Chất kết dính là vật liệu đúc được sử dụng để liên kết các hạt cát đúc lỏng lẻo lại với nhau, từ đó biến chúng thành cát đúc hoặc cát lõi. Khi trộn với các hạt cát, chất liên kết phủ lên bề mặt của từng hạt, tạo thành một lớp màng dính khiến các hạt dính vào nhau; điều này truyền đủ sức mạnh cho khuôn cát và lõi để tránh biến dạng hoặc gãy trong quá trình xử lý, lắp ráp và đúc. Vật liệu chính được sử dụng trong khuôn đất sét của nghề đúc Trung Quốc cổ đại (trong lịch sử được gọi là *taofan*) là đất sét, có khả năng liên kết mạnh mẽ. Khi công nghệ tiến bộ, một lượng đáng kể hạt cát đã được đưa vào các khuôn đất sét này; cuối cùng, cát trở thành vật liệu cấu thành chính, còn đất sét đảm nhận vai trò là chất liên kết. Đất sét vẫn được sử dụng rộng rãi như một chất kết dính cho đến ngày nay. Sau đó, nhiều chất liên kết vô cơ và hữu cơ khác nhau đã xuất hiện-bao gồm dầu thực vật, nhựa thông, dextrin, thủy tinh nước và nhựa tổng hợp. Năm 1943, J. Croning ở Đức đã phát minh ra quy trình sản xuất khuôn cát-vỏ mỏng sử dụng nhựa phenolic làm chất liên kết.
Năm 1947, L. Petrzela ở Tiệp Khắc đã sử dụng thủy tinh làm chất kết dính để đúc cát và đưa khí carbon dioxide (CO2) vào để tạo ra độ cứng, từ đó tạo ra khuôn và lõi cát. Việc ứng dụng hai chất liên kết này đã mở ra một con đường mới cho quá trình làm cứng hóa học của khuôn và lõi cát. Làm cứng hóa học bao gồm việc thêm một lượng nhỏ chất làm cứng vào các tác nhân liên kết hữu cơ hoặc vô cơ cụ thể; thông qua các tương tác hóa lý giữa các thành phần này, khuôn cát và lõi cát sẽ cứng lại nhanh chóng trong một khoảng thời gian ngắn. Vật đúc được sản xuất bằng khuôn cát được làm cứng bằng hóa học cho thấy độ chính xác về kích thước, độ hoàn thiện bề mặt và hiệu quả sản xuất được cải thiện đáng kể; do đó, công nghệ này nhanh chóng được áp dụng để sử dụng rộng rãi. Từ cuối những năm 1950 trở đi, các nước trên thế giới dần dần áp dụng các chất kết dính nhựa furan; Bằng phương pháp này, lõi có thể cứng lại hoàn toàn chỉ trong vòng một đến hai phút khi được tạo hình bên trong hộp lõi được gia nhiệt.
