一種消失模鑄造用泡沫塑料粘結助劑的製作方法
2023-04-23 11:01:46 1
技術領域：
：本發明涉及消失模鑄造
技術領域：
，具體涉及一種消失模鑄造用泡沫塑料粘結助劑。
背景技術：
：：消失模製作是泡沫塑料模的製備，是消失模鑄造中的重要工序之一。而消失模製作如果粘結劑選擇不當，如粘結劑用量過多或過少，不僅影響制模效率，還會增加澆注時的發氣量和燃燒後的殘留物，以及使模樣各部分結合不良，導致鑄件表面出現凹痕或毛刺缺陷。為了獲得優質的鑄件，在金屬液澆注過程中不僅要求塑料模氣化完全、不留殘渣，同時要求模樣用粘結劑氣化迅速、無殘留物。此外，在泡沫塑料模製作過程中粘結劑的用量越少越好，否則過量的粘結劑會出現如下的問題：不利於泡沫塑料的迅速氣化；因殘留物增多而影響鑄件質量；因泡沫塑料的吸水性和透氣性使乾燥時間過長而延緩制模周期。為了解決這一問題，本公司開發出一種消失模鑄造用泡沫塑料粘結助劑，該粘結助劑作為粘結主料聚乙烯醇縮丁醛和酚醛環氧樹脂的功能助劑，在保證粘結質量的基礎上顯著減少粘結劑的用量，並且氣化完全、不留殘渣。技術實現要素：：本發明所要解決的技術問題在於提供一種在顯著減少粘結劑用量的同時自身能氣化完全、不留殘渣的消失模鑄造用泡沫塑料粘結助劑。本發明所要解決的技術問題採用以下的技術方案來實現：一種消失模鑄造用泡沫塑料粘結助劑，由如下重量份數的原料製成：超細氧化鎂負載氫化松香甘油酯10-15份、分子篩原粉-泊洛沙姆複合物3-5份、c5加氫石油樹脂2-3份、交聯聚維酮2-3份、納米微晶纖維素1-2份、聚氧化乙烯1-2份、矽酸鎂鋁1-2份、n-羥乙基丙烯醯胺0.5-1份、氣相白炭黑0.5-1份、納米氧化鋅0.1-0.3份、二茂鐵0.05-0.1份；其製備方法包括如下步驟：(1)向c5加氫石油樹脂中加入矽酸鎂鋁和n-羥乙基丙烯醯胺，並升溫至125-130℃保溫研磨15min，再加入氣相白炭黑和二茂鐵，繼續在125-130℃保溫研磨15min，待自然冷卻至室溫後利用超微粉碎機製成微粉，即得粉料i；(2)將納米微晶纖維素和聚氧化乙烯混合後升溫至120-125℃保溫研磨10min，再加入超細氧化鎂負載氫化松香甘油酯和納米氧化鋅，繼續在120-125℃下保溫研磨30min，並轉入0-5℃環境中密封靜置2h，然後自然恢復至室溫，所得混合物利用超微粉碎機製成微粉，即得粉料ii；(3)向粉料ii中加入分子篩原粉-泊洛沙姆複合物、粉料i和交聯聚維酮，充分混合後將所得混合粉料送入球磨機中，球磨至出料粒度在0.03-0.05mm，即得粘結助劑。所述超細氧化鎂負載氫化松香甘油酯是以超細氧化鎂為載體且在負載助劑作用下高效負載氫化松香甘油酯製得的，其具體製備方法為：向氫化松香甘油酯中加入環氧大豆油和烯丙基縮水甘油醚，升溫至120-125℃保溫混合15min，再加入超細氧化鎂和聚天門冬氨酸，繼續在120-125℃保溫混合15min，然後以5℃/min的降溫速度降溫至0-5℃保溫混合30min，並加入35-40℃水，混合均勻後送入冷凍乾燥機中，乾燥所得固體經超微粉碎機製成微粉，即得超細氧化鎂負載氫化松香甘油酯。所述氫化松香甘油酯、環氧大豆油、烯丙基縮水甘油醚、超細氧化鎂、聚天門冬氨酸和水的質量比為5-10:0.3-0.5:0.05-0.2:15-20:1-2:50-100。所述分子篩原粉-泊洛沙姆複合物是由分子篩原粉和泊洛沙姆在複合助劑作用下複合製得的，其具體製備方法為：向水中加入分子篩原粉和納米鈦白粉，充分分散後送入球磨機中，球磨至細度小於10μm，並利用微波處理器微波回流處理5min，再加入泊洛沙姆和n-乙烯基吡咯烷酮，混合均勻後繼續微波回流處理5min，靜置30min後再次微波回流處理5min，所得混合液送入噴霧乾燥機中，乾燥所得顆粒經超微粉碎機製成微粉，即得分子篩原粉-泊洛沙姆複合物。