專利名稱：砂基組合物和砂基制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種砂基組合 物，以及由該砂基組合物制成的砂基制品。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的砂基制品通常由含有硅砂和粘結(jié)劑的砂基組合物成型、固化而制得。然而，現(xiàn)有的砂基組合物難以制成薄板型板材，或者制成的薄板型板材的斷裂強(qiáng)度較低，在運(yùn)輸和使用的過程中容易發(fā)生斷裂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服由現(xiàn)有的砂基組合物制成的薄板型砂基板材的斷裂強(qiáng)度較低的缺點(diǎn)，提供一種新的砂基組合物以及由該砂基組合物制成的砂基制品。本發(fā)明提供了一種砂基組合物，其中，該砂基組合物含有硅砂、粘結(jié)劑和丁腈橡膠。本發(fā)明還提供了一種砂基制品，其中，該砂基制品通過將上述砂基組合物進(jìn)行成型和固化而制得。本發(fā)明提供的所述砂基組合物由于含有與硅砂具有較強(qiáng)粘結(jié)力的丁腈橡膠，使得本發(fā)明的所述砂基組合物適合用于生產(chǎn)薄板型砂基板材。而且，通過實(shí)驗(yàn)得知，本發(fā)明的砂基組合物中由于加入了丁腈橡膠，使得由該砂基組合物制備的薄板型砂基板材的斷裂強(qiáng)度得到了顯著的提高。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種砂基組合物，其中，該砂基組合物含有硅砂、粘結(jié)劑和丁腈橡膠。根據(jù)本發(fā)明提供的所述砂基組合物，以100重量份的硅砂為基準(zhǔn)，所述粘結(jié)劑的含量可以為1-15重量份，優(yōu)選為5-10重量份；所述丁腈橡膠的含量為3-15重量份，優(yōu)選為5-10重量份。根據(jù)本發(fā)明提供的所述砂基組合物，所述硅砂沒有特別的限制，可以為選自海砂、潮砂、河砂、風(fēng)積砂、人工砂和再生砂中的一種或多種。所述硅砂的粒徑優(yōu)選為70-300目，圓球度優(yōu)選為O. 5-0. 95。在本發(fā)明中，“圓球度”指顆粒棱角的相對(duì)銳度或曲率的量度，也可以指顆粒接近球形的程度；圓球度的測(cè)定方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如，可采用圖版法進(jìn)行測(cè)定。為了達(dá)到本發(fā)明所要求的圓球度要求，可以采用對(duì)硅砂進(jìn)行球磨等常規(guī)的控制方法來滿足硅砂圓球度的需要。所述硅砂的圓球度和粒徑在上述范圍時(shí)，能夠進(jìn)一步提高由該砂基組合物制成的薄板型板材的斷裂強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明提供的所述砂基組合物，所述丁腈橡膠可以為市售的各種常規(guī)的丁腈橡膠產(chǎn)品。優(yōu)選情況下，為了保證由本發(fā)明的所述砂基組合物制備的薄板型板材具有進(jìn)一步提高的斷裂強(qiáng)度，所述丁腈橡膠的數(shù)均分子量為1600-4600，更優(yōu)選為1600-3300。所述丁腈橡膠中丙烯腈結(jié)構(gòu)單元的含量?jī)?yōu)選為18-45重量％，更優(yōu)選為30-40重量％。在本發(fā)明中，所述丁腈橡膠可以為購自深圳市和平化工產(chǎn)品有限公司的丁腈橡膠產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明提供的所述砂基組合物，所述粘結(jié)劑的種類沒有特別的限定，能夠?qū)⒐枭罢辰Y(jié)在一起的各種粘結(jié)劑均可用于本發(fā)明中并實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。例如，所述粘結(jié)劑可以選自環(huán)氧樹脂、聚偏氟乙烯樹脂、水玻璃、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂和聚氨酯樹脂中的一種或多種；優(yōu)選情況下，所述粘結(jié)劑為酚醛樹脂和/或環(huán)氧樹脂。