技術領域：
：本發明涉及重力鑄造
技術領域：
，具體涉及一種水龍頭鑄造砂芯制作用防粘砂、抗夾砂添加劑。
背景技術：
：：重力鑄造，是指用鐵、銅或其它金屬型材作鑄型，在重力作用下將熔融的金屬注入鑄型而獲得鑄件的工藝方法。水龍頭是水閥的通俗稱謂，用來控制水流的大小開關，有節水的功效。水龍頭的重力鑄造工藝包括制芯、澆鑄和整理三大塊，其中制芯是指制作砂芯，即水龍頭鑄造用內模板，目前一般采用型砂制作。型砂的使用性能直接影響水龍頭鑄件質量，而粘砂和夾砂屬于鑄件的常見缺陷。鑄件表面上粘附有一層難以清除的砂粒，稱為粘砂。粘砂既影響鑄件外觀，又增加鑄件清理和切削加工的工作量，甚至會影響加工機器的壽命。夾砂是指在鑄件表面形成的溝槽和疤痕缺陷，鑄件中產生夾砂的部位大多是與砂型上表面相接觸的地方，型腔上表面受金屬液輻射熱的作用，容易拱起和翹曲，當翹起的砂層受金屬液流不斷沖刷時可能斷裂破碎，留在原處或被帶入其他部位。為了提高鑄件的表面質量，減少后處理的工作量，需要從型砂制作材料出發來解決鑄件的粘砂和夾砂問題。技術實現要素：：本發明所要解決的技術問題在于提供一種添加量少但能有效改善鑄件粘砂和夾砂問題的水龍頭鑄造砂芯制作用防粘砂、抗夾砂添加劑。本發明所要解決的技術問題采用以下的技術方案來實現：一種水龍頭鑄造砂芯制作用防粘砂、抗夾砂添加劑，由如下重量份數的原料制成：火山灰5-10份、滑石粉5-10份、分子篩微粉1-5份、海泡石絨1-5份、聚丙烯酰胺/聚天門冬氨酸0.5-2份、納米鈦白粉0.5-2份、交聯羧甲基纖維素鈉0.1-1份、多聚谷氨酸0.1-1份、納米膠粉0.1-1份、水解聚馬來酸酐0.05-0.5份、聚氧化乙烯0.05-0.5份。其制備方法包括如下步驟：(1)向火山灰中加入聚丙烯酰胺/聚天門冬氨酸和納米膠粉，充分混合，所得混合粉末以3-5mm的厚度平鋪于鋼板上，然后在熱壓溫度130-140℃、熱壓壓力0.5mpa下熱壓處理3-5min，收集并研細粉末，即得改性火山灰；(2)將滑石粉升溫至120-130℃保溫研磨10-15min，再加入多聚谷氨酸和水解聚馬來酸酐，繼續在120-130℃保溫研磨0.5-1h，所得混合粉末轉入-15℃環境中密封靜置3-5h，并經超微粉碎機制成微粉，即得改性滑石粉；(3)向海泡石絨中加入納米鈦白粉和聚氧化乙烯，充分混合，向所得混合物中加入等量去離子水，并升溫至回流狀態保溫攪拌15-30min，經自然冷卻至室溫后送入冷凍干燥機中，干燥所得固體經粉碎機制成細粉，即得改性海泡石絨；(4)向改性火山灰中加入改性滑石粉、分子篩微粉、改性海泡石絨和交聯羧甲基纖維素鈉，研磨使其充分混合均勻，即得目標添加劑。所述分子篩微粉是由分子篩原粉經改性處理制得，其具體制備方法為：將分子篩原粉于100-110℃下干燥5-8h、450-500℃下焙燒2-3h，待自然冷卻至120-130℃時加入氯化聚乙烯橡膠和三羥甲基丙烷三縮水甘油醚，混合均勻后于微波頻率2450mhz、輸出功率700w下微波處理5-10min，靜置15-30min后再次混合均勻，繼續微波處理5-10min，并加入n,n-亞甲基雙丙烯酰胺，充分混合后轉入-15℃環境中密封靜置3-5h，然后以5-10℃/min的升溫速度升溫至120-130℃保溫研磨15-30min，所得混合物經超微粉碎機制成微粉，即得分子篩微粉。