所述水、分子篩原粉、納米鈦白粉、泊洛沙姆和n-乙烯基吡咯烷酮的質量比為30-60:3-5:0.1-0.3:2-3:0.05-0.1。所述微波處理器的工作條件為微波頻率2450mhz、輸出功率700w。本發明的有益效果是：所制粘結助劑協同粘結主料聚乙烯醇縮丁醛、酚醛環氧樹脂製得粘結劑，將該粘結劑用於消失模泡沫塑料的粘結，在保證所需泡沫粘結強度的同時能夠顯著減少粘結劑的用量；並將製得的消失模用於不鏽鋼鑄件的鑄造，結果顯示該粘結劑的殘渣比低至四千分之一，且氣化過程中無有害氣體產生，使用性能遠優於目前市售的粘結劑。具體實施方式：為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。實施例1(1)向25gc5加氫石油樹脂中加入10g矽酸鎂鋁和5gn-羥乙基丙烯醯胺，並升溫至125-130℃保溫研磨15min，再加入5g氣相白炭黑和0.5g二茂鐵，繼續在125-130℃保溫研磨15min，待自然冷卻至室溫後利用超微粉碎機製成微粉，即得粉料i；(2)將10g納米微晶纖維素和10g聚氧化乙烯混合後升溫至120-125℃保溫研磨10min，再加入50g超細氧化鎂負載氫化松香甘油酯和2g納米氧化鋅，繼續在120-125℃下保溫研磨30min，並轉入0-5℃環境中密封靜置2h，然後自然恢復至室溫，所得混合物利用超微粉碎機製成微粉，即得粉料ii；(3)向粉料ii中加入45g分子篩原粉-泊洛沙姆複合物、粉料i和20g交聯聚維酮，充分混合後將所得混合粉料送入球磨機中，球磨至出料粒度在0.03-0.05mm，即得粘結助劑。超細氧化鎂負載氫化松香甘油酯的製備：向5g氫化松香甘油酯中加入0.3g環氧大豆油和0.1g烯丙基縮水甘油醚，升溫至120-125℃保溫混合15min，再加入20g超細氧化鎂和1g聚天門冬氨酸，繼續在120-125℃保溫混合15min，然後以5℃/min的降溫速度降溫至0-5℃保溫混合30min，並加入80g35-40℃水，混合均勻後送入冷凍乾燥機中，乾燥所得固體經超微粉碎機製成微粉，即得超細氧化鎂負載氫化松香甘油酯。分子篩原粉-泊洛沙姆複合物的製備：向50g水中加入5g分子篩原粉和0.15g納米鈦白粉，充分分散後送入球磨機中，球磨至細度小於10μm，並利用微波頻率2450mhz、輸出功率700w的微波處理器微波回流處理5min，再加入2g泊洛沙姆和0.05gn-乙烯基吡咯烷酮，混合均勻後繼續微波回流處理5min，靜置30min後再次微波回流處理5min，所得混合液送入噴霧乾燥機中，乾燥所得顆粒經超微粉碎機製成微粉，即得分子篩原粉-泊洛沙姆複合物。實施例2(1)向30gc5加氫石油樹脂中加入15g矽酸鎂鋁和5gn-羥乙基丙烯醯胺，並升溫至125-130℃保溫研磨15min，再加入10g氣相白炭黑和0.5g二茂鐵，繼續在125-130℃保溫研磨15min，待自然冷卻至室溫後利用超微粉碎機製成微粉，即得粉料i；(2)將15g納米微晶纖維素和10g聚氧化乙烯混合後升溫至120-125℃保溫研磨10min，再加入50g超細氧化鎂負載氫化松香甘油酯和3g納米氧化鋅，繼續在120-125℃下保溫研磨30min，並轉入0-5℃環境中密封靜置2h，然後自然恢復至室溫，所得混合物利用超微粉碎機製成微粉，即得粉料ii；(3)向粉料ii中加入50g分子篩原粉-泊洛沙姆複合物、粉料i和20g交聯聚維酮，充分混合後將所得混合粉料送入球磨機中，球磨至出料粒度在0.03-0.05mm，即得粘結助劑。