辛基三甲氧基硅烷，混合1-2min；

（3）最后加入改性水玻璃、碳酸锌、氢氧化锂，混合2-3min，出砂即可。

本发明的有益效果：

本发明水玻璃砂具有优异的抗吸湿性,在相对湿度95%以上的环境中，24h试样抗拉强度大于0.5Mpa，且具有良好的流动性、透气性、填充性、溃散性好，可以防止铸件产生气孔、夹砂、冲砂等缺陷，保证铸件质量，该水玻璃砂原料来源广、成本低廉、无毒无味，无矽尘危害，有利于改善劳动条件和保护生态环境。

具体实施方式

    一种抗吸湿吹CO2气硬化水玻璃砂，由以下重量（kg）的原料制成：回用砂70、钾长石30、三醋酸甘油酯4、改性水玻璃6、硅藻土8、赤泥4、碳酸锌2、氢氧化锂2、铵明矾1.5、水溶性酚醛树脂5、20号机油2、十三氟辛基三甲氧基硅烷 1；

    所述改性水玻璃的制备方法如下：

    （1）称取以下重量（kg）的原料：水玻璃32、水溶性淀粉7、糊精5、尿素3、亚硫酸钠2.5、聚丙烯酸钠5、磷酸二氢钾3、木糖醇1.5、聚异丁烯3、木质素磺酸钙4、松香酸聚氧乙烯酯 2.5、羧甲基纤维素钠2、蛭石5、海泡石4、纳米氧化铝2.5、玉石粉2、草木灰3、氯化钙1.5、氯化钠0.8、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯 0.8；