水溶性粘结剂
paa粘结剂的分子量
paa粘结剂的分子量
PAA粘结剂是一种聚丙烯酸钠水溶性高分子化合物,由于其优异的粘结性能,被广泛
应用于各种领域,如医疗保健、食品包装和建筑材料等。
PAA粘结剂的分子量是指其分子中所含有的单体的数量或分子量的总和。
例如,聚丙
烯酸钠(NaPAA)的分子结构中包含大量的丙烯酸单体(C3H4O2)单元,这些单体通过化学键连接在一起形成高分子化合物。
不同的PAA粘结剂分子量不同,通常分为低分子量、中
分子量和高分子量三类。
低分子量PAA粘结剂分子量通常在1000到10000之间,其具有较佳的渗透性和吸附能力,能够在材料表面形成较为均匀的包覆层,从而提高材料表面的粘结和附着性能,常用
于纸制品、胶粘剂和涂料等领域。
中分子量PAA粘结剂分子量在10000到100000之间,其由于分子量大,成为更稳定的高分子化合物,适用于更严苛的条件下,如高温高压等环境下,能够保持较好的粘结性能,常用于建筑材料、汽车制造等领域。
高分子量PAA粘结剂分子量大于100000,分子中含有大量丙烯酸单元,具有优异的粘结性能、抗剪切性能、耐高温性能及耐化学介质腐蚀性能等特点,通常应用于高粘度胶粘剂、环保树脂和防水材料等领域。
总之,PAA粘结剂的分子量不同,其性能也不同,应根据使用的需求来选择合适的型号。
水溶性和油溶性降粘剂的应用分析-盛世石油科技有限责任公司
水溶性和油溶性降粘剂的应用分析常规的稠油降粘剂,一般药剂分水基和油基两种,水基降粘剂是以水做为载体,主要成分是水溶性的表面活性剂和相关水溶溶剂;油基降粘剂是以油溶性的溶剂做载体,含有部分油溶表面活性剂的复合药剂。
一般来说,水基降粘剂成本相对便宜一些。
两种降粘技术都有很好的降粘效果,才能使用,常规降粘的方法是在55摄氏度下,采用一定的浓度进行乳化降粘实验,通过降粘仪器观察降粘的效果,一般达到90%甚至95%以上的效果为合格。
同质原油的情况下,一般黏度越大,相对降粘率效果一般越好。
在使用两种类型降粘药剂应用时,应用时的选择一般是:1.油溶性的降粘剂一般相对储存,运输,危险性比水溶性的大,难闻气味重,所以一般在夏天,温度相对较高时,一般不采用它。
2.油溶性的降粘药剂,在溶解沥青等重质成分,清洁速度要比水溶性的好,渗透、分散直至剥离,速度快,对于含有沥青胶质等垢质成分比较多的油井,施工时间要求短,需要清洗油管,近井地带,使用该类型药剂比较好。
另外,由于油溶性的药剂清洗速度快,凝固点低,所以在冬天进行清洗作业相对比较好。
3.对于含水相对较高的油井,垢十分严重时,在进行降粘解堵作业时,油溶性的比较好。
4.水溶性的降粘剂,一般应用比较普遍,安全配伍性比较好,在日常的作业完井等入井溶液中使用比较普遍,包括日常通过套管添加比较好。
为了提升现场效果,最好在配制注入前使用加温的水进行配制,保证不在地层产生冷伤害,(否则,可能要很长时间在地下通过地层热量来恢复,直到一定温度恢复再产生效果),短时间不能产生良好的清洗和降粘效果,因为在温度低的状况下,水溶性的降粘效果是不明显的。
因为产品的标准也是以55度进行试验的,就是这个原因。
以上是我们在实践中总结的经验,请参考。
东营盛世石油科技有限公司2007年12月10日。
胶粘剂分类
胶粘剂VAE乳液:是醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的简称,是以醋酸乙烯和乙烯单体为基本原料,与其它辅料通过乳液聚合方法共聚而成的高分子乳液。
乙烯与醋酸乙烯共聚物是乙烯共聚物中最重要的产品,国外一般将其统称为EVA。
但是在我国,人们根据其中醋酸乙烯含量的不同,将乙烯与醋酸乙烯共聚物分为EVA树脂、EVA橡胶和VAE乳液。