所述酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂可以在常規(guī)的酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂中適當(dāng)?shù)剡x擇。具體地，所述酚醛樹脂可以為酸催化酚醛樹脂和/或堿催化酚醛樹脂，優(yōu)選為酸催化酚醛樹脂，且所述酸催化酚醛樹脂的重均分子量可以為300-12000，優(yōu)選為500-5000。所述環(huán)氧樹脂優(yōu)選為雙酚A型環(huán)氧樹脂，所述環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值可以為O. 3-0. 55mol/100g，其重均分子量可以為500-10000，優(yōu)選為800-5000。根據(jù)本發(fā)明提供的所述砂基組合物，所述砂基組合物還可以含有以獨(dú)立組分存在的固化劑。以100重量份的硅砂為基準(zhǔn)，所述固化劑的含量可以為O. 01-15重量份，優(yōu)選為 O. 1-5重量份。適用于本發(fā)明的所述固化劑的種類沒有特別的限定，例如，可以為選自胺型固化齊U、酸酐型固化劑、聚磷酸鋁、氟硅酸鈉和烏洛托品中的一種或多種。優(yōu)選情況下，所述固化劑為胺型固化劑和/或酸酐型固化劑。所述胺型固化劑可以為乙二胺、三甲基六亞甲基二
胺、六亞甲基四胺、二乙基三胺、羥甲基乙二胺、羥乙基乙二胺、二羥乙基乙二胺、羥乙基二乙烯三胺、二羥乙基乙二胺、羥乙基二乙烯三胺、二羥乙基二乙烯三胺、羥乙基己二胺、一氰乙基乙二胺、二氰乙基乙二胺、二氰乙基己二胺、雙氰胺、環(huán)己二胺、孟烷二胺、胺乙基呱嗪、異佛爾酮二胺和二氨基環(huán)己烷中的至少一種；所述酸酐型固化劑例可以為甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫苯酐、丁二酸酐和己二酸酐中的至少一種。在最優(yōu)選的情況下，當(dāng)所述粘結(jié)劑為酚醛樹脂時(shí)，所述固化劑最優(yōu)選為六亞甲基四胺；當(dāng)所述粘結(jié)劑為環(huán)氧樹脂時(shí)，所述固化劑最優(yōu)選為上述胺型固化劑。根據(jù)本發(fā)明提供的所述砂基組合物，所述砂基組合物中還可以含有顏料劑和/或阻燃劑，且以100重量份的硅砂為基準(zhǔn)，所述顏料劑的含量可以為0-2重量份，所述阻燃劑的含量可以為0-5重量份，所述顏料劑和阻燃劑的總含量可以為O. 01-7重量份。在所述砂基組合物含有顏料劑的情況下，所述砂基組合物可以表現(xiàn)出彩色的效果，從而達(dá)到滿足視覺要求的目的。在優(yōu)選情況下，為了保證所述砂基組合物的色彩具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性，優(yōu)選使所述顏料劑附著在硅砂的表面。具體的，在該砂基組合物的制備過程中，優(yōu)選先將硅砂、粘結(jié)劑和顏料劑混勻，然后再與丁腈橡膠以及選擇性組分固化劑混合。在本發(fā)明中，所述顏料劑的種類沒有特別的限定，例如可以為鈦白、氧化鋅、紅色氧化鐵、朱砂、群青、氧化鈷、鈦黃、鉻黃、炭黑和酞菁藍(lán)中的一種或多種。所述顏料劑的顏色也沒有特別的限定，可以根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇。所述顏料劑例如可以使用大日精化化工有限公司的H190炭黑、大日精化化工有限公司的4920酞菁藍(lán)等。在所述砂基組合物含有阻燃劑的情況下，所述砂基組合物的阻燃性能可以得到進(jìn)一步提高。在本發(fā)明中，所述阻燃劑的種類沒有特別的限定，各種常規(guī)的阻燃劑均可用于本發(fā)明并實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。優(yōu)選情況下，所述阻燃劑為選自水合氧化鋁、水合氧化鎂、聚磷酸銨和可膨脹石墨中的一種或多種。
