随着人们对环境保护的重视和清洁生产方式的提出,使用绿色“无公害”的铸造粘结剂和低排放的旧砂回用技术成为铸造生产的一个趋势。动物胶粘结剂无毒无害,可以降解,容易溃散等特点使其应用前景广阔。但普通动物胶粘结剂常温易凝聚,不利于混砂,直接作为型砂粘结剂使用时效果不佳,因此需要将动物胶进行改性处理以制得一种常温呈液态的新型铸造粘结剂。本文主要研究了动物胶粘结剂的改性工艺,通过红外光谱对改性动物胶粘结剂进行了表征分析,以揭示动物胶粘结剂合成改性机理,并对其旧砂再生工艺进行了探讨。首先,以动物胶粘结剂的粘度和强度为性能指标,通过试验确定出合适的碱解工艺;结合动物胶蛋白质的分子结构选择合适的改性剂,通过大量的单因素试验以及正交试验,确定出最佳的改性剂加入量及改性工艺。最终确定出的动物胶粘结剂的碱解工艺及改性工艺为:水胶比为6:5,NaOH加入量为动物骨胶质量的6%,碱解温度50℃,碱解时间30min;选择丙三醇及丙烯酸作为复合改性剂,过硫酸铵作为引发剂,最优的改性剂加入量配比(质量比)为:丙三醇:丙烯酸:过硫酸铵:动物胶=9:15:5:100;丙三醇加入温度55℃,丙烯酸加入温度60℃,改性时间为105min。其次,通过红外光谱对改性机理进行理论分析。分析认为:丙三醇、丙烯酸与动物胶发生了酯化交联反应、接枝共聚反应,动物胶分子结构发生了明显的变化;通过扫描电镜对粘结桥断裂情况的观察,说明动物胶的结构变化改变了其型砂粘结桥的断裂方式,进而影响型砂的抗拉强度。然后,对改性动物胶粘结剂型砂的工艺性能进行了试验分析。得到硬化工艺为粘结剂的加入量为擦洗砂质量的3%,烘干温度180℃,烘干时间20min;改性动物胶砂的可使用时间为3小时,发气量为13 ml·g-1,在500℃时,改性动物胶砂的高温残留强度为0.39MPa,说明了改性动物胶砂具有的良好高温溃散性。最后,对动物胶旧砂的再生方式进行探讨分析。试验结果表明机械再生、热法再生和湿法擦洗均能满足型砂的工艺性能要求。其中,湿法擦洗再生工艺为:采用二次再生,砂水比1:1.4,再生时间7min,转数为240r/min,再生砂的LOI为0.25%,含泥量为0.43%,平均细度为51,湿法再生方法的效果较好。