1.本发明涉及覆膜砂技术领域，具体为一种用于内流道铸件环保型覆膜砂及其制备工艺。
背景技术：
2.覆膜砂是砂粒表面在造型前即覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂，有冷法和热法两种覆膜工艺：热法把砂预热到一定温度，加树脂使其熔融，搅拌使树脂包覆在砂粒表面，加乌洛托品水溶液及润滑剂，冷却、破碎、筛分得覆膜砂。
3.热覆膜法中，常规覆膜砂使用热塑性酚醛树脂包裹原砂砂粒，再添加固化剂、润滑剂、加工助剂等进行加工得到热塑性酚醛树脂覆膜砂，其中，固化剂为乌洛托品，覆膜砂的制备工艺为将砂粒和树脂投入混砂机中熔融共混，通过加热使添加的固化剂发生固化反应成型，得到铸件；采用热塑性酚醛树脂作为覆膜砂表面树脂层时，需额外添加固化剂使之在铸造时固化成型，且在覆膜砂加热过程中，树脂熔融会与固化剂乌洛托品反应，通过亚甲基桥将线型的树脂分子链连接起来，使热塑性酚醛树脂交联成为三维网状结构，分解产生有害气体。
4.常见的有害气体为苯酚、氨气，苯酚、氨气气体会污染生产和施工环境，并且当苯酚、氨气浓度超标时，苯酚、氨气气体也会危害工作人员的身体健康。
技术实现要素：
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于内流道铸件环保型覆膜砂及其制备工艺，通过绿色环保材料代替部分苯酚，减少苯酚气体，添加改性活性炭来吸收覆膜砂受热时产生的部分氨气，减少气体污染，绿色环保。
6.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于内流道铸件环保型覆膜砂及其制备工艺，包括：由以下重量百分比的原料制成：天然硅砂、苯酚占天然硅砂总质量的0.5%-1.2%、甲醛1%-3%、乌洛托品占苯酚总质量的25%-35%、硬脂酸酰胺占苯酚总质量的12%-17%、活性炭占苯酚总质量的4%-8%、黑松树皮占天然硅砂总质量的0.75%-1.8%、氢氧化钠溶液占天然硅砂总质量的0.8%-2%、添加剂占天然硅砂总质量的0.1%-0.5%。
7.优选的，所述氢氧化钠溶液为浓度为百分之一的溶液。
8.一种覆膜砂制备工艺，包括以下步骤：s1.用浓度为1%的氢氧化钠萃取黑松树皮，将酸中和和未酸中和的黑松树皮萃取物干燥成固体状态，留用；s2.使用s1所得的酸中和和未酸中和的黑松树皮萃取物与甲醛反应生成树皮萃取物-pf树脂，苯酚与甲醛反应生成酚醛树脂；s3.将天然硅砂加热到150℃，接着加入s2中所得树皮萃取物-pf树脂和酚醛树脂
并与硅砂在混合机中混合，使树脂包覆在沙粒周围；s4.向s3中依次加入乌洛托品、硬脂酸酰胺、添加剂、活性炭并均匀混合，经过进一步冷却破碎后，密封储存。
9.优选的，所述酸中和的和未中和的黑松树皮萃取物质量为苯酚质量的75%。
10.优选的，所述s2中合成的树皮萃取物-pf树脂与酚醛树脂的干态和湿态粘接强度相同。
11.优选的，所述酸中和的和未中和的黑松树皮萃取物取代部分苯酚，苯酚的使用量减少。
12.优选的，所述活性炭是一种多孔材料，活性炭可吸附氨气并将氨气固定在表面上。
13.优选的，所述s3的浸渍温度为20摄氏度，所述s3的浸渍时间为12小时;优选的，所述改性活性炭表面的总酸性基团含量高于活性炭表面的总酸性基团含量。
