一種高模數(shù)無機(jī)粘結(jié)劑制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于鑄造用無機(jī)粘結(jié)劑領(lǐng)域，具體為一種高模數(shù)無機(jī)粘結(jié)劑，包括如下重量份的各物質(zhì)：陰離子表面活性劑5?25份、流動(dòng)助劑1?75份、活性促進(jìn)劑10?25份、固化劑5份、納米氧化硅30份、納米氧化鋅20份、氫化淀粉20份、磷酸鹽10份以及碳酸鹽5份。其有效改善無機(jī)粘結(jié)劑砂的流動(dòng)性、抗?jié)裥浴?qiáng)度及硬化速度、潰散性等。

High modulus inorganic binder

The invention belongs to the field of inorganic binder for casting, in particular to a high modulus inorganic binder, including the weight of the material are as follows: anionic surfactant 5 25 copies, 75 copies, 1 gliant activity promoter 10 25 copies, 5 copies of the curing agent and nano silicon oxide nano 30 shares, 20 shares of Zinc Oxide, hydrogenated starch 20 copies, 10 copies and 5 copies of carbonate phosphate. The improved inorganic binder sand fluidity, moisture resistance, strength and hardening speed, collapsibility, etc..

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種高模數(shù)無機(jī)粘結(jié)劑
本專利技術(shù)屬于鑄造用無機(jī)粘結(jié)劑領(lǐng)域，具體為一種高模數(shù)無機(jī)粘結(jié)劑。
技術(shù)介紹
無機(jī)粘結(jié)劑，粘結(jié)強(qiáng)度高，可用于大無機(jī)粘結(jié)劑砂芯的組合粘結(jié)、吊芯、封箱等；高溫性能好，可用于陶質(zhì)澆注系統(tǒng)，澆口及其它耐高溫部位的粘結(jié)或修補(bǔ)；使用方便、經(jīng)濟(jì)。現(xiàn)有鑄造技術(shù)主要采用無機(jī)粘結(jié)劑制芯工藝替代具有高污染、高毒害的冷芯盒制芯工藝，所制造的鑄造用型芯具有環(huán)保性能好、生產(chǎn)成本低等性能。在所有類型的無機(jī)結(jié)劑中，水玻璃粘結(jié)劑是應(yīng)用較為廣泛的一種，但純水玻璃粘結(jié)劑存在耐水性差，粘結(jié)強(qiáng)度低，易粉化，固化時(shí)間長等缺陷。具體應(yīng)用中需要加各類有機(jī)乳化劑或潤濕劑等。如中國專利CN105440957A，其公開了一種鉀水玻璃粘結(jié)劑，其特征在于，它包括以下質(zhì)量份的原料：鉀水玻璃30～50份、白炭黑8～14份、氧化鎂14～28份、氯化鎂5～10份、硫酸鎂5～10份、縮合磷酸鋁5～10份、平平加O2～8份和水6～12份。但是該技術(shù)方案不能有效改善無機(jī)粘結(jié)劑砂的抗?jié)裥砸约傲鲃?dòng)性等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供一種高模數(shù)無機(jī)粘結(jié)劑，其有效改善無機(jī)粘結(jié)劑砂的流動(dòng)性、抗?jié)裥浴?qiáng)度及硬化速度、潰散性等。本專利技術(shù)為解決上述技術(shù)問題，所采取的具體技術(shù)方案為，一種高模數(shù)無機(jī)粘結(jié)劑，包括如下重量份的各物質(zhì)：陰離子表面活性劑5-25份、流動(dòng)助劑1-75份、活性促進(jìn)劑10-25份、固化劑5份、納米氧化硅30份、納米氧化鋅20份、氫化淀粉20份、磷酸鹽10份以及碳酸鹽5份。作為本專利技術(shù)改進(jìn)的技術(shù)方案，包括如下重量份的各物質(zhì)：離子型表面活性劑20份、流動(dòng)助劑5份、活性促進(jìn)劑15份、固化劑5份、納米氧化硅30份、納米氧化鋅20份、氫化淀粉20份、磷酸鹽10份以及碳酸鹽5份。作為本專利技術(shù)改進(jìn)的技術(shù)方案，陰離子表面活性劑選用HI95769-01型陰離子表面活性劑。