醋酸乙烯含量小于40%的产品为EVA树脂;醋酸乙烯含量40%~70%的产品很柔韧;富有弹性特征,人们将这一含量范围的EVA树脂有时称为EVA橡胶;醋酸乙烯含量在70%~95%范围内通常呈乳液状态,称为VAE乳液。
VAE乳液外观呈乳白色或微黄色。
VAE乳液主要用于胶粘剂、涂料、水泥改性剂和纸加工,具有许多优良的性能。
1、VAE乳液具有永久的柔韧性。
2、VAE乳液具有较好的耐酸碱性。
3、VAE 乳液能够耐紫外线老化。
4、V A E乳液具有良好的混容性。
5、VAE乳液具有良好的成膜性。
6、VAE乳液具有良好的粘接性。
它对纤维、木材、纸张、塑料薄膜、铝箔、水泥、陶瓷等制品有很好的粘合作用。
根据VAE乳液聚合物的防水性划分,可分为通用和防水用两类。
通用类产品牌号的VAE聚合物钢性好,补粘强度高,但耐水性差;防水用产品牌号的VAE聚合物挠性好,耐水性好,但粘接强度低。
根据VAE应用性能、共聚物组成和共聚第三单体类型,VAE乳液可分为粘品和纺品两大类。
粘品型VAE多用作通用型胶粘剂,纺品型胶粘剂则多用作纺织纤维的胶粘剂,但两者之间并没有绝对界限。
VAE乳液用途1、VAE乳液被广泛用于胶粘剂的基料。
2、VAE乳液可以用作涂料的基料。
3、VAE乳液可用于纸加工。
4、VAE乳液可用于水泥改性剂,水泥是建筑工程中应用最广泛的材料之一。
聚丙烯酸酯(PAE)乳液:(NBS共聚体)水泥砂浆又称:丙乳砂浆,是丙烯酸酯共聚乳液改性的聚合物水泥砂浆(简称:NBS丙乳水泥砂浆),NBS丙乳是一种水泥基高分子聚合物的水分散体,加入水泥砂浆后也称为聚合物水泥砂浆。
粉末注射成型-粘结剂分类及优缺点
1.蜡基粘结剂石蜡是固态高级烷烃的混合物,主要成分的分子式为H2n+2,其中n=17~35。
主要组分为直链烷烃,还有少量带个别支链的烷烃和带长侧链的单环环烷烃;直链烷烃中主要是正二十二烷〔C22H46〕和正二十八烷〔C28H58〕。
石蜡又称晶形蜡,通常是白色、无味的蜡状固体,在47°C-64°C熔化,密度约0.9g/cm3,溶于汽油、二硫化碳、二甲苯、乙醚、苯、氯仿、四氯化碳、石脑油等一类非极性溶剂,不溶于水和甲醇等极性溶剂。
石蜡也是很好的储热材料,其比热容为2.14–2.9J·g–1·K–1,熔化热为200–220J·g–1。
石蜡的主要性能指标是熔点、含油量和安定性。
熔点:石蜡是烃类的混合物,因此它并不像纯化合物那样具有严格的熔点。
所谓石蜡的熔点、是指在规定的条件下,冷却熔化了的石蜡试样,当冷却曲线上第一次出现停滞期的温度。
各种蜡制品都对石蜡要求有良好的耐温性能,即在特定温度r.不熔化或软化变形。
按照使用条件、使用的地区和季节以及使用环境的差异,要求商品石蜡具有一系列不同的熔点。
影响石蜡熔点的主要因素是所选用原料馏分的轻重,从较重馏分脱出的石蜡的熔点较高。
此外,含油量对石蜡的熔点也有很大的影响,石蜡中含油越多,那么其熔点就越低。
含油量:是指石蜡中所含低熔点烃类的量。
含油量过高会影响石蜡的色度和储存的安定性,还会使它的硬度降低。
所以从减压馏分中脱出的含油蜡膏,还需用发汗法或溶剂法进展脱油,以降低其含油量。
但大局部石蜡制品中需要含有少量的油,这对改善制品的光泽和脱模性能是有利的。
安定性:石蜡制品在造型或涂敷过程中,长期处于热熔状态,并与空气接触,假设安定性不好,就容易氧化变质、颜色变深,甚至发出臭味。
此外,使用时处于光照条件下石蜡也会变黄。
因此,要求石蜡具有良好的热安定性、氧化安定性和光安定性。
影响石蜡安定性的上要因素是其所含有的微量的非烃化合物和稠环芳烃。
锂电池关键辅助材料:粘接剂都有哪些?