所述分子篩原粉、氯化聚乙烯橡膠、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、n,n-亞甲基雙丙烯酰胺的質量比為5-10:0.5-5:0.1-1:0.05-0.5:25-50。所述聚丙烯酰胺/聚天門冬氨酸是由聚丙烯酰胺與聚天門冬氨酸經縮聚反應后再經改性處理制得，其具體制備方法為：攪拌下向聚丙烯酰胺與聚天門冬氨酸的混合粉體中滴加去離子水直至完全溶解，并升溫至回流狀態保溫攪拌3-5h，再加入聚甲基丙烯酸n,n-二甲氨基乙酯和n-乙烯基吡咯烷酮，繼續回流保溫攪拌0.5-1h，所得混合物送入噴霧干燥機中，干燥所得顆粒經超微粉碎機制成微粉，即得聚丙烯酰胺/聚天門冬氨酸。所述聚丙烯酰胺、聚天門冬氨酸、聚甲基丙烯酸n,n-二甲氨基乙酯和n-乙烯基吡咯烷酮的質量比為10-15:5-10:1-5:0.1-2。本發明的有益效果是：本發明以火山灰和滑石粉為主料，輔以多種助劑制得水龍頭鑄造砂芯制作用防粘砂、抗夾砂添加劑，當該添加劑的用量達到型砂總重的0.5％時即可發揮優異的防粘砂、抗夾砂效果，加工所制水龍頭鑄件的粘砂率低至0.5％、夾砂率低至0.3％，從而減少鑄件因粘砂或夾砂缺陷而增加的精加工工作量和報廢率，提高鑄件的鑄造質量，從而保證由鑄件加工所制水龍頭的使用壽命。具體實施方式：為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。實施例1(1)向10g火山灰中加入0.5g聚丙烯酰胺/聚天門冬氨酸和0.1g納米膠粉，充分混合，所得混合粉末以3-5mm的厚度平鋪于鋼板上，然后在熱壓溫度130-140℃、熱壓壓力0.5mpa下熱壓處理3min，收集并研細粉末，即得改性火山灰；(2)將5g滑石粉升溫至120-130℃保溫研磨10min，再加入0.5g多聚谷氨酸和0.05g水解聚馬來酸酐，繼續在120-130℃保溫研磨30min，所得混合粉末轉入-15℃環境中密封靜置5h，并經超微粉碎機制成微粉，即得改性滑石粉；(3)向3g海泡石絨中加入0.5g納米鈦白粉和0.05g聚氧化乙烯，充分混合，向所得混合物中加入等量去離子水，并升溫至回流狀態保溫攪拌30min，經自然冷卻至室溫后送入冷凍干燥機中，干燥所得固體經粉碎機制成細粉，即得改性海泡石絨；(4)向改性火山灰中加入改性滑石粉、3g分子篩微粉、改性海泡石絨和0.3g交聯羧甲基纖維素鈉，研磨使其充分混合均勻，即得目標添加劑。分子篩微粉的制備：將10g分子篩原粉于100-110℃下干燥8h、450-500℃下焙燒3h，待自然冷卻至120-130℃時加入1g氯化聚乙烯橡膠和0.2g三羥甲基丙烷三縮水甘油醚，混合均勻后于微波頻率2450mhz、輸出功率700w下微波處理10min，靜置30min后再次混合均勻，繼續微波處理5min，并加入0.5gn,n-亞甲基雙丙烯酰胺，充分混合后轉入-15℃環境中密封靜置5h，然后以5-10℃/min的升溫速度升溫至120-130℃保溫研磨30min，所得混合物經超微粉碎機制成微粉，即得分子篩微粉。