作為本專利技術(shù)改進(jìn)的技術(shù)方案，固化劑為五氧化二磷與三氧化二鋁按質(zhì)量比3：2混合制備而成。作為本專利技術(shù)改進(jìn)的技術(shù)方案，固化劑為堿性酚醛樹脂、酚脲醛樹脂或者水性丙烯酸樹脂。作為本專利技術(shù)改進(jìn)的技術(shù)方案，活化促進(jìn)劑為非晶態(tài)改性硅灰。作為本專利技術(shù)改進(jìn)的技術(shù)方案，流動(dòng)助劑為超細(xì)空心玻璃微珠。作為本專利技術(shù)改進(jìn)的技術(shù)方案，超細(xì)空心玻璃微珠的粒度為2500目。有益效果本專利技術(shù)采用多種材料改性的無機(jī)粘結(jié)劑的鑄造技術(shù)，以提高芯砂的流動(dòng)性、抗?jié)裥浴?qiáng)度及硬化速度、潰散性等。采用離子型表面活性劑對無機(jī)粘結(jié)劑進(jìn)行改性并利用加入流動(dòng)助劑改變砂粒間摩擦方式以提高型芯砂的流動(dòng)性；選取高活性促進(jìn)劑提高型芯砂的硬化速度和即時(shí)強(qiáng)度并加入少量的緩釋固化劑提高芯砂的硬化速度；同時(shí)加入無機(jī)納米材料提高芯砂抗?jié)裥阅埽惶砑佑袡C(jī)物、碳酸鹽以及磷酸鹽改善芯砂的潰散性。附圖說明圖1是不同陰離子表面活性劑加入量對無機(jī)粘結(jié)劑砂流動(dòng)性影響的圖譜；圖2是2500目流動(dòng)助劑的加入量對無機(jī)粘結(jié)劑砂流動(dòng)性影響的圖譜；圖3是活性促進(jìn)劑對無機(jī)粘結(jié)劑砂強(qiáng)度性能影響的圖譜。具體實(shí)施例為使本專利技術(shù)實(shí)施例的目的和技術(shù)方案更加清楚，下面將結(jié)合本專利技術(shù)實(shí)施例，對本專利技術(shù)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本專利技術(shù)的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于所描述的本專利技術(shù)的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。本
技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本專利技術(shù)所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。一種高模數(shù)無機(jī)粘結(jié)劑，包括如下重量份的各物質(zhì)：陰離子表面活性劑5-25份、流動(dòng)助劑1-75份、活性促進(jìn)劑10-25份、固化劑5份、納米氧化硅30份、納米氧化鋅20份、氫化淀粉20份、磷酸鹽10份以及碳酸鹽5份。優(yōu)選為，一種高模數(shù)無機(jī)粘結(jié)劑，包括如下重量份的各物質(zhì)：離子型表面活性劑20份、流動(dòng)助劑5份、活性促進(jìn)劑15份、堿性酚醛樹脂5份、納米氧化硅30份、納米氧化鋅20份、氫化淀粉20份、磷酸鹽10份以及碳酸鹽5份。優(yōu)選為，一種高模數(shù)無機(jī)粘結(jié)劑，包括如下重量份的各物質(zhì)：陰離子表面活性劑5份、流動(dòng)助劑1份、活性促進(jìn)劑10份、酚脲醛樹脂5份、納米氧化硅30份、納米氧化鋅20份、氫化淀粉20份、磷酸鹽10份以及碳酸鹽5份。優(yōu)選為，一種高模數(shù)無機(jī)粘結(jié)劑，包括如下重量份的各物質(zhì)：陰離子表面活性劑10份、流動(dòng)助劑25份、活性促進(jìn)劑15份、固化劑5份、納米氧化硅30份、納米氧化鋅20份、氫化淀粉20份、磷酸鹽10份以及碳酸鹽5份。優(yōu)選為，一種高模數(shù)無機(jī)粘結(jié)劑，包括如下重量份的各物質(zhì)：陰離子表面活性劑15份、流動(dòng)助劑50份、活性促進(jìn)劑20份、水性丙烯酸樹脂5份、納米氧化硅30份、納米氧化鋅20份、氫化淀粉20份、磷酸鹽10份以及碳酸鹽5份。優(yōu)選為，一種高模數(shù)無機(jī)粘結(jié)劑，包括如下重量份的各物質(zhì)：陰離子表面活性劑20份、流動(dòng)助劑75份、活性促進(jìn)劑25份、水性丙烯酸樹脂5份、納米氧化硅30份、納米氧化鋅20份、氫化淀粉20份、磷酸鹽10份以及碳酸鹽5份。優(yōu)選為，一種高模數(shù)無機(jī)粘結(jié)劑，包括如下重量份的各物質(zhì)：陰離子表面活性劑25份、流動(dòng)助劑5份、活性促進(jìn)劑15份、五氧化二磷3份、三氧化二鋁2份、納米氧化硅30份、納米氧化鋅20份、氫化淀粉20份、磷酸鹽10份以及碳酸鹽5份。