锂电池关键辅助材料:粘接剂都有哪些?锂离子电池电极通常由粘结剂-导电网络和活性物质(粉体材料)等构成,同时电极内部的微孔填充电解液,电极的结构对于电子传导和离子传输具有重要的作用。
粘结剂是制备锂离子电池电极片必须使用的材料之一,它用于连接颗粒状的电极活性材料、导电剂和电极集流体,使它们之间具有良好的电子导电网络,从而在电池的充放电循环中,使得电子能够在锂离子嵌入活性材料时迅速抵达,以完成电荷平衡过程。
当前的锂离子电池研究中,绝大部分的工作都侧重于对电池结构设计或对正负极活性材料和电解液等进行研究,但是对电池中其他非活性的组分却少有研究,如粘结剂、导电剂、分散剂、隔膜等,然而往往这类非活性的物质在锂离子电池中起着至关重要的作用(毕竟正负极材料决定了电池的天花板,而非活性部分及工艺则决定了电池材料的地板,不同产品的差距就在中间)。
粘结剂作为锂离子电池中一个不可或缺的组成部分,其用量占正负极活性物质的5%~8%(成本约占电池制造成本的1%),其性能对锂离子电池的正常生产和最终性能都有很大影响。
许多研究表明锂离子电池的许多电化学性能,如稳定性、不可逆容量损失等性能与粘接剂的性质有着密切关系,应用高性能胶粘剂是优化锂离子电池性能的一个重要发展方向。
一、胶粘剂的作用及应用要求绝大多数的活性物质都使用粉体材料,因此粘结剂是制备电极制作中必不可少的关键材料,其主要有三个作用:①粘结剂将极片的各个组分如活性物质,导电剂,集流体等粘结在一起形成稳定的极片结构,同时使活性物质和导电剂更好的接触形成良好的导电网络;②粘结剂还可以起到缓解正负极材料在脱嵌锂过程中的体积膨胀收缩作用,稳定极片的内部结构以获得良好的循环性能;③在生产过程中,粘结剂溶解于溶剂中形成胶状溶液,配料时活性物质和导电剂可以很好的悬浮于胶状溶液中形成分散良好且不易沉降的浆料便于后续的涂布。
01粘接剂需满足什么要求?电极粘结剂不仅需要有效地粘结电极活性物质、导电剂和电极集流体,而且由于其长期处于非常特殊的环境下,因此它还具有抵抗各种外在因素的影响能力,这些特殊环境因素有:①粘结剂与电极材料长期浸泡在电解液中,需要粘结剂在电解液中能保持形状、结构和性质的稳定;②长期处在高电位(正极粘结剂)或低电位(负极粘结剂)条件下,因此,正极粘结剂需要在高压条件下不被氧化,负极粘结剂需要在低压条件下不被还原;③许多贮锂活性物质在电池工作中会不断发生体积变化,其体积随锂离子的嵌入而增加,随锂离子的脱出而减小,因此粘结剂必须具有足够的柔韧性,以保证活性物质在反复膨胀和收缩过程中不脱落,电极微粒间的结合不被破坏。
水溶性MIM粘结剂组分相容性的预测方法
MA、 O P P M、 S及 多元 醇为对 象, 进行 了各物质溶度 参数 以及 组分 间的混 合热 力 学参 数计 算与 分
析 , 而通过 混合试验对计 算分析 结果进 行验 证。结 果表 明, 一岛 f 1 5以及 △ 进 当f < . G<O时 , 组分 A, B间具有热 力学相 容性 , 这与混合试 验结果一致 , 明可 以使 用 和 △ 来评价 组分之 间 说 G
维普资讯
第1 7卷第 5期
水溶性MIM粘结剂的制备及性能表征
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金属 粉末 注 射 成 型 ( 称 MI 工艺 包 括 喂 简 M)
料制 备 、 射成 型 、 脂 和烧 结 等 步骤 . 些 步 骤 中 注 脱 这 粘结剂 贯穿 始终 , 起着 十分重 要 的作用 . 良好 的 粘结
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此显得举 足轻 重 ] 因而 , . 开发一 种 高效 、 用 的水 实 溶 性粘结 剂 体 系 , MI 的 发 展 和 环 境 保 护 具 有 对 M 非 常重 大 的意义. 中南 大 学李 海 普 等 以聚 乙二 醇 为 主体配方 制得一 种适 合金 属粉 末注 射成 型用 的水 溶
