一种利用棉油皂脚蒸馏残渣制造砂芯粘结剂的方法.pdf

本发明涉及一种铸造工业用砂芯粘结剂，特别是利用棉油皂脚提取脂肪酸后的蒸馏残渣制造砂芯粘结剂的方法。
    在铸造生产中，对于一些形状比较复杂、干拉强度要求高和出砂性好的砂芯，常采用植物油或合成树脂等高分子材料作粘结剂，如亚麻油、桐油、豆油、酚醛树脂、呋喃树脂等，这些材料价格昂贵，成本较高，用这些原材料制造砂芯粘结剂，不但造成浪费，而且产品质量也存在一定缺点。在以棉油皂脚为原料蒸馏制取脂肪酸后，将排出原料的30%左右的蒸馏残渣，这些废渣中约含12%的磷脂、5～10%的棉酚、2～5%的脂肪酸，其他为沥青样的残渣和无用的杂质。由于它含有大量的棉酚和其它有害物质，严重地污染环境，损害人们的健康。为解决这一问题，有人曾用棉油皂脚皂化后的产物应用于翻砂工艺中作合脂油，但质量达不到要求，不能使用。还有人用合成脂肪酸蒸馏残渣制取的合脂油，复配少量棉油皂脚蒸馏残渣，用于铸造工业中作粘结剂，但质量降低，用量加大，超出了规定标准。

    本发明的目的是提供一种利用棉油皂脚提取脂肪酸后的蒸馏残渣制造铸造工业中使用的砂芯粘结剂的方法，以提高铸件的质量，降低铸造成本，同时将棉油皂脚蒸馏残渣变废为宝，消除其对环境造成的污染。

    本发明是这样实现的：将棉油皂脚蒸馏残渣预热后，与大分子溶剂柴油、小分子溶剂汽油、添加剂磷酸、氢氧化钠混合。其配比按重量计分别为，棉油皂脚蒸馏残渣70～80%，大分子溶剂柴油10～20%，小分子溶剂汽油5～10%，添加剂磷酸和氢氧化钠各为0.5～1%。试验表明，棉油皂脚蒸馏残渣低于70%湿度较低，不能使芯砂成型，高于80%太稠，不能使用。大分子溶剂柴油低于10%时，15℃烘干以后成型的芯砂强度不够，高于20%时，配料搅拌时出现粘手问题。小分子溶剂汽油的数量、种类和原料质量直接影响坯件地好坏。添加添加剂磷酸、氢氧化钠的目的是改变聚合物的性能。

    采用上述方法制成的砂芯粘结剂，在砂芯的烘干过程中，分子有增大的过程，主要是靠羟基和羧基的作用使分子增大，从而达到了提高干拉强度的要求。这种砂芯粘结剂不仅提高了砂芯的质量，增强了干拉强度和出砂性，而且充分利用了棉油皂脚蒸馏残渣提取脂肪酸后的废料，减轻了它对环境造成的污染。

    以下提供了本发明之砂芯粘结剂的质量指标以及一种利用本发明之粘结剂制作砂芯的配比及其性能。

    质量指标：

    1、外观：褐色粘稠液体。

    2、含固量：55～70%

    3、粘度：50～80秒（乌式粘度计）

    4、酸值：44

    5、干拉强度：12～16.2kg/cm2

    6、湿强度：0.11～0.16kg/cm2

    一种利用本发明之粘结剂制作砂芯的配比及其性能：品名比例（重量）透气性湿压强度kg/cm2干拉强度kg/cm2砂芯粘结剂4.5%良好0.14516.1膨润土2％新砂100％