[发明专利]一种呋喃树脂负载纳米陶瓷改性型砂

说明书

本发明公开了一种呋喃树脂负载纳米陶瓷改性型砂，其特征在于，包括如下重量份的各组分制成：硅砂50‑70份、石英砂40‑50份、锰砂2‑5份、汉白玉砂3‑6份、玻璃砂3‑5份、金刚砂3‑6份、硼砂1‑3份、稀土瓷砂2‑4份、粉煤灰4‑8份、三乙氧基‑2‑呋喃硅烷改性纳米陶瓷粉5‑10份、呋喃树脂6‑9份、端环氧基聚氨酯/2,5‑二(氨基甲基)呋喃缩聚物4‑7份、超支化环氧树脂2‑4份、水25‑35份。本发明还公开了所述呋喃树脂负载纳米陶瓷改性型砂的制备方法。本发明公开的呋喃树脂负载纳米陶瓷改性型砂透气性、流动性、分散性好，强度高，耐热性佳，综合性能优异，铸件表面光滑，不易落砂，还可以回收再利用。

技术领域

本发明涉及型砂技术领域，尤其涉及一种呋喃树脂负载纳米陶瓷改性型砂。

背景技术

铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的，降低了成本并在一定程度上减少了制作时间，铸造是现代装置制造工业的基础工艺之一。在铸造过程中必不可少的一种材料是型砂，其在铸造中起到造型的目的，一般由铸造用原砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成。按所用粘结剂不同，可分为粘土砂、水玻璃砂、水泥砂、树脂砂等。型砂在铸造生产中的作用极为重要，因型砂的质量不好而造成的铸件废品约占铸件总废品的30-50％。因此，开发综合性能优异的型砂显得尤为重要。

理想的型砂需要同时具有较高的强度和热稳定性、良好的流动性、一定的可塑性、较好的透气性和高的溃散性。。型砂的粘结能力是衡量型砂质量好坏的一个重要指标，现有的型砂通常采用水玻璃作为粘结剂制成水玻璃砂，虽然粘结效果比较好，但是由于水玻璃价格比较贵，所以型砂的制造成本也比较高，而且水玻璃砂在实际使用当中，会出现落砂困难和旧砂不易再生等问题。树脂砂由硅砂、树脂和硬化剂等混合配制而成。

呋喃树脂型砂是常见的一种树脂型砂，用这种型砂制成的砂型强度高、尺寸偏差小、溃散性好、能源消耗少，可用于铸钢、铸铁及铸造有色合金铸件的生产，铸件的表面质量和尺寸精度高，但这种型砂在型砂局部过热、散热不良的情况下易产生的型砂烧结与化学粘砂问题。

申请号为201510392552.6的中国发明专利公开了一种泵体铸造用呋喃树脂负载纳米沸石改性型砂，涉及型砂生产技术领域，由如下质量份数的原料制成：石英砂90-100份、呋喃树脂8-10份、纳米沸石粉3-5份、莫来石粉12-15份、陶瓷粉8-10份、铝矾土5-8份、木质纤维4-7份、棕榈蜡2-3份、浓硝酸0.5-1份、乙酸乙酯10-15份、水25-30份。此发明采用负载有纳米沸石的呋喃树脂作为粘结剂，有利于提高型砂的综合性能；并且制得的型砂具有较强的耐高温性、耐磨性、流动性、可塑性、透气性和溃散性，适用于泵体及其他多种工件的铸造。但这种型砂中添加浓硝酸等强氧化性的物质，其易对其他成分造成氧化腐蚀，使用时，对操作者也会带来一定程度的伤害，因此，其不适于大规模生产使用。

因此，开发一种综合性能更佳的型砂符合市场需求，具有广泛是市场价值和应用前景，对促进铸造行业的发展具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种呋喃树脂负载纳米陶瓷改性型砂，该型砂透气性、流动性、分散性好，强度高，耐热性佳，综合性能优异，铸件表面光滑，不易落砂，还可以回收再利用；同时，本发明还提供了所述呋喃树脂负载纳米陶瓷改性型砂的制备方法，该制备方法简单易操作，成品合格率和制备效率高，对设备依赖性小，经济价值、社会价值和生态价值高。