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3 6 锈钢 金属 粉末 , 1 I不 密度 7 9 4g c , . 2 /m。 深圳 市鑫 颜 泰粉 末冶金 有 限公 司. S D 型 毛 细管 动态 流 变 仪 ; S 2 4 JD D C 0 C型 差 热
玻璃水成份
玻璃水成份
玻璃水是一种水溶性粘结剂,是将热水或其它组成材料跟石英砂、钢丝玻璃碎屑和其它外加剂通过混合或煮沸而产生的清澈无色液体。
玻璃水通常由水、热稳定剂、细砂和活性碳(或其它分子层表面活性剂)组成。
1. 水:水为玻璃水的主要成分,水可以增加液体的可流体性。
2. 热稳定剂:热稳定剂起到保护液体的作用,即防止过热、发生结晶时凝结及改变液体特性导致叶片错乱等情况的发生。
3. 细砂:细砂主要由石英砂组成,它不仅可以形成粘结剂,而且还可以增加液体的断裂和持续粘着性。
4. 活性碳:活性碳可以增强液体的粘度,并增加玻璃水的装入量。
羟丙基甲基纤维素与聚乙烯醇搭配使用的粘结剂
羟丙基甲基纤维素与聚乙烯醇搭配使用的粘结剂
羟丙基甲基纤维素(HPMC)和聚乙烯醇(PVA)可以搭配使
用作为粘结剂,常用于建筑和纸品工业中的粘合、增稠和涂料等领域。
羟丙基甲基纤维素是一种水溶性聚合物,具有良好的增粘、水溶性和胶凝性。
它可以与水形成胶体溶液,具有良好的悬浮、粘附和凝胶能力。
HPMC在粘结剂中能够提供黏性和粘合性,增强粘结剂的粘附力和黏度。
聚乙烯醇是一种具有高胶粘性的聚合物,在潮湿环境下也能保持较好的胶粘性能。
PVA可以增加粘结剂的粘度、耐候性和
粘合强度,提高涂层的柔韧性和耐水性。
将羟丙基甲基纤维素和聚乙烯醇搭配使用作为粘结剂时,可以调节两者的比例和浓度来调整粘结剂的黏度和应用特性。
通过调整配比,可以达到不同需求下的粘着力、干燥速度和粘附强度等要求。
羟丙基甲纤维素做粘结剂
羟丙基甲纤维素做粘结剂羟丙基甲纤维素(HPMC)是一种优秀的水溶性粘结剂。
它具有天然纤维素的结构和性质,但通过化学修饰后,它的水溶性和稳定性得到了明显的提高。
目前,HPMC已经成为建筑和涂料工业中常用的粘结剂之一,并在食品、医药等领域得到了广泛应用。
HPMC的优点使用HPMC作为粘结剂有很多优点。
首先,它能够提高材料的稳定性和粘度,从而使产品更加均匀分布,提高产品质量。
其次,它可以保证产品的粘合度,使其更加结实和耐用。
此外,HPMC具有良好的水溶性,溶解后的溶液具有清澈透明、黏性低、易于加工等特点。
HPMC的应用在建筑工业中,HPMC主要用于水泥砂浆、灰泥和墙面涂料等领域。
HPMC的添加可以减轻材料的重量,防止开裂和龟裂,增强材料的韧性,并且有助于材料在施工过程中的粘稠度和刚度。
在墙面涂料中,HPMC能够提高颜料的分散性、润湿性和流动性,使产品更加平滑和均匀。
在涂料工业中,HPMC常用于油漆的制造中。
它可以提高油漆的黏稠度,增加涂层的厚度和均匀性,同时具有良好的稳定性,防止颜料沉淀和干燥过程中的开裂。
此外,在墙纸、胶水、胶合板等领域也有广泛应用。
使用技巧在使用HPMC时,需要注意以下几点。
首先,要根据不同的制品选用合适的牌号、品质的HPMC。
其次,需要根据实际需要和使用条件确定HPMC的添加量,遵循正确的使用方法,尽量避免过量或不足的添加。
最后,要合理存储和保管HPMC,避免受潮、过热或过低的储存环境。
综合来看,羟丙基甲纤维素是一种性能优良、应用广泛的粘结剂,其独特的性质和优点为生产和生活带来了巨大的便利。
在使用时,需严格遵循使用要求,科学合理地进行添加和控制,以保证最优的使用效果和安全性。
水基油墨的粘结剂
水基油墨的粘结剂
水基油墨的粘结剂可以是各种树脂或者聚合物。
常用的水性油墨粘结剂有以下几种:
1. 丙烯酸乳液:丙烯酸乳液是一种常用的水性油墨粘结剂。
它具有良好的耐水性和粘结性能,可以在油墨中形成稳定的乳液体系,用于增强油墨颜料和基材的粘结力。
2. 纤维素乙醚:纤维素乙醚是一种以天然纤维素为原料制得的粘结剂,具有很好的黏结性能和水溶性,适用于水性油墨的制备。
