[发明专利]一种催化气化消失铸模泡沫的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于铸模材料技术领域，具体涉及一种催化气化消失铸模材料的制备方法。

背景技术

在消失模铸造领域，苯乙烯合成的泡沫塑料聚苯乙烯(EPS)及甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯共聚而成的共聚物(StMMA)目前应用比较广。这两种泡沫材料在模型浇注时容易产生碳缺陷同时产生苯乙烯的多聚体。碳缺陷会使模具的质量大大降低，这些大分子化合物也会使车间条件大大恶化。裂解产生的焦油容易粘附在型砂上从而增加连续生产时对型砂的处理量，这些都是裂解不充分产生的。

发明内容

本发明目的在于提供一种催化气化消失铸模泡沫的制备方法，其在铸模浇注时裂解的更充分，产生的多聚体大分子大量减少，苯乙烯气体含量更高，改善生产车间环境，有利于苯乙烯气体资源回收利用。

为达到上述目的，采用技术方案如下：

一种催化气化消失铸模泡沫的制备方法，包括以下步骤：

将去离子水、基本单体、分散剂、甲基丙烯酸、引发剂混合悬浮聚合制备珠粒材料，洗涤、干燥、筛分后得到预发泡材料；所述的分散剂包括碱式碳酸镁、氯化铝；

将预发泡材料、发泡剂、增塑剂、表面涂层剂和静电防止剂置于高压釜中，高压发泡、保温、出料、洗涤得到发泡性消失铸模材料。

按上述方案，所述分散剂的加入量占预发泡材料质量的0.5％-1％。

按上述方案，所述分散剂碱式碳酸镁与氯化铝的物质量比为3:2。

按上述方案，所述甲基丙烯酸在悬浮聚合开始0.5～1.5h后采用滴加的方式加入。

在合成材料的过程中，氯化铝、碱式碳酸镁起到分散剂的作用。反应成一定形态后加入甲基丙烯酸，又能使它成为材料的组成部分。发泡材料形成的型腔在铸模时，这两种盐受热生成氧化铝可以催化材料分解。

氯化铝、碱式碳酸镁作为无机分散剂反应生成非水溶性的氢氧化铝，然后吸附于油相液滴表面，使油相与水相机械性的隔离，洗涤珠粒材料时非溶性的氢氧化铝容易被洗涤掉。功能单体甲基丙烯酸不仅可以提高材料的发泡性能，同时甲基丙烯酸与生成的氢氧化铝反应生成甲基丙烯铝然后与单体一起聚合，使得铝元素更好的分布在材料中。

本发明的有益效果在于：

本发明在聚合反应过程中加入的碱式碳酸镁、氯化铝，发泡材料形成的型腔在铸模时这两种盐受热生成氧化铝可以催化材料分解充分分解，使型腔更真实的接近所要的模腔。

合成中加入了甲基丙烯酸，催化剂分布的更均匀。

催化消失铸模材料裂解成小分子，减少大分子有机物气体排放到环境中，减轻对环境的污染。有利于改善生产车间环境，同时有利于资源回收利用。

使型腔分解的更充分从而使铸件质量更好。

具体实施方式

以下实施例进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。

本发明催化气化消失铸模泡沫的制备过程如下：

将去离子水、基本单体、分散剂、甲基丙烯酸、引发剂混合悬浮聚合制备珠粒材料，洗涤、干燥、筛分后得到预发泡材料；所述的分散剂为碱式碳酸镁、氯化铝和有机分散剂PVA的混合；

将预发泡材料、发泡剂、增塑剂、表面涂层剂和静电防止剂置于高压釜中，设置压力0.65MPa的下发泡6～10h，保温10～15h，出料、洗涤得到发泡性消失铸模材料。

优化地，分散剂的加入量占预发泡材料质量的0.5％-1％。碱式碳酸镁与氯化铝的物质量比为3:2。

甲基丙烯酸在悬浮聚合开始0.5～1.5h后采用滴加的方式加入。甲基丙烯酸与生成的氢氧化铝反应生成甲基丙烯铝然后与单体一起聚合，使得铝元素更好的分布在材料中。

实施例1

把去离子水、苯乙烯单体、分散剂(PVA、碱式碳酸镁、氯化铝)、引发剂、功能单体甲基丙烯酸混合并进行悬浮聚合反应制备成珠粒材料；碱式碳酸镁与氯化铝的物质量比为3:2；分散剂的加入量占预发泡材料质量的0.5％；

将制备的珠粒材料洗涤、干燥、筛分后保存得到预发泡材料；

将预发泡材料、发泡剂、增塑剂、表面涂层剂和静电防止剂置于高压釜中，设置压力0.65MPa的下发泡6h，保温15h，降温、出料、洗涤，得到发泡性消失铸模材料。

在RJ-1型裂解器中将材料于600～800℃温度下进行裂解反应，将裂解产物取样用气相液谱进行分析。苯乙烯含量大约为65％，多聚体含量大约为1.5％，小分子含量大约为28.5％，苯、甲苯、乙苯等含量大约为5％。

对比例1: