有机酯水玻璃自硬砂制备工艺优化

有机酯水玻璃自硬砂，克服了自硬树脂砂成本高、生产现场气味浓、劳动条件差的缺点，又具备树脂自硬砂的优点，已成为铸钢件生产工艺改造的重要选择方案。

1.液态固化剂——有机酯

水玻璃砂最常用的液态固化剂是有机酯。有机酯是多元醇和弱酸形成的酯。有机酯在碱性水溶液中发生水解，生成有机酸和醇。有机酸与水玻璃反应，生成皂化物和由硅酸形成的硅酸凝胶。硅酸凝胶逐渐脱水，使凝胶达到一定强度。所以说，有机酯水玻璃自硬砂的硬化，是水玻璃形成凝胶和凝胶脱水的综合结果。

目前，用于铸造生产的有机酯除了丙烯碳酸酯外，最常用的有机酯有4种：①乙二醇二乙酸酯（硬化速度慢）；②二乙二醇二乙酸酯（硬化速度快）；③丙三醇二乙酸酯（硬化速度极快）；④丙三醇三乙酸酯（硬化速度极慢）。其中，丙三醇二乙酸酯和丙三醇三乙酸酯，用于调节硬化速度。我国供应最普遍的MDT系列有机酯在不同使用温度时的配比见表4-63。

表4-63 MDT系列有机酯在不同使用温度时的配比（质量比）

某公司新近推出的新型水玻璃及其配套专用酯类固化剂见表4-64。

表4-64 新型水玻璃性能指标

注：型砂可使用时间在5～90min之间。

选择有机酯时，首先应根据铸件的结构特点及所需要的操作时间，来确定型砂的使用时间；然后，在这个基础上，经过严格的工艺试验（包括与之配合的水玻璃），确定选用快酯、中酯或慢酯，或根据工厂具体情况，再用调节酯进行调节。

2.有机酯水玻璃自硬砂的配比和性能

（1）有机酯水玻璃自硬砂配比和性能 见表4-65。

表4-65 有机酯水玻璃自硬砂配方(www.xing528.com)

注：CSC-4酯主要成分为乙二醇醋酸酯。对原砂要求铸钢件w（SiO₂）＞97%，铸铁件w（SiO₂）＞90%。此外，w（泥量）＜0.5%，角形因数＜1.3，w（水）＜0.3%，烘干的原砂冷却到室温后使用。

（2）特种有机酯硬化水玻璃砂配方和性能 见表4-66。

表4-66 特种有机酯硬化水玻璃砂的配方及性能

① MDT-9023份，MDT-Q调节酯1份。

（3）混砂工艺 优先选用连续式混砂机、碗形或振动式等高速混砂机。混砂加料顺序：原砂→有机酯→水玻璃。混砂时间尽量短，混匀即可，因为有机酯水玻璃自硬砂的可使用时间较短。

3.有机酯水玻璃自硬砂的常见缺陷及解决方案（见表4-67）

表4-67 有机酯水玻璃自硬砂的常见缺陷及解决方案

（续）