3. 聚合物乳液:聚合物乳液是一种以聚合物为主要组分的胶性物质,可以用于增加水性油墨的粘结力和耐水性。
常见的聚合物乳液有丙烯酸乳液、聚乙烯醇乳液等。
4. 化学改性剂:可以通过对天然树脂和合成树脂进行化学改性,增强其粘结性能和耐水性,用于水性油墨的粘结剂。
需要根据具体的应用要求选择合适的粘结剂,以实现油墨颜料和基材之间的良好粘结。
同时,还需要考虑到油墨的稳定性和印刷性能等因素。
水基粘结剂去除方法_概述说明以及解释
水基粘结剂去除方法概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文将对水基粘结剂去除方法进行综述和解释。
水基粘结剂是一种常见的黏合材料,在许多领域中广泛应用,如建筑、纺织、造纸等。
然而,随着时间的推移,这些粘结剂可能会导致一系列问题,包括降低材料的可回收性和再利用性等。
因此,寻找高效可行的水基粘结剂去除方法具有重要意义。
1.2 文章结构本文分为五个部分进行论述。
首先,在引言部分,我们将简要介绍文章的目标和组织结构。
接下来,第二部分将详细探讨水基粘结剂的特点和应用,并强调其定义、分类以及主要应用领域,并概述了其优势和局限性。
第三部分将对现有水基粘结剂去除方法进行概述和评价,包括物理、化学和生物方法。
随后,在第四部分中,我们将探讨新兴水基粘结剂去除方法的研究与应用前景展望,包括新材料在去除过程中的应用研究现状以及先进技术的探索与突破。
最后,在结论部分,我们将总结本文的主要内容,并展望未来水基粘结剂去除方法的发展趋势。
1.3 目的本文旨在提供一个全面而清晰的概述,介绍水基粘结剂去除方法的现状和前景。
通过对已有方法进行总结和评价,并对新兴方法进行展望,我们希望能够为相关研究提供一定的参考和启示。
此外,本文还将强调水基粘结剂去除方法在可持续发展和环境保护方面的重要性,并探讨其在工业应用中潜在的经济效益和环境效益。
最终,我们期望本文能够促进更多关于水基粘结剂去除方法方面的研究和创新,并对相关产业链及政策制定提供有益建议。
2. 水基粘结剂的特点和应用:2.1 水基粘结剂的定义和分类:水基粘结剂是指以水为主要成分,可以将物质黏结在一起的胶粘物质。
根据其化学性质和使用方法的不同,水基粘结剂可以分为多种类型,如水溶性胶、乳液、凝胶等。
2.2 水基粘结剂的主要应用领域:水基粘结剂在许多领域中具有广泛的应用。
其中最常见的是建筑行业,在建筑施工中常用于混凝土黏结、墙体涂料、地板封装、砖瓦黏合等。
此外,水基粘结剂还被广泛应用于纸张和印刷行业,作为纸张涂料和印刷油墨的重要成分。
海藻酸钠 粘结剂 溶胀
海藻酸钠粘结剂溶胀
海藻酸钠是一种天然来源的多糖类物质,通常从海藻中提取得到。
它具有优良的胶凝性能和水溶性,在食品工业、药品制剂、化妆品、纺织品等领域有广泛的应用。
海藻酸钠作为粘结剂在以下几个方面具有溶胀性:
水溶性:海藻酸钠具有良好的水溶性,可以在水中迅速溶解形成胶体溶液。
在水溶液中,海藻酸钠分子会与水分子发生作用,形成水合物,并使得分子链解开,从而表现出溶胀性。
凝胶形成:当海藻酸钠溶液中的浓度较高时,其分子之间会发生交联作用,形成凝胶结构。
这种凝胶结构具有一定的弹性和稳定性,并且具有一定的溶胀性,能够吸收周围的水分。
离子交换:海藻酸钠分子中的羧基和羟基可以与周围的离子或水分子发生交换作用,从而使得海藻酸钠具有一定的离子交换能力。
这种离子交换作用也会导致海藻酸钠分子的溶胀。
生物相容性:海藻酸钠作为一种天然来源的多糖类物质,具有良好的生物相容性,可以与生物体内的水分或体液发生作用,表现出一定的溶胀性。
综上所述,海藻酸钠作为粘结剂具有一定的溶胀性,这主要体现在其水溶性、凝胶形成、离子交换和生物相容性等方面。
这种溶胀性使得海藻酸钠在多个领域中具有重要的应用价值。
1。
【精品文章】一文认识粉体粘结剂及应用
一文认识粉体粘结剂及应用
粘结剂在陶瓷、金属成型复杂几何形状中具有重要的作用,尤其在陶瓷注射成型中作用更加显著,直接影响着陶瓷粉体的流变性、成型性、脱脂过程、产品尺寸精度等。
粘结剂的主要作用是作为载体,粘结粉体并与之充分混合分散,加热后能产生很好的流动性。
