[发明专利]一种胺法冷芯盒粘结剂

说明书

本发明公开了一种胺法冷芯盒粘结剂，通过对冷芯盒粘结剂体系中的组分和组分分别进行处理，如在组分中加入重金属离子捕捉剂、絮凝剂和高沸点溶剂，在组分中加入延缓剂和高沸点溶剂，成功地得到一种可使用时间长的冷芯盒粘结剂。本发明经过处理后的冷芯盒树脂粘结剂两种组分间的反应时间延长，树脂砂的固化速度变慢，得到的冷芯盒粘结剂树脂砂可使用时间可提升1/5~1/3。该胺法冷芯盒粘结剂可用于铸造树脂砂混合料，在气态胺催化下固化形成制造金属铸件的砂型（芯），适用于铸造各类铸钢、铸铁及有色合金铸件。

技术领域

本发明涉及铸造粘结剂技术领域，具体涉及一种胺法冷芯盒粘结剂。

背景技术

三乙胺冷芯盒制芯是1968年由美国Ashland油脂化学公司向铸造界推出的一种制芯技术，凭借其生产效率高、砂芯尺寸精度高、溃散性好、综合成本低等众多优点，推出不久便受到国内外铸造行业的欢迎，并得到了广泛的应用。时至今日，它已成为铸造行业最常用的制芯工艺。国内冷芯盒树脂目前用量相对较少，占铸造用树脂粘结剂消费总量的12%左右，但占比逐年上升，显示其未来的市场需求具有较好的增长潜力。

对于三乙胺冷芯盒工艺来说，在造型制芯过程中，将粘结剂两种组分与砂子混合均匀后，需要逐个造型（芯），并非是将所有混合好的树脂砂一次性用完。由于酚醛树脂和聚异氰酸酯在常温无催化剂的情况下也会发生反应，而且机械流水线作业每次混砂相对较多，一般在1-2小时内才能用完，这样树脂砂的可使用时间就显得特别重要。尤其是在高温、高湿条件下或者砂子品质较差时，都会使树脂砂的可使用时间显著缩短。从而导致树脂砂的流动性和型芯的填充密度下降。另外，树脂砂可使用时间短导致树脂砂提前硬化，导致强度降低，使型芯的成品率降低，甚至会影响后续铸件质量。此外，树脂砂可使用时间短，在射芯生产中存在严重的沾模现象，在射芯生产中增加金属模具清理难度，增加车间工人的工作量。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明通过对冷芯盒粘结剂体系中的组份和组份分别进行处理，有效的得到一种可使用时间长的冷芯盒粘结剂。

本发明的技术方案是：

一种胺法冷芯盒粘结剂，包括组分、组分，其特征在于：所述组分为一种苯醚型酚醛树脂溶液体系，其成分包括：苯醚型酚醛树脂、聚酯多元醇、高沸点芳烃溶剂、重金属离子捕捉剂、絮凝剂和增强剂；所述组分为一种聚异氰酸酯溶液体系，其成分包括：聚异氰酸酯、高沸点芳烃溶剂、高沸点酯类溶剂和延缓剂。两种组分按0.60%-0.90%的重量比与铸造砂骨料混合，通过冷芯盒射芯机射入金属芯盒，吹入气态胺类催化剂硬化，得到可用于铸造各类铸钢、铸铁及有色合金铸件的砂型（芯）。

本发明所述的粘结剂组分和组分的制备方法，包括以下步骤：

（1）所述的组分，按照以下方法制得：

①将苯醚型酚醛树脂加入反应釜中，开启搅拌；

②将重金属离子捕捉剂与絮凝剂混合均匀，加入反应釜，开启蒸汽阀，升温至50~70℃，保温0.5~1h；再加入聚酯多元醇、高沸点芳烃溶剂，搅拌0.5~1h；

③降温至40℃以下，加入增强剂，搅拌0.5~1h；分离沉淀物，得到成品。

（2）所述的组分，按照以下方法制得：

①将聚异氰酸酯投入反应釜中，开启搅拌；

②加入高沸点芳烃溶剂、高沸点酯类溶剂，搅拌0.5~1h；

③加入延缓剂，搅拌0.5~1h，得到成品。

本发明进一步的技术方案是：

组分为一种苯醚型酚醛树脂溶液体系，所含成分包括：苯醚型酚醛树脂、聚酯多元醇，高沸点芳烃溶剂、重金属离子捕捉剂、絮凝剂和增强剂。