14.本发明提供了一种用于内流道铸件环保型覆膜砂及其制备工艺，具备以下有益效果：（1）该用于内流道铸件环保型覆膜砂及其制备工艺，通过酸中和的和未中和的黑松树皮萃取物质量为苯酚质量，减小苯酚的使用量，从而减少苯酚气体的产生量，绿色环保。
15.（2）该用于内流道铸件环保型覆膜砂及其制备工艺，活性炭多孔，活性炭可吸附氨气并将氨气固定在表面上。
16.（3）该用于内流道铸件环保型覆膜砂及其制备工艺，改性活性炭总酸性基团含量高于活性炭表面的总酸性基团含量，有利于提高活性炭对氨气的吸收能力，当改性活性炭总酸性基团含量高于活性炭表面的总酸性基团含量的3.5倍时，改性活性炭对氨气的吸附量提升35%，减少覆膜砂在制造和使用过程中产生的氨气，吸收有害气体，改善工作环境，保障工作人员身体健康，起到绿色环保的功效。
附图说明
17.图1为本发明对照组和实验组成分和配比；图2为本发明对照组和实验组氨气减少量和苯酚气体减少量的对照表。
实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
19.所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
20.请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种用于内流道铸件环保型覆膜砂，包括由以下重量百分比的原料制成：天然硅砂、苯酚占天然硅砂总质量的0.5%-1.2%、甲醛1%-3%、乌洛托品占苯酚总质量的25%-35%、硬脂酸酰胺占苯酚总质量的12%-17%、活性炭占苯酚总质量的4%-8%、黑松树
皮占天然硅砂总质量的0.75%-1.8%、氢氧化钠溶液占天然硅砂总质量的0.8%-2%、添加剂占天然硅砂总质量的0.1%-0.5%、硝酸占苯酚总质量的4%-8%，氢氧化钠溶液的质量分数为百分之一，硝酸溶液的浓度为4mol/l。
21.一种覆膜砂制备工艺，包括以下步骤：s1.用浓度为1%的氢氧化钠萃取黑松树皮，将酸中和和未酸中和的黑松树皮萃取物干燥成固体状态，留用，其中酸中和的和未中和的黑松树皮萃取物质量为苯酚质量的75%；s2.使用s1所得的酸中和和未酸中和的黑松树皮萃取物与甲醛反应生成树皮萃取物-pf树脂，苯酚与甲醛反应生成酚醛树脂；s3.将活性炭放入4mol/l的硝酸溶液中浸渍并获得改性活性炭；s4.将天然硅砂加热到150℃，接着加入s2中所得树皮萃取物-pf树脂和酚醛树脂并与硅砂在混合机中混合，使树脂包覆在沙粒周围；s5.向s3中依次加入乌洛托品、硬脂酸酰胺、添加剂、改性活性炭并均匀混合，经过进一步冷却破碎后，密封储存。
22.采用热塑性酚醛树脂作为覆膜砂表面树脂层时，需额外添加固化剂使之在铸造时固化成型，且在覆膜砂加热过程中，树脂熔融会与固化剂乌洛托品反应，通过亚甲基桥将线型的树脂分子链连接起来，使热塑性酚醛树脂交联成为三维网状结构，分解产生苯酚、氨气有害气体。
23.酸中和的和未中和的黑松树皮萃取物取代部分苯酚，苯酚的使用量减少百分之六十，大大减少了有害苯酚气体的生成量，绿色环保；s2中合成的树皮萃取物-pf树脂与酚醛树脂的干态和湿态粘接强度相同，虽然使用树皮萃取物-pf树脂取代了部分酚醛树脂，但是使用效果没有受到影响；活性炭是一种多孔材料，活性炭可吸附氨气并将氨气固定在表面上，利用活性炭吸收生产中释放出的部分氨气，优化工作环境，减少刺激性气体；s3的浸渍温度为20摄氏度，所述s3的浸渍时间为12小时，使用的硝酸溶液浓度为4mol/l，可以有效提升改性活性炭表面的总酸性基团含量，当改性活性炭总酸性基团含量高于活性炭表面的总酸性基团含量的3.5倍时，改性活性炭对氨气的吸附量提升35%，减少覆膜砂在制造和使用过程中产生的氨气，吸收有害气体；请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种用于内流道铸件环保型覆膜砂及其制备工艺。