超細氧化鎂負載氫化松香甘油酯的製備：向10g氫化松香甘油酯中加入0.5g環氧大豆油和0.2g烯丙基縮水甘油醚，升溫至120-125℃保溫混合15min，再加入20g超細氧化鎂和1g聚天門冬氨酸，繼續在120-125℃保溫混合15min，然後以5℃/min的降溫速度降溫至0-5℃保溫混合30min，並加入80g35-40℃水，混合均勻後送入冷凍乾燥機中，乾燥所得固體經超微粉碎機製成微粉，即得超細氧化鎂負載氫化松香甘油酯。分子篩原粉-泊洛沙姆複合物的製備：向50g水中加入5g分子篩原粉和0.3g納米鈦白粉，充分分散後送入球磨機中，球磨至細度小於10μm，並利用微波頻率2450mhz、輸出功率700w的微波處理器微波回流處理5min，再加入3g泊洛沙姆和0.05gn-乙烯基吡咯烷酮，混合均勻後繼續微波回流處理5min，靜置30min後再次微波回流處理5min，所得混合液送入噴霧乾燥機中，乾燥所得顆粒經超微粉碎機製成微粉，即得分子篩原粉-泊洛沙姆複合物。對照例1(1)向30gc5加氫石油樹脂中加入15g矽酸鎂鋁和5gn-羥乙基丙烯醯胺，並升溫至125-130℃保溫研磨15min，再加入10g氣相白炭黑和0.5g二茂鐵，繼續在125-130℃保溫研磨15min，待自然冷卻至室溫後利用超微粉碎機製成微粉，即得粉料i；(2)將15g納米微晶纖維素和10g聚氧化乙烯混合後升溫至120-125℃保溫研磨10min，再加入50g超細氧化鎂負載氫化松香甘油酯和3g納米氧化鋅，繼續在120-125℃下保溫研磨30min，並轉入0-5℃環境中密封靜置2h，然後自然恢復至室溫，所得混合物利用超微粉碎機製成微粉，即得粉料ii；(3)向粉料ii中加入50g分子篩原粉-泊洛沙姆複合物、粉料i和20g交聯聚維酮，充分混合後將所得混合粉料送入球磨機中，球磨至出料粒度在0.03-0.05mm，即得粘結助劑。超細氧化鎂負載氫化松香甘油酯的製備：向10g氫化松香甘油酯中加入0.5g環氧大豆油和0.2g烯丙基縮水甘油醚，升溫至120-125℃保溫混合15min，再加入20g超細氧化鎂和1g聚天門冬氨酸，繼續在120-125℃保溫混合15min，然後以5℃/min的降溫速度降溫至0-5℃保溫混合30min，並加入80g35-40℃水，混合均勻後送入冷凍乾燥機中，乾燥所得固體經超微粉碎機製成微粉，即得超細氧化鎂負載氫化松香甘油酯。分子篩原粉-泊洛沙姆混合物的製備：向50g水中加入5g分子篩原粉，充分分散後送入球磨機中，球磨至細度小於10μm，並利用微波頻率2450mhz、輸出功率700w的微波處理器微波回流處理5min，再加入3g泊洛沙姆，混合均勻後繼續微波回流處理5min，靜置30min後再次微波回流處理5min，所得混合液送入噴霧乾燥機中，乾燥所得顆粒經超微粉碎機製成微粉，即得分子篩原粉-泊洛沙姆複合物。對照例2(1)向30gc5加氫石油樹脂中加入15g矽酸鎂鋁和5gn-羥乙基丙烯醯胺，並升溫至125-130℃保溫研磨15min，再加入10g氣相白炭黑和0.5g二茂鐵，繼續在125-130℃保溫研磨15min，待自然冷卻至室溫後利用超微粉碎機製成微粉，即得粉料i；(2)將15g納米微晶纖維素和10g聚氧化乙烯混合後升溫至120-125℃保溫研磨10min，再加入50g超細氧化鎂負載氫化松香甘油酯和3g納米氧化鋅，繼續在120-125℃下保溫研磨30min，並轉入0-5℃環境中密封靜置2h，然後自然恢復至室溫，所得混合物利用超微粉碎機製成微粉，即得粉料ii；(3)向粉料ii中加入50g分子篩原粉-泊洛沙姆複合物、粉料i和20g交聯聚維酮，充分混合後將所得混合粉料送入球磨機中，球磨至出料粒度在0.03-0.05mm，即得粘結助劑。