本發(fā)明還提供了一種砂基制品，其中，該砂基制品通過將上述砂基組合物進(jìn)行成型和固化而制得。根據(jù)本發(fā)明提供的所述砂基制品，所述成型的方法沒有特別的限定，例如可以為壓制成型。所述成型的過程可以在模具中實(shí)施。所述成型的條件可以包括壓力為
O.Ι-lMPa，優(yōu)選為 O. 12-0. 8MPa ;時(shí)間為 30_300s，優(yōu)選為 60_240s ;溫度為 20-300。。，優(yōu)選為 20-260 °C。根據(jù)本發(fā)明提供的所述砂基制品，所述固化的條件沒有特別的限定，例如可以包括固化溫度為15-80°C，固化時(shí)間為1-48小時(shí)。 在本發(fā)明中，所述砂基制品可以為薄板型砂基板材。所述砂基板材的長(zhǎng)度或?qū)挾扰c所述砂基板材的厚度的比值可以為10以上，甚至可以為50-1000。以下通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例I本實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的所述砂基組合物和砂基制品。將100重量份的硅砂(顆粒直徑為100-200目，圓球度為O. 65)加入到馬弗爐中，在700°C下焙燒30min,然后將焙燒后的娃砂轉(zhuǎn)移至混砂機(jī)中，在100r/min的攪拌速度下，冷卻至150°C時(shí)，加入5重量份的環(huán)氧樹脂(型號(hào)為E51，環(huán)氧值為O. 48-0. 54eq/100g)和
O.2重量份的CR-826型鈦白粉，繼續(xù)攪拌，溫度降低至100°C時(shí)向混合物中添加5重量份的丁腈橡膠(購自深圳市和平化工產(chǎn)品有限公司，牌號(hào)PNBR-4001)、I重量份的水合氧化鋁和
O.I重量份的六亞甲基四胺，混合均勻，得到砂基混合物。將該砂基混合物加到模具(內(nèi)部尺寸為215cmX62cmX5cm)中，在O. 5MPa、180°C下壓制100s，接著在25°C下固化24h，從而制得砂基板材Al。對(duì)比例I根據(jù)實(shí)施例I的方法制備砂基制品，所不同的是，不加入丁腈橡膠，從而制得砂基板材D1。實(shí)施例2本實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的所述砂基組合物和砂基制品。將100重量份的硅砂(顆粒直徑為70-150目，圓球度為O. 85)加入到馬弗爐中，在700°C下焙燒30min,然后將焙燒后的娃砂轉(zhuǎn)移至混砂機(jī)中，在100r/min的攪拌速度下，冷卻至150°C時(shí)，加入8重量份的酚醛樹脂(重均分子量為600，購自濟(jì)南圣泉股份有限公司，牌號(hào)為EXP0185)和O. 2重量份的H190型炭黑，繼續(xù)攪拌，溫度降低至90°C時(shí)向混合物中添加8重量份的丁腈橡膠(購自深圳和平化工產(chǎn)品有限公司，牌號(hào)PNBR-4003)、3重量份的水合氧化鋁和2重量份的六亞甲基四胺，混合均勻，得到砂基混合物。將該砂基混合物加到模具(內(nèi)部尺寸為215cmX62cmX5cm)中，在O. 5MPa、180°C下壓制100s，接著在25°C下固化24h，從而制得砂基板材A2。實(shí)施例3本實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的所述砂基組合物和砂基制品。將100重量份的硅砂(顆粒直徑為200-300目，圓球度為O. 55)加入到馬弗爐中，在700°C下焙燒30min,然后將焙燒后的娃砂轉(zhuǎn)移至混砂機(jī)中，在100r/min的攪拌速度下，冷卻至150°C時(shí)，加入10重量份的酚醛樹脂(重均分子量為600，購自濟(jì)南圣泉股份有限公司，牌號(hào)為EXP0185)和O. 2重量份的4920型酞青藍(lán)，繼續(xù)攪拌，溫度降低至80°C時(shí)向混合物中添加10重量份的丁腈橡膠(購自深圳和平化工產(chǎn)品有限公司，牌號(hào)PNBR-4002)、5重量份的水合氧化鋁和5重量份的六亞甲基四胺，混合均勻，得到砂基混合物。將該砂基混合物加到模具(內(nèi)部尺寸為215cmX62cmX5cm)中，在O. 5MPa、180°C下壓制100s，接著在25°C下固化24h，從而制得砂基板材A3。