該發明涉及一種粘結劑，特別涉及一種磷酸鹽粘結劑；本發明還涉及這種粘結劑的制備方法。

背景技術：

鑄造是機械制造業重要的基礎，但是，也是機械行業中污染最嚴重的部門。造型材料中的粘結劑是鑄造工業主要污染源之一，它是產生各種有害或有毒的氣體和固體物質的主要來源。因此，從鑄造生產中主要污染源的粘結劑的源頭入手，開發鑄造用綠色粘結劑及其成型（芯）工藝，是改造傳統產業、并使之符合和諧的科學發展觀的重要途徑。基于磷酸鹽的鑄造粘結劑，不僅不會產生刺激性氣體、不燃燒、無毒，而且具有強度高、潰散性好、硬化方便的優異特性，可用于灰鑄鐵件、球墨鑄鐵和鑄鋼件。但同時，磷酸鹽粘結劑型（芯）砂在高濕度的環境中，因磷酸根具有較大電負性氧離子而容易吸附水中的氫離子導致網狀結構的節點斷開而喪失粘結強度。因而，探索一種全新的基于磷酸鹽的有機/無機復合型鑄造粘結劑是未來的發展趨勢。

技術實現要素：

發明目的：本發明為了克服上述現有技術存在的缺點提出的，其旨在提供一種消除磷酸鹽的吸濕性缺陷，由無機的磷酸鋁水溶液與有機的聚乙烯醇溶液組成全新的粘結劑，以及這種粘結劑的制備方法。

技術方案：本發明提供了一種粘結劑，所述粘結劑為磷酸鹽粘結劑，各成分的重量百分比為：磷酸鹽含量為60%~63%，氧化鐵粉含量為12%~15%,聚乙烯醇含量為14%~17%，硼含量為8.5%~9.5%。其中所述磷酸鹽重量百分比為62.5%，氧化鐵粉重量百分比為12.5%,聚乙烯醇重量百分比為15.62%，硼重量百分比為9.38%的粘結劑綜合性能最好。

優選項，為了進一步減少磷酸鹽粘結劑中的親水基團，遏制空氣中的水分子侵入，提高型砂的耐濕性，所述聚乙烯醇濃度為5%。

本發明還提供了一種磷酸鹽的制備方法，包括下列步驟：

首先將質量比為10.02%的氫氧化鋁和48.1%的蒸餾水加入到燒杯中，用溫控磁力攪拌器加熱并攪拌，直至合成完畢，升溫至沸騰，溫度約為150℃，再緩慢加入40.08%的磷酸，然后逐步加入1.8%的氫氧化鋇，待磷酸與氫氧化鋁及氫氧化鋇反應至透明為止，關閉電源，使反應料溫度空冷到90℃以下，加入適量的蒸餾水，將密度調整到1.50-1.53g／cm³左右，制成均勻無色透明的溶液。

此外本發明還提供了一種聚乙烯醇的制備方法，包括下列步驟：

先將一定量的聚乙烯醇加冷水浸泡24小時，然后用85～95^oC熱水水浴溶脹，使用智能控溫磁力攪拌裝置，直至聚乙烯醇完全溶于水中為止。

有益效果：本發明與現有技術相比，制備工藝簡單，可靠性高，在充分利用磷酸鹽粘結劑的高強度、易潰散、環保無發氣的優異特性基礎上，消除磷酸鹽的吸濕性缺陷，提供了一種固化速度快、耐濕性好、強度符合鑄造工藝要求的熱固化型芯砂體系。通過再生技術降低生產成本，加上技術革新實現國產鑄造裝備的現代化。

具體實施方式

下面結合具體實例對本發明作進一步說明，但本發明并不僅限于以下實例。

一種粘結劑，所述粘結劑為磷酸鹽粘結劑，各成分的重量百分比為：磷酸鹽含量為60%~63%，氧化鐵粉含量為12%~15%,聚乙烯醇含量為14%~17%，硼含量為8.5%~9.5%。通過正交試驗，磷酸鹽重量百分比為62.5%，氧化鐵粉重量百分比為12.5%,聚乙烯醇重量百分比為15.62%，硼重量百分比為9.38%的粘結劑綜合性能最好，相關試驗數據表如下。

表1 粘結劑穩定性

表2不同固化劑的平均粘結強度

在保證磷酸鹽粘結劑熱固化的前提下，當選用5%濃度得聚乙烯醇時，其整體強度上升，耐濕性有所提高，在一定程度上能抑制吸濕。

本發明的磷酸鹽是通過將質量比為10.02%的氫氧化鋁和48.1%的蒸餾水加入到燒杯中，用溫控磁力攪拌器加熱并攪拌，直至合成完畢，升溫至沸騰，溫度約為150℃，再緩慢加入40.08%的磷酸，然后逐步加入1.8%的氫氧化鋇，待磷酸與氫氧化鋁及氫氧化鋇反應至透明為止，關閉電源，使反應料溫度空冷到90℃以下，加入適量的蒸餾水，將密度調整到1.50-1.53g／cm³左右，制成均勻無色透明的溶液。而聚乙烯醇的制備方法則是先將一定量的聚乙烯醇加冷水浸泡24小時，然后用85～95^oC熱水水浴溶脹，使用智能控溫磁力攪拌裝置，直至聚乙烯醇完全溶于水中為止。

上面對本發明的實施方式作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內，不脫離本發明構思作出的各種變化，仍落在本發明的保護范圍。