聚丙烯酰胺/聚天門冬氨酸的制備：攪拌下向10g聚丙烯酰胺與5g聚天門冬氨酸的混合粉體中滴加去離子水直至完全溶解，并升溫至回流狀態保溫攪拌3h，再加入2g聚甲基丙烯酸n,n-二甲氨基乙酯和0.1gn-乙烯基吡咯烷酮，繼續回流保溫攪拌30min，所得混合物送入噴霧干燥機中，干燥所得顆粒經超微粉碎機制成微粉，即得聚丙烯酰胺/聚天門冬氨酸。實施例2(1)向10g火山灰中加入1g聚丙烯酰胺/聚天門冬氨酸和0.1g納米膠粉，充分混合，所得混合粉末以3-5mm的厚度平鋪于鋼板上，然后在熱壓溫度130-140℃、熱壓壓力0.5mpa下熱壓處理5min，收集并研細粉末，即得改性火山灰；(2)將10g滑石粉升溫至120-130℃保溫研磨15min，再加入1g多聚谷氨酸和0.1g水解聚馬來酸酐，繼續在120-130℃保溫研磨1h，所得混合粉末轉入-15℃環境中密封靜置5h，并經超微粉碎機制成微粉，即得改性滑石粉；(3)向5g海泡石絨中加入0.5g納米鈦白粉和0.1g聚氧化乙烯，充分混合，向所得混合物中加入等量去離子水，并升溫至回流狀態保溫攪拌30min，經自然冷卻至室溫后送入冷凍干燥機中，干燥所得固體經粉碎機制成細粉，即得改性海泡石絨；(4)向改性火山灰中加入改性滑石粉、5g分子篩微粉、改性海泡石絨和0.5g交聯羧甲基纖維素鈉，研磨使其充分混合均勻，即得目標添加劑。分子篩微粉的制備：將5g分子篩原粉于100-110℃下干燥8h、450-500℃下焙燒3h，待自然冷卻至120-130℃時加入0.5g氯化聚乙烯橡膠和0.1g三羥甲基丙烷三縮水甘油醚，混合均勻后于微波頻率2450mhz、輸出功率700w下微波處理10min，靜置30min后再次混合均勻，繼續微波處理5min，并加入0.3gn,n-亞甲基雙丙烯酰胺，充分混合后轉入-15℃環境中密封靜置3h，然后以5-10℃/min的升溫速度升溫至120-130℃保溫研磨15min，所得混合物經超微粉碎機制成微粉，即得分子篩微粉。聚丙烯酰胺/聚天門冬氨酸的制備：攪拌下向15g聚丙烯酰胺與10g聚天門冬氨酸的混合粉體中滴加去離子水直至完全溶解，并升溫至回流狀態保溫攪拌5h，再加入3g聚甲基丙烯酸n,n-二甲氨基乙酯和0.1gn-乙烯基吡咯烷酮，繼續回流保溫攪拌1h，所得混合物送入噴霧干燥機中，干燥所得顆粒經超微粉碎機制成微粉，即得聚丙烯酰胺/聚天門冬氨酸。對照例1(1)向10g火山灰中加入1g聚丙烯酰胺/聚天門冬氨酸和0.1g納米膠粉，充分混合，所得混合粉末以3-5mm的厚度平鋪于鋼板上，然后在熱壓溫度130-140℃、熱壓壓力0.5mpa下熱壓處理5min，收集并研細粉末，即得改性火山灰；(2)將10g滑石粉升溫至120-130℃保溫研磨15min，再加入1g多聚谷氨酸和0.1g水解聚馬來酸酐，繼續在120-130℃保溫研磨1h，所得混合粉末轉入-15℃環境中密封靜置5h，并經超微粉碎機制成微粉，即得改性滑石粉；(3)向5g海泡石絨中加入0.5g納米鈦白粉和0.1g聚氧化乙烯，充分混合，向所得混合物中加入等量去離子水，并升溫至回流狀態保溫攪拌30min，經自然冷卻至室溫后送入冷凍干燥機中，干燥所得固體經粉碎機制成細粉，即得改性海泡石絨；(4)向改性火山灰中加入改性滑石粉、5g分子篩原粉、改性海泡石絨和0.5g交聯羧甲基纖維素鈉，研磨使其充分混合均勻，即得目標添加劑。