24.实施例一：天然硅砂、甲醛、乌洛托品、硬脂酸酰胺、氢氧化钠溶液、添加剂、硝酸统称共100g,苯酚1.25g;实施例二：天然硅砂、甲醛、乌洛托品、硬脂酸酰胺占苯酚总质量、氢氧化钠溶液、添加剂、硝酸共100g,苯酚0.5g、黑松树皮萃取物0.75g;实施例三：天然硅砂、甲醛、乌洛托品、硬脂酸酰胺占苯酚总质量、氢氧化钠溶液、添加剂、硝酸共100g,苯酚0.5g、黑松树皮萃取物0.75g、改性活性炭0.05g;实施例四：天然硅砂、甲醛、乌洛托品、硬脂酸酰胺占苯酚总质量、氢氧化钠溶液、添加剂、硝酸共100g,苯酚0.5g、改性活性炭0.05g;实施例五：天然硅砂、甲醛、乌洛托品、硬脂酸酰胺占苯酚总质量、氢氧化钠溶液、添加剂、硝酸共100g,苯酚1.25g、改性活性炭0.05g。
25.实施例一为对照组，实施例二-四分别为实验组二-四。
26.其中，天然硅砂、苯酚占天然硅砂总质量的0.5%-1.2%、甲醛1%-3%、乌洛托品占苯酚总质量的25%-35%、硬脂酸酰胺占苯酚总质量的12%-17%、活性炭占苯酚总质量的4%-8%、黑松树皮占天然硅砂总质量的0.75%-1.8%、氢氧化钠溶液占天然硅砂总质量的0.8%-2%、添加剂占天然硅砂总质量的0.1%-0.5%、硝酸占苯酚总质量的4%-8%，氢氧化钠溶液的质量分数为百分之一，硝酸溶液的浓度为4mol/l，所有对照组和试验组中的天然硅砂、甲醛、乌洛托品、硬脂酸酰胺占苯酚总质量、氢氧化钠溶液、添加剂、硝酸统称位基底。
27.通过对照组与实验组一可得，将实验组中的部分苯酚替换为黑松树皮萃取物，对照组中苯酚与甲醛反应生成酚醛树脂，实验组中黑松树皮萃取物与甲醛反应生成树皮萃取物-pf树脂，树皮萃取物-pf树脂的理化特性与酚醛树脂相近，树皮萃取物-pf树脂与酚醛树脂的干态和湿态粘接强度相同，利用树皮萃取物-pf树脂来代替酚醛树脂，通过酸中和的和未中和的黑松树皮萃取物各取代30%的苯酚，通过减少苯酚的使用量，达到减少苯酚气体的产生量，从源头上控制苯酚气体的产生，绿色环保。
28.因此，使用黑松树皮萃取物取代部分苯酚是能够起到减少苯酚气体的效果；通过对照组与实验组二可得，将实验组中的部分苯酚替换为黑松树皮萃取物，并增加了改性活性炭，黑松树皮萃取物取代苯酚可以从源头上减少苯酚气体的产生量，通过将活性炭放入20摄氏度的硝酸溶液中浸渍12个小时得到改性活性炭，改性后的活性炭表面酸性基团含量增加，改性活性炭对氨气的吸收能力大大提升，当改性活性炭总酸性基团含量高于活性炭表面的总酸性基团含量的3.5倍时，改性活性炭对氨气的吸附量提升35%，减少覆膜砂在制造和使用过程中产生的氨气，吸收有害气体。
29.因此，使用黑松树皮萃取物取代部分苯酚是能够起到减少苯酚气体的效果，使用改性活性炭能够起到减少氨气的效果；通过实验组二与实验组三可得，黑松树皮萃取物不会影响改性活性炭吸收氨气；通过实验组三与实验组四可得，苯酚的量不会影响改性活性炭吸收氨气。
30.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。