[发明专利]硅酸乙酯水解液及其配制方法和应用

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种粘结剂硅酸乙酯水解液的配制方法。

背景技术

精密铸件在铸造过程中，熔模型壳质量是铸件表面质量好和精度高的重要保证。目前国内多数采用水玻璃制壳工艺和硅溶胶制壳工艺。存在的问题是：水玻璃型壳与硅溶胶型壳干燥时间长，高温强度低，易出现型壳分层，表面粘砂，橘子皮等缺陷，且只能生产尺寸精度和表面粗糙度要求较低的精铸件，而且是中小铸件，另外对环境污染大。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供一种硅酸乙酯水解液的配制工艺，以硅酸乙酯水解液为粘结剂用于配制耐火涂料时，用量少，粘结性能好，制成的型壳强度高，配制的硅酸乙酯水解液保存时间长，且在存放或配成耐火涂料后使用期间，无质量变化。

硅酸乙酯不能直接作为粘结剂使用，本发明通过将其经过水解反应变成硅酸胶体溶液，然后用于耐火涂料中作为粘结剂，可以获得优质精密铸件，而要提高型壳的质量，使型壳具有良好的性能，硅酸乙酯水解工艺显得尤为重要。

本发明采用的技术方案是：硅酸乙酯水解液，由以下原料按配比制成

上述的硅酸乙酯水解液的配制方法，方法如下：

1)按上述的配比，备料；

2)先将酒精、蒸馏水、醋酸和盐酸依次加入水解器中，搅拌5-10分钟，使其混合均匀；

3)将硅酸乙酯一次性加入水解器中，继续搅拌1-1.5小时，使其充分水解，水解过程中，温度控制在35-50℃范围内；

4)冷却，当温度降至30℃以下时，将硅酸乙酯水解液用纱布过滤到容器内，加盖密封。

本发明制备的硅酸乙酯水解液的技术指标为SiO₂的含量为17-22％，HCl的含量为0.15-0.40％。

本发明的有益效果是：

1)本发明方法制备的硅酸乙酯水解液，储存期可达7天，而保持水解液质量不变，用于涂料的粘结剂时，用量少、粘结作用大，性能稳定，且在存放或配成耐火涂料后使用期间，没有质量变化。

2)克服了在熔模型壳时，涂料的粘结剂采用水玻璃或硅溶胶带来的危害，采用本发明的硅酸乙酯水解液用于配制涂料时作为粘结剂，粘结性能好，涂挂性强，制成的型壳有足够的强度和退让性。

3)采用本发明的硅酸乙酯水解液作为粘结剂用于熔模型壳的涂料时，制成的型壳干燥快，节约干燥时间。

4)采用本发明的硅酸乙酯水解液作为粘结剂用于熔模型壳的涂料时，制成的型壳有低的发气性、高的化学稳定性和好的退让性。

5)采用本发明的硅酸乙酯水解液作为粘结剂用于熔模型壳的涂料时，可提高铸件的表面光洁度和尺寸精度。

6)本发明可广泛用于航空、航天、汽车、民用等涉及熔模铸造的制壳工艺。

7)采用本发明制备的熔模型壳，避免了型壳分层，表面粘砂，橘子皮等缺陷。

具体实施方式

实施例硅酸乙酯水解液的配制方法

(一)硅酸乙酯水解液，由以下原料按配比制成

(二)上述的硅酸乙酯水解液的配制方法，方法如下：

1)按上述的配比，备料；

2)先将酒精、蒸馏水、醋酸和盐酸依次加入水解器中，搅拌5-10分钟，使其混合均匀；

3)将硅酸乙酯一次性加入水解器中，继续搅拌1-1.5小时，使其充分水解，水解过程中，温度控制在35-50℃范围内；超过50℃立即用水冷却；

4)冷却，当温度降至30℃以下时，将硅酸乙酯水解液用纱布过滤到容器内，加盖密封。标明水解液批次和日期。

制备好的硅酸乙酯水解液需静置20小时后方可使用，并在一周内用完。

(三)对比例

将W20号的刚玉粉分别与水玻璃、硅溶胶和硅酸乙酯水解液混合，分别配制熔模型壳涂料，涂料比重为2.0～1.95g/cm³，按常规工艺将涂料喷涂于熔模型壳上，并对型壳强度和生产铸钢件表面精度进行对比试验，实验结果如下表。