聚丙烯酰胺/聚天門冬氨酸的制備：攪拌下向15g聚丙烯酰胺與10g聚天門冬氨酸的混合粉體中滴加去離子水直至完全溶解，并升溫至回流狀態保溫攪拌5h，再加入3g聚甲基丙烯酸n,n-二甲氨基乙酯和0.1gn-乙烯基吡咯烷酮，繼續回流保溫攪拌1h，所得混合物送入噴霧干燥機中，干燥所得顆粒經超微粉碎機制成微粉，即得聚丙烯酰胺/聚天門冬氨酸。對照例2(1)向10g火山灰中加入1g聚丙烯酰胺/聚天門冬氨酸和0.1g納米膠粉，充分混合，所得混合粉末以3-5mm的厚度平鋪于鋼板上，然后在熱壓溫度130-140℃、熱壓壓力0.5mpa下熱壓處理5min，收集并研細粉末，即得改性火山灰；(2)將10g滑石粉升溫至120-130℃保溫研磨15min，再加入1g多聚谷氨酸和0.1g水解聚馬來酸酐，繼續在120-130℃保溫研磨1h，所得混合粉末轉入-15℃環境中密封靜置5h，并經超微粉碎機制成微粉，即得改性滑石粉；(3)向改性火山灰中加入改性滑石粉、5g分子篩微粉、5g海泡石絨和0.5g交聯羧甲基纖維素鈉，研磨使其充分混合均勻，即得目標添加劑。分子篩微粉的制備：將5g分子篩原粉于100-110℃下干燥8h、450-500℃下焙燒3h，待自然冷卻至120-130℃時加入0.5g氯化聚乙烯橡膠和0.1g三羥甲基丙烷三縮水甘油醚，混合均勻后于微波頻率2450mhz、輸出功率700w下微波處理10min，靜置30min后再次混合均勻，繼續微波處理5min，并加入0.3gn,n-亞甲基雙丙烯酰胺，充分混合后轉入-15℃環境中密封靜置3h，然后以5-10℃/min的升溫速度升溫至120-130℃保溫研磨15min，所得混合物經超微粉碎機制成微粉，即得分子篩微粉。聚丙烯酰胺/聚天門冬氨酸的制備：攪拌下向15g聚丙烯酰胺與10g聚天門冬氨酸的混合粉體中滴加去離子水直至完全溶解，并升溫至回流狀態保溫攪拌5h，再加入3g聚甲基丙烯酸n,n-二甲氨基乙酯和0.1gn-乙烯基吡咯烷酮，繼續回流保溫攪拌1h，所得混合物送入噴霧干燥機中，干燥所得顆粒經超微粉碎機制成微粉，即得聚丙烯酰胺/聚天門冬氨酸。對照例3(1)向10g火山灰中加入1g聚丙烯酰胺/聚天門冬氨酸和0.1g納米膠粉，充分混合，所得混合粉末以3-5mm的厚度平鋪于鋼板上，然后在熱壓溫度130-140℃、熱壓壓力0.5mpa下熱壓處理5min，收集并研細粉末，即得改性火山灰；(2)向5g海泡石絨中加入0.5g納米鈦白粉和0.1g聚氧化乙烯，充分混合，向所得混合物中加入等量去離子水，并升溫至回流狀態保溫攪拌30min，經自然冷卻至室溫后送入冷凍干燥機中，干燥所得固體經粉碎機制成細粉，即得改性海泡石絨；(3)向改性火山灰中加入10g滑石粉、5g分子篩微粉、改性海泡石絨和0.5g交聯羧甲基纖維素鈉，研磨使其充分混合均勻，即得目標添加劑。