CN102049463A - 一种树脂砂防燃剂及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种树脂砂防燃剂及其使用方法，涉及铸造防燃领域，确切地说是涉及一种用树脂砂作为铸模浇铸易燃合金的防燃剂及其使用方法。一种树脂砂防燃剂，为烷基磺酸钠溶液，其使用方法为：取一定质量的新砂；再取占砂重0.75％～12％的偏碱性树脂；取偏碱性树脂重量2％～3.5％质量的烷基磺酸钠制成溶液；将烷基磺酸钠溶液与偏碱性树脂混合；将前面的混合物与新砂混合；然后与偏酸性树脂充分混合，就可以制作树脂砂铸件模型。采用烷基磺酸钠作为树脂砂的防燃剂能有效的起到对易燃合金的防燃作用。使用的烷基磺酸钠溶液有效减少了原砂中的微粉含量，提高了树脂砂的物理性能。简化了生产流程降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及铸造防燃领域，确切地说是涉及一种用树脂砂作为铸模浇铸易燃合金的防燃剂及其使用方法。
背景技术
随着科技的进步与社会的发展，对铸件的要求是越来越高，铸件要朝着重量轻、强度高、无余量或少余量加工、铸件表面粗糙度要求高、质量一致性要更好的方向发展。采用传统的粘土砂潮模工艺，已很难满足新时期对铸件的要求。因此用自硬树脂砂作为铸件模型越来越多的应用在铸造领域中。针对易燃合金，例如镁合金作为一种常用的铸件原料，在浇注及充型过程中极易氧化燃烧，这就需要在制造铸件模型材料中添加防燃填充物，以防止铸件在浇注及凝固收缩过程中产生氧化燃烧。同时，树脂砂工艺对原砂的微粉含量控制的非常严格，一般要求在0.5％以下。传统的易燃合金防燃剂主要以硼酸、硫磺为主，由于硫磺、硼酸为粉状固体物质，加入原砂中势必会增加微粉含量，降低树脂砂的使用性能，使树脂砂出现强度低，有掉砂或不固化现象，还会造成铸件表面粗糙。如需提高强度则需增加大量的树脂和催化剂，导致生产成本增加。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种新型的防燃剂及其使用方法，既降低了原砂中的微粉含量，还大大提高了树脂砂的强度，使铸件表面平滑不粗糙。
一种树脂砂防燃剂，为烷基磺酸钠溶液，烷其磺酸钠的结构式为：
烷基磺酸钠溶液的防燃作用主要是由气相保护、致密膜保护两个方面组成，烷基磺酸钠溶液是开链结构的化合物，加热至270℃开始断链，由于C-H链结合比较牢固，所以往往先从C-C链断开，生成很多短链的烷烯烃类化合物，随着温度的升高，这些短链的烷烯烃类化合物发生，生成碳、水以及二氧化碳气体，磺酸基受热后分解出SO2、H2S和S等气体，而SO2和CO2为极难燃烧气体充斥在易燃合金与树脂砂铸模之间，对易燃合金形成气相保护；烷基磺酸钠溶液受热后分解出大量的游离状态的硫，它可以直接与易燃合金瓜生成致密系数较高的硫化合金从而起到保护作用。
烷基磺酸钠溶液作为防燃剂应用时的使用方法：
本方法的温度要保证在5℃～30℃之间；
步骤一、取一定质量的新砂；
步骤二、取占砂重0.75％～1％的偏碱性树脂；
步骤三、取占步骤二中偏碱性树脂重量2％～3.5％的烷基磺酸钠溶液；
步骤四、将步骤三中的烷基磺酸钠溶液与步骤二中的偏碱性树脂混合；
步骤五、将步骤四中的混合物与步骤一中的新砂混合；
步骤六、取与步骤二中偏碱性树脂质量相同的偏酸性树脂；
步骤七、将步骤五中加了烷基磺酸钠溶液的偏碱性树脂砂与步骤六中的偏酸性树脂充分混合；
步骤八、制作树脂砂铸件模型。
采用烷基磺酸钠溶液作为树脂砂的防燃剂能有效的起到对易燃合金的防燃作用。使用的烷基磺酸钠溶液有效减少了原砂中的微粉含量，提高了树脂砂的物理性能，简化了生产流程降低了生产成本。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的说明：
作为本发明中发明内容中技术方案部分的优选方案，步骤二中的偏碱性树脂可以选用苯基醚酚醛树脂，步骤六中的偏酸性树脂可以选用聚异氰酸脂。
烷基磺酸钠溶液使用方法步骤三中的烷基磺酸占步骤二中偏酸性树脂质量的百分比优选2.5％～3％，采用这个范围内的烷基磺酸钠溶液可以使树脂砂铸件模型防燃效果更好，同时符合树脂砂铸件模型抗拉、抗压和透气性工艺要求。
在进行树脂砂铸模过程中的温度优选18℃～25℃之间，时间太短两类树脂之间不能充分反应，铸模的强度太低砂模会散，温度太高模型未完成两类树脂间反应已经完成。
为获取烷基磺酸钠溶液重量占偏碱性树脂的不同百分比的情况下树脂砂的铸件模型的工艺参数，在室温20℃下按技术方案中的步骤做了如下试验：
步骤一、取2Kg的新砂；
步骤二、苯基醚酚醛树脂0.9克；
步骤三、取不同重量的烷基磺酸钠溶液制成溶液；
步骤四、将步骤二和步骤三中的所得物混合；
步骤五、将步骤四的所得物与步骤一中的新砂混合；
步骤六、取聚异氰酸脂0.9克；
步骤七、步骤六与步骤五中的所得物混合；
步骤八、制作树脂砂模型。
得到实验结果见下表：
经过试验，在步骤二树脂中加入占树脂2.5％～3％的烷基磺酸钠溶液，能有效防止铸件在浇注过程中的氧化燃烧，并且不降低树脂砂强度，能满足生产工艺要求。
Claims (5)
1.一种树脂砂防燃剂，为烷基磺酸钠溶液。
2.权利要求1所述的树脂砂防燃剂的使用方法：
烷基磺酸钠溶液作为防燃剂应用时的使用方法：
本方法的温度要保证在5℃～30℃之间；
步骤一、取一定质量的新砂；
步骤二、取占砂重0.75％～1％的偏碱性树脂；
步骤三、取占步骤二中偏碱性树脂重量2％～3.5％的烷基磺酸钠溶液；
步骤四、将步骤三中的烷基磺酸钠溶液与步骤二中的偏碱性树脂混合；
步骤五、将步骤四中的混合物与步骤一中的新砂混合；
步骤六、取与步骤二中偏碱性树脂质量相同的偏酸性树脂；
步骤七、将步骤五中加了烷基磺酸钠溶液的偏碱性树脂砂与步骤六中的偏酸性树脂充分混合；
步骤八、制作树脂砂铸件模型。
3.根据权利要求2所述的树脂砂防燃剂的使用方法，其特征在于：步骤二中的偏碱性树脂可以选用苯基醚酚醛树脂，步骤六中的偏酸性树脂可以选用聚异氰酸脂。
4.根据权利要求2或3任一权利要求所述的树脂砂防燃剂的使用方法，其特征在于：烷基磺酸钠使用方法步骤三中的烷基磺酸占步骤二中偏酸性树脂质量的的百分比优选2.5％～3％。
5.根据权利要求2或3任一权利要求所述的树脂砂防燃剂的使用方法，其特征在于：在进行树脂砂铸模过程中的温度优选18℃～25℃之间。
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