下面小编简要介绍粉体粘结剂及应用。
一、粘结剂特性
1、流动特性
粘结剂的主要特性之一是与粉体混合并赋与其流动性。
流动性的好坏与粘结剂的分子量大小和分布有关。
通常情况下,低分子量的粘结剂粘度较低,流动性好;高分子量粘结剂粘度较高,流动性较差。
粘结剂在陶瓷注射成型中具有重要应用
2、粘结剂与粉体的作用关系
粘结剂能够很好地润湿粉体,并对粉体有效好的粘附作用,同时产生较好的流动特性。
通常为了改善粘结剂的润湿性能,要加入一些表面活性物质,如钛酸盐、硬脂酸盐、磷酸盐、硅烷等,它们在粉体与粘结剂之间产生中间界面桥梁,减少混合物的粘度,增加其流动性。
同时,粘结剂通过润湿颗粒以产生毛细管力吸附颗粒,保持坯体不变形。
为了保证坯料的稳定性,粘结剂与粉体不发生化学反应,即粉体相对于粘结剂是惰性的。
3、粘结剂是由多组份有机物组成
单一有机粘结剂很难满足流动性要求,且多组份中的某一组份被脱脂移。
钠电池 硬碳负极粘结剂 cmc
钠电池硬碳负极粘结剂 cmc
CMC是钠电池中常用的硬碳负极粘结剂,即羧甲基纤维素钠,是一种水溶性的高聚物。
在钠电池中,CMC被用作硬碳负极
材料的粘结剂,主要起到固定硬碳颗粒和提供电子传导的作用。
CMC具有良好的粘结性能,可以将硬碳颗粒牢固地粘结在一起,形成坚固的负极结构。
同时,CMC还具有较好的电子传
导性能,能够促进负极材料中电子的迁移和导电性能的提升。
CMC作为粘结剂的选择要考虑其粘结强度、导电性能和电池
循环寿命等方面的要求。
此外,CMC还可以与其他添加剂配
合使用,以进一步改善负极材料的性能。
综上所述,CMC是钠电池中常用的硬碳负极粘结剂,具有良
好的粘结性能和较好的电子传导性能,在钠电池的性能提升和循环寿命方面起到重要作用。
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铸造用水溶性高分子粘结剂的研究与应用济南鲁源铸造材料有限公司李涛摘要:水溶性高分子粘结剂具有较好的溶解性、优良的成膜性及粘合性,通过用国际上先进的物理、化学等方法对天然的水溶性高分子材料进行复合改性,满足铸造用型芯粘结剂的基本要求,且具有干强度高、蠕变性小,环保节能等优点,是一种理想的无公害铸造粘结剂。
关键词:水溶性高分子改性制芯一、前言水溶性高分子粘结剂因其含有亲水基团,具有很好的粘合性、成膜性、分散性等,在化学粘结剂、水处理、化学助剂等行业日益扩大。
自80年代起,以α-淀粉为主的水溶性粘结材料,因其具有制备工艺简单,生产成本低廉,用于制芯具有干强度高、蠕变性小、溃散性好、旧砂复用性好等特点,特别是操作过程中清洁、节能和浇注过程中几无有害气体产生的优点,即引起铸造界的广泛关注。
但由于α-淀粉用于制芯存在吸湿性强、高温强度低、比强度低等缺陷,一定程度地限制了其推广应用。
济南鲁源铸造材料有限公司在多年来潜心研究充分满足型芯性能要求的淀粉类粘结材料的基础上,结合新的水溶性高分子材料加工工艺,通过将β-淀粉等多种水溶性高分子材料先进行物理、化学改性,再进行预糊化处理,并添加多种助剂以改善芯砂性能和型芯性能,成功地开发了新一代环保型制芯用粘结材料LYN型铸造用水溶性高分子粘结剂,并成功地应用于铸造生产中。
二、LYN型水溶性高分子粘结剂复合改性工艺及机理分析1、改性机理分析:理想的型芯粘结合剂应当具备高的干拉强度、适宜的湿压强度、良好的流动性、低的吸湿性以及良好的溃散性。
玉米淀粉支链淀粉高达72%,表观DP分布400-1500,在适当的条件下可与三聚磷酸纳、氯氧化磷等交联剂发生下列反应:淀粉—OH+HO—淀粉交联剂淀粉—O—X—O—淀粉控制磷含量0.07~0.09%,其反应产物磷酸酯淀粉具有一定的疏水特性,且在高温下具有很好的耐热性。
将磷酸酯淀粉在一定条件下进行预糊化处理即α化,淀粉显微结构发生较大改变,通过控制其反应程度,成糊粘度、比强度大提高。
再将预糊化处理后的磷酸酯淀粉与拒水剂B、抗高温冲刷剂C机械混合,在型芯制作过程中充分反应,拒水剂B可形成一层拒水膜覆盖在淀粉粘结网络上,显著提高其高温强度和拒水性。