分子篩微粉的制備：將5g分子篩原粉于100-110℃下干燥8h、450-500℃下焙燒3h，待自然冷卻至120-130℃時加入0.5g氯化聚乙烯橡膠和0.1g三羥甲基丙烷三縮水甘油醚，混合均勻后于微波頻率2450mhz、輸出功率700w下微波處理10min，靜置30min后再次混合均勻，繼續微波處理5min，并加入0.3gn,n-亞甲基雙丙烯酰胺，充分混合后轉入-15℃環境中密封靜置3h，然后以5-10℃/min的升溫速度升溫至120-130℃保溫研磨15min，所得混合物經超微粉碎機制成微粉，即得分子篩微粉。聚丙烯酰胺/聚天門冬氨酸的制備：攪拌下向15g聚丙烯酰胺與10g聚天門冬氨酸的混合粉體中滴加去離子水直至完全溶解，并升溫至回流狀態保溫攪拌5h，再加入3g聚甲基丙烯酸n,n-二甲氨基乙酯和0.1gn-乙烯基吡咯烷酮，繼續回流保溫攪拌1h，所得混合物送入噴霧干燥機中，干燥所得顆粒經超微粉碎機制成微粉，即得聚丙烯酰胺/聚天門冬氨酸。對照例4(1)將10g滑石粉升溫至120-130℃保溫研磨15min，再加入1g多聚谷氨酸和0.1g水解聚馬來酸酐，繼續在120-130℃保溫研磨1h，所得混合粉末轉入-15℃環境中密封靜置5h，并經超微粉碎機制成微粉，即得改性滑石粉；(2)向5g海泡石絨中加入0.5g納米鈦白粉和0.1g聚氧化乙烯，充分混合，向所得混合物中加入等量去離子水，并升溫至回流狀態保溫攪拌30min，經自然冷卻至室溫后送入冷凍干燥機中，干燥所得固體經粉碎機制成細粉，即得改性海泡石絨；(3)向10g火山灰中加入改性滑石粉、5g分子篩微粉、改性海泡石絨和0.5g交聯羧甲基纖維素鈉，研磨使其充分混合均勻，即得目標添加劑。分子篩微粉的制備：將5g分子篩原粉于100-110℃下干燥8h、450-500℃下焙燒3h，待自然冷卻至120-130℃時加入0.5g氯化聚乙烯橡膠和0.1g三羥甲基丙烷三縮水甘油醚，混合均勻后于微波頻率2450mhz、輸出功率700w下微波處理10min，靜置30min后再次混合均勻，繼續微波處理5min，并加入0.3gn,n-亞甲基雙丙烯酰胺，充分混合后轉入-15℃環境中密封靜置3h，然后以5-10℃/min的升溫速度升溫至120-130℃保溫研磨15min，所得混合物經超微粉碎機制成微粉，即得分子篩微粉。實施例3分別將實施例1、實施例2、對照例1、對照例2、對照例3、對照例4所制防粘砂、抗夾砂添加劑以質量百分比0.5％的用量加入同批型砂中，型砂其余原料的組成與配比相同，并經相同制作工藝制成水龍頭鑄造用砂芯，再將所制砂芯用于同批1000℃銅水重力澆鑄加工制備同規格的1000個水龍頭配件，經脫模落砂得到鑄件，對鑄件的粘砂和夾砂情況進行記錄，結果如表1所示，設置不添加防粘砂、抗夾砂添加劑的對照例5。表1加工所制鑄件的粘砂和夾砂情況組別粘砂率/％夾砂率/％實施例10.40.3實施例20.50.2對照例10.80.4對照例21.20.6對照例32.01.0對照例43.11.8對照例55.82.9以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。當前第1頁12