超細氧化鎂負載氫化松香甘油酯的製備：將10g氫化松香甘油酯升溫至120-125℃保溫混合15min，再加入20g超細氧化鎂，繼續在120-125℃保溫混合15min，然後以5℃/min的降溫速度降溫至0-5℃保溫混合30min，並加入80g35-40℃水，混合均勻後送入冷凍乾燥機中，乾燥所得固體經超微粉碎機製成微粉，即得超細氧化鎂負載氫化松香甘油酯。分子篩原粉-泊洛沙姆複合物的製備：向50g水中加入5g分子篩原粉和0.3g納米鈦白粉，充分分散後送入球磨機中，球磨至細度小於10μm，並利用微波頻率2450mhz、輸出功率700w的微波處理器微波回流處理5min，再加入3g泊洛沙姆和0.05gn-乙烯基吡咯烷酮，混合均勻後繼續微波回流處理5min，靜置30min後再次微波回流處理5min，所得混合液送入噴霧乾燥機中，乾燥所得顆粒經超微粉碎機製成微粉，即得分子篩原粉-泊洛沙姆複合物。對照例3(1)向30gc5加氫石油樹脂中加入15g矽酸鎂鋁和5gn-羥乙基丙烯醯胺，並升溫至125-130℃保溫研磨15min，再加入10g氣相白炭黑和0.5g二茂鐵，繼續在125-130℃保溫研磨15min，待自然冷卻至室溫後利用超微粉碎機製成微粉，即得粉料i；(2)將15g納米微晶纖維素和10g聚氧化乙烯混合後升溫至120-125℃保溫研磨10min，再加入50g超細氧化鎂負載氫化松香甘油酯和3g納米氧化鋅，繼續在120-125℃下保溫研磨30min，並轉入0-5℃環境中密封靜置2h，然後自然恢復至室溫，所得混合物利用超微粉碎機製成微粉，即得粉料ii；(3)向粉料ii中加入50g分子篩原粉-泊洛沙姆複合物、粉料i和20g交聯聚維酮，充分混合後將所得混合粉料送入球磨機中，球磨至出料粒度在0.03-0.05mm，即得粘結助劑。超細氧化鎂負載氫化松香甘油酯的製備：將10g氫化松香甘油酯升溫至120-125℃保溫混合15min，再加入20g超細氧化鎂，繼續在120-125℃保溫混合15min，然後以5℃/min的降溫速度降溫至0-5℃保溫混合30min，並加入80g35-40℃水，混合均勻後送入冷凍乾燥機中，乾燥所得固體經超微粉碎機製成微粉，即得超細氧化鎂負載氫化松香甘油酯。分子篩原粉-泊洛沙姆複合物的製備：向50g水中加入5g分子篩原粉，充分分散後送入球磨機中，球磨至細度小於10μm，並利用微波頻率2450mhz、輸出功率700w的微波處理器微波回流處理5min，再加入3g泊洛沙姆，混合均勻後繼續微波回流處理5min，靜置30min後再次微波回流處理5min，所得混合液送入噴霧乾燥機中，乾燥所得顆粒經超微粉碎機製成微粉，即得分子篩原粉-泊洛沙姆複合物。實施例3分別利用實施例1、實施例2、對照例1、對照例2和對照例3所制粘結助劑與粘結主料混合製得粘結劑，具體配比如表1所示，同時設置不使用粘結助劑的空白例。再利用所制粘結劑對消失模製作的泡沫塑料進行粘結，測定粘結強度達到3mpa時每cm2粘結面所需粘結劑的用量，結果如表2所示。然後將加工所制消失模用於同一泵體的鑄造，測定利用實施例1和實施例2所制粘結劑的殘渣比，結果如表3所示。表1粘結劑製備原料配比原料實施例1-2、對照例1-3質量/g空白例質量/g聚乙烯醇縮丁醛1515酚醛環氧樹脂1515粘結助劑4.50表面活性劑0.50.5乙醇6569.5表2粘結劑用量項目實施例1實施例2對照例1對照例2對照例3空白例粘結劑g/cm20.010.010.020.040.060.08表3消失模殘渣比項目實施例1實施例2殘渣比1/40001/4000以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。當前第1頁12