如前所述,有机酯自硬水玻璃砂工艺不但与原材料有关,还与温度(包括气温和砂温)相关,而且,这些因素相互影响。因此,要用好有机酯自硬水玻璃砂,应该在认识这些影响因素的基础上,协调好这些因素的相互关系,制订出合理的型砂工艺。
(1)水玻璃模数的影响 水玻璃模数对有机酯自硬水玻璃砂的硬化速度和强度的影响见表4-26。可以看出,水玻璃模数越高,硬化反应速度越快(该试验数据只说明水玻璃模数对硬化反应速度的影响,对于其中的低模数水玻璃配方,可能硬化反应不足,而对于高模数水玻璃配方可能过反应。)
表4-26 水玻璃模数对有机酯自硬水玻璃砂的硬化速度和强度的影响
(2)有机酯种类的影响 有机酯种类很多,与水玻璃的硬化反应速度不一,通常粗分为快、中、慢酯。实际生产中还可以根据工艺需要,进一步调配细分。表4-27是有机酯生产供应商推荐的固化剂调配方案。
表4-27 固化剂调配方案
(3)原砂的影响 原砂影响有机酯自硬水玻璃砂的因素包括原砂水分含量、原砂粉尘含量、原砂(主要指再生砂)残留高模数水玻璃膜含量。(www.xing528.com)
1)原砂水分含量影响水玻璃脱水胶凝时间,从而影响型砂硬化速度。水分超过一定量后,型砂便不能硬化。一般规定原砂水分不超过0.5%(质量分数)。
2)原砂粉尘含量影响一定配方的有机酯自硬水玻璃砂的型砂强度。粉尘严重扩大原砂的比表面积,大量消耗水玻璃粘结剂,大幅度降低型砂强度。为了使型砂达到可使用强度,不得不增加水玻璃加入量,恶化型砂溃散性。因此要求原砂微粉含量小于1%(质量分数)。
3)再生砂残留高模数水玻璃膜严重影响型砂工艺性能。首先是影响型砂可使用时间,尤其是在高温季节,用残留高模数水玻璃膜含量高的再生砂为原砂,用普通水玻璃配制型砂,基本没有可使用时间,因此不得不使用超低模数改性水玻璃和极慢有机酯,既增加型砂成本,又提高型砂残留强度。
(4)环境温度和湿度的影响 温度是大多数化学反应的重要条件之一,它提高反应物的活性,促使反应更快进行。对于有机酯和水玻璃的反应也是如此,温度高,硬化反应速度快；温度低,硬化反应速度慢。至于湿度的影响,根据水玻璃硬化机理可知,失水是水玻璃硬化的重要条件之一,湿度的高低,直接与水玻璃失水快慢相关,当然与有机酯自硬水玻璃砂的硬化速度相关。表4-28列出了不同温度、湿度下有机酯自硬水玻璃砂硬化强度(硬化反应速度的体现)。
表4-28 不同温度、湿度下有机酯自硬水玻璃砂硬化强度
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