经过以上处理的水溶性高分子粘结剂基本上具备了型芯粘结剂应具有的性能。
2、试验用材料玉米淀粉(水分≤13%)、三聚磷酸钠、氯氧化磷(交联剂)、拒水剂B、抗高温冲刷剂C3、试验设备10kg自制膨化罐 1台75kg/h挤压机 1台500kg搅拌罐 1台4、试验过程将8~12%的交联剂溶液喷洒在玉米干淀粉上,充分混合均匀,将其干燥至含水量5-10%,加入膨化罐后,在140~200℃加热2~3小时左右,将产物冷却、干燥、粉碎,得到一定交联程度的磷酸酯淀粉。
将磷酸酯淀粉加入挤压机中,经螺旋加热而糊化、膨胀,干燥、粉碎后,与1~10%的拒水剂B、5~20%的抗高温冲刷剂C充分混合后即得到铸造用水溶性高分子粘结剂。
三、LYN型铸造用水溶性粘结剂基本工艺性能研究1、加入量对芯砂干拉强度影响图1加入量对芯砂干拉强度的影响1-干拉强度 2-比强度试验条件:大林标准砂2000g LYN型粘结剂1~7%烘干温度180±10℃,保温1h。
图1是LYN型铸造用水溶性高分子粘结剂加入量从1~7%的干拉强度、比强度变化图。
可以看出加入量在3~4%时,芯砂已具备较高的干拉强度1.7~2.1MPa和最高的比强度0.60~0.64MPa/1%,此时粘结剂膜刚好覆盖在砂粒表面,形成完整的粘结桥。
随着粘结剂加入量的增加,粘结剂膜厚度增加,因而干强度不断提高,但过多的粘结剂膜被挤到砂粒间隙,烘干时不能完全固化,粘结剂得不到充分发挥,干强度提高缓慢,比强度下降。
2、烘干温度对芯砂干拉强度影响烘干温度是影响铸造用水溶性高分子粘结剂发生硬化反应、达到拒水性能和抗高温冲刷性能的主要因素。
烘干温度过低,粘结剂脱水、反应不充分,反应速度较慢,达到的干强度较低,且抗吸湿性和高温冲刷性差,烘干温度过高,脱水反应过快,容易发生表面过烧现象,且可能造成已生成的聚合物分解,强度大大下降,丧失抗吸湿性和部分丧失抗高温冲刷性。
我们将标准试样分别置于150℃、170℃、190℃、210℃、230℃、250℃烘箱中与合脂油进行对比试验,测得干拉强度见表1。
表1 烘干温度对干拉强度的影响1—LYN型水溶性粘结剂砂 2—合脂油砂可以看出,LYN型水溶性高分子粘结剂砂在150℃已具备较高的干强度,随着烘干温度提高,干拉强度明显上升,190℃达到峰值1.91MPa,当温度超过230℃,干拉强度开始下降,至250℃已降至峰值的60%左右,可见该粘结剂烘干温度以170~230℃为宜。
同时从表1也可以看出该粘结剂烘干温度比合脂油低30~40℃达到峰值,但峰值相差不大,可见LYN 型水溶性粘结剂比合脂油更节能,经测算,可节能20~40%。
3、LYN 型水溶性粘结剂的蠕变性我们用图2所示方法对LYN 型水溶性粘结剂砂与合脂油砂进行了对比试验。
图2 蠕变性试验试样放置方法将按标准试样配比配制的两种芯砂分别打制两组φ50×50园柱形试样,按图2所示位置放置在芯板上,一组试样室温下放置8h ,测其平行于芯板直径φd ,按η冷= 50-d ×100%,求得二者冷蠕变。
另一组放于烘箱中,温度由50℃升至210℃,硬化后测水平直径φd ,按式η热= 50-d ×100%,求得二者热蠕变,试验结果见表二。
表二 蠕变性试验结果对比种类冷蠕变(%) 热蠕变(%) LYN 型水溶性粘结剂砂 -0.0040 合脂油砂已散 已散 可见LYN 型水溶性粘结剂砂蠕变性远小于合脂油砂,特别是热态蠕变为0,因此LYN 型水溶性粘结剂比合脂油砂更能保证型芯尺寸精度,更适合制造尺寸精度要求高的铸件。
50 504、LYN型水溶性粘结剂发气量与发气速度由图3可以看出,LYN型水溶性粘结剂发气量为15~18ml,远低于合脂油20~27ml,该粘结剂砂3s开始发气,15s达到最大值,合脂油12s开始发气,26s达到最大值。
可见该粘结剂产生气孔倾向远低于合脂油。
图3 LYN型水溶性粘结剂与合脂油的发气量1-LYN型水溶性粘结剂 2-合脂油5、LYN型水溶性粘结剂砂吸湿性由于淀粉粘结剂含有许多吸水性基团,虽经改性但仍具有一定的吸水性。
