[发明专利]一种覆膜砂用添加剂

说明书

本专利申请公开了一种覆膜砂用添加剂，包括按重量份计的以下原料组分：硅微粉100份，超细氧化铝粉1～10份，球形陶瓷粉1～15份，还原性添加剂4～50份，复合高分子材料0.1～10份。能有效改善覆膜砂和有机高分子树脂复合材料的抗破碎能力、熔点、高温流动性、高温抗压强度、抗结块能力、膨胀率和膨胀行为以及耐高温时间等性能。

技术领域

本发明属于覆膜砂技术领域，具体涉及一种覆膜砂用添加剂。

背景技术

树脂覆膜砂是铸造行业中的主要辅料之一。铸造过程中使用树脂覆膜砂制备成砂芯、组芯、浇注达到制备铸件的目的。

铸造树脂覆膜砂是由耐火骨料和高分子树脂复合而成，制芯时树脂覆膜砂在模具中受热而发生固化反应，将颗粒状的覆膜砂固结成为具有一定形状的砂芯，单个的砂芯被组合或单独使用浇注成为金属铸件。铸件按材质种类不同分为有色金属铸造和黑色金属铸造，有色金属铸造的浇注温度较低，有色金属铸造中的铸铝通常在700℃，铸铜在1250℃左右，而黑色金属铸造中的铸铁浇注温度在1320至1450℃范围，铸钢的浇注温度更高，通常达到1450 至1530℃以上，因此，使用树脂覆膜砂作为型砂材料时，就需要具有很好的耐高温性能。

黑色金属铸造用树脂覆膜砂的耐高温性能，除具有工程需要的基本特性(即时强度、流动性、熔点、常温强度、发气量和发气速率)之外，还需要具有制备而成的砂芯高温膨胀性较低、高温条件下的树脂热化学反应相对缓慢而至残炭量相对较高、耐高温条件下的抗断裂性、在高温条件下的砂芯完整性、抗高温粘砂、较高的覆膜砂熔点等特性。

通常铸造用树脂覆膜砂的高温特性检测方法是，将树脂覆膜砂制成标准试样块，通过测试在1000℃的恒温条件下样块的尺寸变化、样块的热化学反应后的完整性和断裂或破碎所经历的时长来判断，为了达到良好的耐高温性，通常采用具有较高分子量的酚醛树脂、使用具有较高耐火度的骨料(如高硅含量的石英砂、陶粒砂、白刚玉砂、莫来石砂等)以从材料的角度提高其耐高温能力。也有在制备树脂覆膜砂时添加一些具有较骨料略低的一些无机添加剂(如钠长石、钾长石、钙长石、氧化铁粉等等)，使用有机的添加材料(如硅烷、阻燃剂、增塑剂等)，以实现改善耐高温性能之目的。但是现有方法采用添加无机添加剂或者有机的添加材料后，覆膜砂的耐高温性能仍然不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种覆膜砂用添加剂，添加剂可以用于酚醛树脂覆膜砂以及无机颗粒与有机高分子树脂复合材料中，能有效改善覆膜砂和有机高分子树脂复合材料的抗破碎能力、熔点、高温流动性、高温抗压强度、抗结块能力、膨胀率和膨胀行为以及耐高温时间等性能

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：

一种覆膜砂用添加剂，包括按重量份计的以下原料组分：硅微粉100份，超细氧化铝粉 1～10份，球形陶瓷粉1～15份，还原性添加剂4～50份，复合高分子材料0.1～10份。

本方案的优点是：本发明的添加剂可应用于酚醛树脂覆膜砂和无机颗粒与有机高分子树脂复合材料的添加改性，分别具有以下优点：

一、用于酚醛树脂覆膜砂的添加剂使用时，具有以下优点：

(1)可使其高温流动性和熔点提高；

(2)利用该添加剂的无机氧化物的配比混合物在受到高温(600～2000℃)作用时的烧结性，使得其高温抗压强度得到提高；

(3)利用其具有的还原性组分，在受到高温(600～2000℃)时覆膜砂树脂膜热裂解反应减慢。

二、用于无机颗粒与有机高分子树脂复合材料的添加改性时，具有以下优点：

(1)增加树脂膜层硬度，使其受到压力时颗粒间的变形面积减少，有利于流动，透水、透气等；

(2)降低树脂膜层的化学反应性，使其抗酸碱性能提高；