測(cè)試?yán)鶕?jù)GB/T 4161-2007的方法評(píng)價(jià)砂基板材A1-A3和Dl中尺寸為215cmX62cm的表面的斷裂強(qiáng)度，并將測(cè)得的最小值和最大值之間的數(shù)值區(qū)間范圍均勻分成10個(gè)等級(jí)區(qū)間，并分別用1、2、3、4、5、6、7、8、9和10表示，其中，數(shù)值越大表示斷裂強(qiáng)度越高，數(shù)值越小表示斷裂強(qiáng)度越低，也即測(cè)得的最小值在I表示的等級(jí)區(qū)間內(nèi)，測(cè)得的最大值在10表示的等級(jí)區(qū)間內(nèi)。其評(píng)價(jià)結(jié)果如下表I所示。表I·
權(quán)利要求
1.一種砂基組合物，其特征在于，該砂基組合物含有硅砂、粘結(jié)劑和丁腈橡膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的砂基組合物，其中，以100重量份的硅砂為基準(zhǔn)，所述粘結(jié)劑的含量為1-15重量份，所述丁腈橡膠的含量為3-15重量份。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的砂基組合物，其中，所述硅砂的粒徑為70-300目，圓球度為 O. 5-0. 95。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的砂基組合物，其中，所述粘結(jié)劑選自環(huán)氧樹脂、聚偏氟乙烯樹月旨、水玻璃、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂和聚氨酯樹脂的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的砂基組合物，其中，所述砂基組合物還含有以獨(dú)立組分存在的固化劑，以100重量份的硅砂為基準(zhǔn)，所述固化劑的含量為O. 01-15重量份。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的砂基組合物，其中，所述固化劑選自胺型固化劑、酸酐型固化齊Li、聚憐Ife招、氣娃Ife納和烏洛托品中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的砂基組合物，其中，所述丁腈橡膠的數(shù)均分子量為1600-4600，丙烯腈結(jié)構(gòu)單元的含量為18-45重量％。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的砂基組合物，其中，所述砂基組合物還含有顏料劑和/或阻燃劑，以100重量份的硅砂為基準(zhǔn)，所述顏料劑的含量為0-2重量份，所述阻燃劑的含量為0-5重量份，所述顏料劑和阻燃劑的總含量為O. 01-7重量份。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的砂基組合物，其中，所述顏料劑為選自鈦白、氧化鋅、紅色氧化鐵、朱砂、群青、氧化鈷、鈦黃、鉻黃、炭黑和酞菁藍(lán)中的一種或多種；所述阻燃劑為選自水合氧化鋁、水合氧化鎂、聚磷酸銨和可膨脹石墨中的一種或多種。
10.一種砂基制品，其特征在于，該砂基制品通過將權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的砂基組合物進(jìn)行成型和固化而制得。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種砂基組合物，其中，該砂基組合物含有硅砂、粘結(jié)劑和丁腈橡膠；還涉及一種砂基制品，其中，該砂基制品通過將上述砂基組合物進(jìn)行成型和固化而制得。由本發(fā)明的所述砂基組合物制成的砂基板材具有較高的斷裂強(qiáng)度。
文檔編號(hào)C04B26/14GK102951869SQ20111024675
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者秦升益 申請(qǐng)人:北京仁創(chuàng)科技集團(tuán)有限公司