[发明专利]模制材料

说明书

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其是涉及一种模制材料。

背景技术

铸造业对改善人们的生活质量起了重要作用，但也对生活环境造成了极大破坏。铸造是机械制造业中污染最严重的一个行业，其中造型制芯用粘结剂是造成污染的主要根源。粘结剂需满足以下要求：(1)通过粘结剂制备的铸型在浇筑时应具有足够的稳定性和耐高温性；(2)浇筑金属液释放的热量使粘结剂在铸型材料颗粒间的粘结强度下降甚至消除，易于溃散。

铸造用粘结剂主要有机粘结剂和无机粘结剂，有机粘结剂如呋喃树脂、脲烷树脂；无机粘结剂如水玻璃、磷酸盐。在液态金属浇入铸型时有机粘结剂热分解可能释放出甲苯、二甲苯、苯酚、一氧化碳和悬浮物等有毒气体和有害物质，虽然可通过相关措施来减少排放但是不可能完全避免，无机-有机混合粘结剂也是如此。为了避免浇铸过程期中有毒气体和有害物质的排放，必须采用不含或仅含少量有机化合物的无机粘结剂。

目前，环境问题是当今国际社会关注的全球性热点问题，相关国家的法律、法规对铸造厂排放的气体和物质、工人生产环境的要求越来越高，因此绿色环保、成本低且质量好的无机粘结剂是开发的重点。而现有的无机粘结剂同有机粘结剂制备的铸型相比，强度低、抗湿性差；浇筑后，铸型的溃散性差。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种模制材料，本发明提供的模制材料制备得到的铸型强度高、抗湿性好、溃散性好。

本发明提供了一种模制材料，由模制材料基料和辅料制成；

所述辅料包括水玻璃和木质素-糖组合物；

所述木质素-糖组合物包括木质素磺酸盐和糖类；

所述糖类选自单糖、双糖、低聚糖和糖醇中的一种或多种；

所述木质素磺酸盐和糖类的质量比为(10～30)：(10～60)。

优选的，所述木质素磺酸盐和糖类的质量比为20：(10～60)。

优选的，所述木质素磺酸盐选自木质素磺酸钠、木质素磺酸镁、木质素磺酸钙和木质素磺酸铵中的一种或多种。

优选的，所述单糖选自木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖、鼠李糖和果糖中的一种或多种；

所述双糖选自蔗糖、乳糖和麦芽糖中的一种或几种；

所述低聚糖为功能性低聚糖；

所述糖醇选自木糖醇和山梨糖醇中的一种或多种。

优选的，所述木质素-糖组合物和所述模制材料的质量比为(1～10)：1000。

优选的，所述水玻璃的模数为1.8～3.0。

优选的，所述水玻璃中二氧化硅和所述模制材料的质量比为(0.5～1.5)： 1000。

优选的，所述糖类选自单糖、双糖、低聚糖和糖醇中的两种或两种以上。

本发明提供了一种铸型的制备方法，包括：

制备上述权利要求所述的模制材料；

将所述模制材料加热并通入热空气固化得到铸型。

本发明提供了一种木质素-糖组合物，包括：

木质素磺酸盐和糖类；

所述糖类为单糖、双糖、低聚糖和糖醇中的一种或多种；

所述木质素磺酸盐和糖类的质量比为(10～30)：(10～60)。

与现有技术相比，本发明提供了一种模制材料，由模制材料基料和辅料制成；所述辅料包括水玻璃和木质素-糖组合物；所述木质素-糖组合物包括木质素磺酸盐和糖类；所述糖类选自单糖、双糖、低聚糖和糖醇中的一种或多种；所述木质素磺酸盐和糖类的质量比为(10～30)：(10～60)。本发明提供的模制材料由模制材料基料和辅料制成，其中辅料包括木质素-糖组合物，本发明提供的木质素-糖组合物可以部分替代水玻璃作为模制材料的粘合剂，应用于模制材料领域粘合效果好、成本低，并且与水玻璃共同制备得到的铸型强度高，抗湿性好，溃散性好。实验结果表明，本发明提供的模制材料制备得到的铸型即时强度大于0.70MPa，24h高干强度大于2.15MPa，24h高湿强度大于0.42MPa，溃散强度大于0.30MPa。

具体实施方式

本发明提供了一种模制材料，由模制材料基料和辅料制成；

所述辅料包括水玻璃和木质素-糖组合物；

所述木质素-糖组合物包括木质素磺酸盐和糖类；

所述糖类选自单糖、双糖、低聚糖和糖醇中的一种或多种；

所述木质素磺酸盐和糖类的质量比为(10～30)：(10～60)。