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《沈陽工業(yè)大學(xué)》 2014年

蛋白質(zhì)基粘結(jié)劑粘結(jié)固化機(jī)理的研究

胡麗婷  

【摘要】：本文首先采用一種蛋白質(zhì)基粘結(jié)材料-動物骨膠作為主料，通過對其進(jìn)行堿解、改性等工藝制備出了一種新型鑄造粘結(jié)劑，接下來通過紅外光譜等分析方法對動物膠改性機(jī)理、加熱固化機(jī)理及吹氣硬化機(jī)理進(jìn)行了分析研究。 通過試驗(yàn)，得到蛋白質(zhì)基粘結(jié)材料-動物膠堿解工藝如下：水膠質(zhì)量比為1：1，堿性催化劑是NaOH，其質(zhì)量是動物膠質(zhì)量的5%，堿解溫度是50℃，堿解時(shí)間為30min。 通過試驗(yàn)，得到蛋白質(zhì)基粘結(jié)材料-動物膠改性工藝如下：選擇的改性劑為丙三醇、無水乙醇和糊精，通過正交試驗(yàn)得到了最優(yōu)配比為m(丙三醇）：m(糊精）：m(無水乙醇）：m(動物膠）＝10：10：10：100；最佳改性工藝參數(shù)：改性溫度在75℃，改性時(shí)間90min。 通過添加適量促硬劑的方法，粘結(jié)劑可實(shí)現(xiàn)吹CO2氣體硬化；經(jīng)過正交試驗(yàn)獲得了最佳硬化工藝：動物膠加入量是大林擦洗砂的3%，Ca(OH)2質(zhì)量是大林擦洗砂的1.3%；混砂時(shí)間不是越長越好，混砂時(shí)間要適宜，為120s；制樣打擊次數(shù)為5下；吹氣流量為0.5m3·h-1，吹氣時(shí)間為90s。 通過對骨膠和改性后動物膠的紅外光譜圖對比分析可知：改性動物膠發(fā)生了接枝共聚反應(yīng)和酯化交聯(lián)反應(yīng)。動物膠粘結(jié)劑在加熱固化的過程中，分子結(jié)構(gòu)中的氨基（-NH2）和羧基（-COOH）基團(tuán)易發(fā)生分子間脫水形成大的-HN-CO-型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，小分子變成大分子，當(dāng)分子縮聚到一定程度時(shí)，，膠液粘度增大，發(fā)生凝膠。通過對加Ca(OH)2和不加Ca(OH)2吹氣硬化的動物膠粘結(jié)劑紅外光譜圖的對比分析可知：在吹CO2氣體硬化過程中，動物膠粘結(jié)劑大分子與Ca2+發(fā)生了交聯(lián)反應(yīng)。 通過掃描電鏡對粘結(jié)橋斷口形貌的觀察，試樣斷口粘結(jié)橋粗大，表明改性動物膠粘結(jié)強(qiáng)度較高。粘結(jié)橋斷口少數(shù)為內(nèi)聚破壞，大部分是混合破壞�；熘频男蜕盎旌狭暇哂辛己玫拇娣拍埽苽涞男托揪哂袃�(yōu)良潰散性能，可以滿足鋁合金鑄造生產(chǎn)的要求。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TG22
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