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本文首先采用一种蛋白质基粘结材料-动物骨胶作为主料,通过对其进行碱解、改性等工艺制备出了一种新型铸造粘结剂,接下来通过红外光谱等分析方法对动物胶改性机理、加热固化机理及吹气硬化机理进行了分析研究。通过试验,得到蛋白质基粘结材料-动物胶碱解工艺如下:水胶质量比为1:1,碱性催化剂是NaOH,其质量是动物胶质量的5%,碱解温度是50℃,碱解时间为30min。通过试验,得到蛋白质基粘结材料-动物胶改性工艺如下:选择的改性剂为丙三醇、无水乙醇和糊精,通过正交试验得到了最优配比为m(丙三醇):m(糊精):m(无水乙醇):m(动物胶)=10:10:10:100;最佳改性工艺参数:改性温度在75℃,改性时间90min。通过添加适量促硬剂的方法,粘结剂可实现吹CO2气体硬化;经过正交试验获得了最佳硬化工艺:动物胶加入量是大林擦洗砂的3%,Ca(OH)2质量是大林擦洗砂的1.3%;混砂时间不是越长越好,混砂时间要适宜,为120s;制样打击次数为5下;吹气流量为0.5m3·h-1,吹气时间为90s。通过对骨胶和改性后动物胶的红外光谱图对比分析可知:改性动物胶发生了接枝共聚反应和酯化交联反应。动物胶粘结剂在加热固化的过程中,分子结构中的氨基(-NH2)和羧基(-COOH)基团易发生分子间脱水形成大的-HN-CO-型网状结构,小分子变成大分子,当分子缩聚到一定程度时,胶液粘度增大,发生凝胶。通过对加Ca(OH)2和不加Ca(OH)2吹气硬化的动物胶粘结剂红外光谱图的对比分析可知:在吹CO2气体硬化过程中,动物胶粘结剂大分子与Ca2+发生了交联反应。通过扫描电镜对粘结桥断口形貌的观察,试样断口粘结桥粗大,表明改性动物胶粘结强度较高。粘结桥断口少数为内聚破坏,大部分是混合破坏。混制的型砂混合料具有良好的存放能,制备的型芯具有优良溃散性能,可以满足铝合金铸造生产的要求。