为测定其吸水性,我们将按标准试样配比配制的芯砂制成8字形试块放入室温环境下底部盛水的密闭容器中,测其0小时、12小时、24小时、48小时、72小时强度变化,见表三。
表三 LYN型水溶性粘结剂的吸湿强度变化时间(h)0 12 24 48 72抗拉强度(MPa) 1.82 1.66 1.32 1.08 0.94可见LYN型水溶性粘结剂虽经改性并加入一定比例的拒水剂,仍具有一定的吸湿性,但48小时后干强度仍能达到1.08MPa,完全可以满足型芯贮存的需要。
6、LYN型水溶性粘结剂抗高温冲刷性水溶性高分子粘结材料普遍存在高温强度低的问题,抗高温冲刷性差。
用磷酸盐改性后的高分子材料可显著提高其高温强度,加入抗高温冲刷剂C后,在高温下可生成AIPO4、NaZr2(PO4)3等耐热物质,因此可显著提高其抗高温冲刷性。
将φ50×50标准圆柱形试样放在1000℃炉内保持一段时间,其抗拉强度与保持时间关系如表四。
表四 LYN型水溶性粘结剂砂抗压强度与1000℃保持时间的关系可见,该粘结剂砂具有良好的抗高温冲刷性。
7、LYN型水溶性粘结剂对环境的改善在铸造生产过程中,工业臭味主要是由于硫化氢、甲醛、苯等有害物质造成的,是大气污染的重要污染物。
据测定,在整个铸造生产过程中,配砂约占总臭味的5—10%,制芯烘烤由合脂油砂、树脂砂所散发出的臭味占总量的10—15%,浇注和落砂因合脂油砂产生的臭味占总量的30%左右。
与其它类型有机粘结剂相比,LYN型水溶性粘结剂砂可以显著改善混砂、制芯、浇注、清理等工序的生产作业环境,混砂、烘烤及浇注时几无臭味产生,无毒不腐蚀,可显著改善操作工人的身心健康和生产环境。
四、LYN型水溶性粘结剂在生产中的应用1、LYN型水溶性粘结剂砂实际使用的工艺配比,见表五。
表五 LYN型水溶性粘结剂砂工艺配比配比(%)性能原砂(75/150)LYN型水溶性粘结剂水分湿压强度(KPa)湿透气性干拉强度(MPa)100 4.0-6.0 5.5-7.0 13-25 ≥100 ≥1.42、烘干工艺规范图4 LYN型水溶性粘结剂砂烘干工艺规范LYN型水溶性粘结剂砂烘干工艺规范见图4。
该粘结剂砂芯升温速度不宜过快,以50~100℃/h,否则可造成表面急聚收缩开裂,甚至过烧。
由于烘干主要是脱水反应和交联反应,可根据经验缩短保温时间,利用炉温进一步脱水固化。
3、LYN型水溶性粘结剂砂存放性由于LYN型水溶性粘结剂主要是靠水做媒体发挥粘结作用,而水分在空气中具有挥发性,因此要保持该粘结剂砂达到规定的性能要求,需要加强覆盖,尽量减少水分挥发。
但该粘结剂砂复用性较好,脱水的芯砂补加少量的粘结剂经过再次混制,仍能达到原有的性能要求。
4、生产应用情况用LYN型水溶性粘结剂砂生产铸件可显著提高其尺寸精度,降低气孔产生的倾向,已广泛应用于汽车、拖拉机、纺织机械、减速机、潜水电泵等铸件的生产。
解放军六四一O厂生产的太脱拉汽车变速箱,单重85kg,壁厚7~12mm,在680mm长度方向上允许铸造偏差±1mm,使用LYN型水溶性粘结剂砂制芯,解决了长期以来该件尺寸精度差、清砂困难的问题。
博山潜水电泵厂生产的出口美国的叶轮,叶片厚度只有5mm,用砂芯来保证,多年来一直存在壁厚偏差问题,使用该粘结剂砂芯后既解决了操作问题又保证了叶片厚度偏差,满足美国标准要求。
天津纺织机械厂使用LYN型水溶性粘结剂砂芯生产纺机零部件,与使用合脂油砂芯相比,铸件尺寸精度显著提高,气孔缺陷大幅度下降,且很好地解决了烘芯、浇住过程中的环保问题,达到了环保部门要求的排放标准。
同时,作为该粘结剂主要组分之一的α-淀粉砂芯在落砂时混入旧砂中,显著改善了型砂韧性和热湿拉强度,铸型表面稳定性显著提高,铸件夹砂、砂眼缺陷明显降低,铸件表面质量有了较大的提高。
五、结论LYN型水溶性粘结剂具有较高的干拉强度,连续可调地湿压强度、低的发气量、低的吸湿性、良好的抗高温冲刷性,能很好的满足各种不同复杂程度的生产需要,且环保、节能,可显著提高产品质量,降低能耗和生产成本,是新一代无公害铸造粘结剂。
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