優(yōu)選為，陰離子表面活性劑選用HI95769-01型陰離子表面活性劑。優(yōu)選為，固化劑為五氧化二磷與三氧化二鋁按質(zhì)量比3：2混合制備而成。優(yōu)選為，固化劑為有機(jī)樹脂，活化促進(jìn)劑為非晶態(tài)改性硅灰(廠家為深圳市吉田化工有限公司，型號為MGW-801，目數(shù)為2500目)。優(yōu)選為，流動(dòng)助劑為超細(xì)空心玻璃微珠。優(yōu)選為，超細(xì)空心玻璃微珠的粒度為2500目。其產(chǎn)生的效果為，提高無機(jī)粘結(jié)劑砂的流動(dòng)性，原理為：采用離子型表面活性劑對無機(jī)粘結(jié)劑進(jìn)行改性以提高無機(jī)粘結(jié)劑砂的流動(dòng)性，主要是通過電離產(chǎn)生不同的陰陽離子，中和顆粒表面電荷，直接改變了顆粒的表面電位，從而改變了顆粒間的靜電力；粉體顆粒的流動(dòng)性將得到很大改善。利用加入流動(dòng)助劑改變砂粒間摩擦方式提高無機(jī)粘結(jié)劑砂流動(dòng)性，對于砂粒這種剛性和硬度都較大，并且形狀不規(guī)則的材質(zhì)，砂粒間的相對移動(dòng)會由滑動(dòng)摩擦和咬合摩擦的效應(yīng)共同影響。對提高無機(jī)粘結(jié)劑砂的流動(dòng)性的效果進(jìn)行檢測，一、選取陰離子表面活性劑為HI95769-01；陽離子表面活性劑為2180T；非離子表面活性劑為Dowfax20A64。其改性方法為：無機(jī)粘結(jié)劑中加入活性劑，攪拌均勻即可。側(cè)孔質(zhì)量法：取100重量份標(biāo)準(zhǔn)砂，加入2或2.5重量份無機(jī)粘結(jié)劑，混制1min后停止混砂，稱取185g倒入試驗(yàn)筒中，將它放在錘擊式制樣機(jī)上，拔出塞柱舂擊10次，用頂樣柱將試樣頂出，把留在小孔中的砂子刮下來，連同被擠出的砂子一起進(jìn)行稱量，被擠出砂子的質(zhì)量作為砂子流動(dòng)性的指標(biāo)。無機(jī)粘結(jié)劑砂流動(dòng)性試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果如表1：表1無機(jī)粘結(jié)劑砂流動(dòng)性試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果注：1、粘結(jié)劑加入量相對于硅砂質(zhì)量的百分含量；2、表面活性劑加入量相對于無機(jī)粘結(jié)劑質(zhì)量的百分含量。陽離子表面活性劑與無機(jī)粘結(jié)劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不能共存，無法使用，非離子表面活性劑本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高模數(shù)無機(jī)粘結(jié)劑，其特征在于，包括如下重量份的各物質(zhì)：陰離子表面活性劑5?25份、流動(dòng)助劑1?75份、活性促進(jìn)劑10?25份、固化劑5份、納米氧化硅30份、納米氧化鋅20份、氫化淀粉20份、磷酸鹽10份以及碳酸鹽5份。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高模數(shù)無機(jī)粘結(jié)劑，其特征在于，包括如下重量份的各物質(zhì)：陰離子表面活性劑5-25份、流動(dòng)助劑1-75份、活性促進(jìn)劑10-25份、固化劑5份、納米氧化硅30份、納米氧化鋅20份、氫化淀粉20份、磷酸鹽10份以及碳酸鹽5份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高模數(shù)無機(jī)粘結(jié)劑，其特征在于，包括如下重量份的各物質(zhì)：陰離子表面活性劑20份、流動(dòng)助劑5份、活性促進(jìn)劑15份、固化劑5份、納米氧化硅30份、納米氧化鋅20份、氫化淀粉20份、磷酸鹽10份以及碳酸鹽5份。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高模數(shù)無機(jī)粘結(jié)劑，其特征在于，陰離子表面活性劑選用HI...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張宏奎，王成剛，趙洪仁，夏為，尹紹奎，李延海，
申請(專利權(quán))人：中國第一汽車股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：吉林,22