[发明专利]一种热固型环保固化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种热固型环保固化剂及其制备方法，发烟硫酸与二甲苯(笨)在150℃‑‑300℃的范围内进行磺化反应，磺化时间控制在8—30小时；磺化后的产物降温、保温后与环保溶剂进行酯化反应，再进行酸度调节。本发明制备的固化剂适合热固化，常温固化速度慢，有充分的可使用时间，加热时固化速度快。硬化后的型砂再生后可重复使用(制备的型砂使用时间长，再可重复使用)，不会造成二次污染。同时铸件的精确度、表面质量及材质的致密性都得到极大提高。

技术领域

本发明涉及固化剂技术领域，特别是指一种热固型环保固化剂及其制备方法，该固化剂可用于铸钢、铸铁和有色金属的生产。

背景技术

型砂是在砂型铸造中用来造型的材料，型砂一般由铸造砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成。粘合剂在砂的颗粒之间产生牢固的粘接，赋予型砂所必需的机械稳定性。辅加物如固化剂能加速粘合剂固化。

对甲苯磺酸在医药上用于合成强力霉素、阿莫西林中间体等的重要原料；在有机化工业中广泛使用在纺织助剂、摄影胶片、聚合反应的稳定剂及有机合成酯类的催化剂；在树脂、涂料、人造板、铸造等行业广泛用作固化剂，固化速度快，漆膜不变色。

工业生产中，甲苯和过量的浓硫酸在反应釜中生成对甲苯磺酸和硫酸的混合液体，混合液在结晶槽中冷却结晶放到离心机中分离，晶体即为对甲苯磺酸，甩出的液体即为磺酸母液体，部分调制固化剂出售，部分与液体碱在中和锅里反应生成甲苯磺酸钠液体，液体经脱色沉盐浓缩离心或经喷雾干燥后即为甲苯磺酸钠固体出售。

但是对甲苯磺酸固化剂在生产中会出现成品总酸值与游离酸值偏高的问题，影响固化剂的使用效率，而且现有的磺酸固化剂制备时间较长，产生废水量多，生产效率及环保要求都不理想。

以往对甲苯磺酸用作固化呋喃树脂，是常温固化，型砂的可使用时间为10-30(60)分钟。因为可使用时间短，遇到特殊问题甚至工作班次问题，砂子就会固化在(罐子)射砂筒里导致无法射砂处理的极大麻烦。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术的状况，为了解决现有固化剂总酸值与游离酸值偏高，型砂常温固化使用时间短等问题，本发明公开一种热固型环保固化剂及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种热固型环保固化剂，包括二甲苯、发烟硫酸、环保溶剂和无机酸；

所述环保溶剂包括磷酸、油酸或二丙二醇甲醚中的一种或多种组合；

所述固化剂组分配方以重量份数计为：二甲苯840-860份、发烟硫酸1040-1060份、环保溶剂560-950份和无机酸30-150份。

进一步地，包括以下重量份的原料：二甲苯860份、发烟硫酸1060份、环保溶剂1500份和无机酸150份。

进一步地，所述环保溶剂为磷酸、油酸和二丙二醇甲醚的组合，其组分配方以重量份数计为：磷酸130-300份、油酸300-350份和二丙二醇甲醚130-300份。

1.进一步地，所述环保溶剂为磷酸和二丙二醇甲醚的组合，其组分配方以重量份数计为：磷酸300-600份、二丙二醇甲醚260-350份。

进一步地，所述无机酸为碳酸二甲酯、盐酸、硫酸、硝酸、硼酸、磷酸、焦磷酸、碳酸、蚁酸、乙酸、脂多酸类、芳香酸类或芳多酸类中的一种或多种组合。

一种热固型环保固化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：按权利要求1所述的重量份数组分配方称取原料，

步骤二：将二甲苯加入至反应釜中，升温至150℃～300℃时滴加发烟硫酸进行磺化反应，磺化反应时间8～30小时，

步骤三：降温至温度50℃～80℃，保温0.5～1.5小时，