[发明专利]一种成型固化剂及其制备工艺及应用

说明书

本发明公开了一种成型固化剂，其原料按重量份包括：酚醛树脂10‑20份、聚乙烯醇缩丁醛8‑18份、聚乙烯醇4‑12份、水溶性硅油5‑10份、三乙醇胺3‑8份、聚丙烯酰胺10‑20份、椰油胺2‑8份、石蜡油5‑15份、羧甲基纤维素4‑12份、丙烯酸树酯粉末4‑10份、钛白粉3‑9份、二硫化钼6‑12份以及去离子水20‑30份。本发明还公开了制备的成型固化剂在3D打印覆膜砂成型中的应用。本发明制备的成型固化剂能够提高覆膜砂的粘合强度，提高了覆膜砂的耐热性、耐老化性等耐候性，延长了覆膜砂的使用寿命。

技术领域

本发明属于成型固化剂技术领域，具体的是涉及一种成型固化剂及其制备工艺，以及成型固化剂在3D打印覆膜砂成型中的应用。

背景技术

固化剂又名硬化剂、熟化剂或变定剂，是一类增进或控制固化反应的物质或混合物。固化是通过添加固化(交联)剂来完成的。

固化剂的品种对固化物的力学性能、耐热性、耐水性、耐腐蚀性等都有很大影响，一般地说，使用固化温度高的固化剂可以得到耐热优良的固化物。为了提高固化物的耐候性，相应的需要一种与之相适应的固化剂。

固化剂广泛应用在混凝土制备工艺、土壤固化技术、道路工程施工中、覆膜砂制备等等。

覆膜砂，砂粒表面在造型前即覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂。覆膜砂主要用于制备铸钢件、铸铁件等。传统铸造行业开发新产品需要先开模具、再制芯、组芯、最后浇铸，耗时长，成本高，效率低；将3D打印技术应用于铸造中，节省了开模具、制芯等工序的，极大的缩短了新产品开发周期，提高效率。但是由于传统铸造工艺中采用的覆膜砂在强度、稳定性、耐高温等性能方面的不足，应用3D打印覆膜砂替代传统覆膜砂使用在3D打印技术上成为必然趋势。

3D打印覆膜砂在制备过程中需要对其进行成型固化，而目前使用的较为常见的成型固化剂为乌洛托品，虽然使用乌洛托品能够达到成型固化的效果，但是其无法提高覆膜砂的耐候性。况且，乌洛托品具有易燃性和腐蚀性，在使用过程中危险系数较高，需要有能够提高覆膜砂耐候性且安全的成型固化剂取而代之。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够提高3D打印覆膜砂耐候性的成型固化剂。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种成型固化剂，其原料按重量份包括：酚醛树脂10-20份、聚乙烯醇缩丁醛8-18份、聚乙烯醇4-12份、水溶性硅油5-10份、三乙醇胺3-8份、聚丙烯酰胺10-20份、椰油胺2-8份、石蜡油5-15份、羧甲基纤维素4-12份、丙烯酸树酯粉末4-10份、钛白粉3-9份、二硫化钼6-12份以及去离子水20-30份。

一种上述成型固化剂的制备工艺，包括如下步骤：

A、将酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、水溶性硅油、石蜡油进行混合搅拌，混合后得混合物A；

B、将三乙醇胺、聚丙烯酰胺、椰油胺、羧甲基纤维素、二硫化钼进行混合搅拌，混合后得混合物B；

C、取上述混合物B加入到上述混合物A中，再加入丙烯酸树脂粉末、钛白粉和去离子水，混合后水浴加热，且不断搅拌，之后缓慢冷却至常温，即得到成型固化剂。

更进一步的，混合物A的原料的重量份数为：

酚醛树脂10-20份、聚乙烯醇缩丁醛8-18份、聚乙烯醇4-12份、水溶性硅油5-10份、石蜡油5-15份。

更进一步的，混合物B的原料的重量份数为：

三乙醇胺3-8份、聚丙烯酰胺10-20份、椰油胺2-8份、羧甲基纤维素4-12份、二硫化钼6-12份。

更进一步的，步骤C中丙烯酸树脂粉末、钛白粉和去离子水的重量份数为：