CN100581680C - 高温性能好的三乙胺法冷芯盒树脂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高温性能好的三乙胺法冷芯盒树脂，通过卤代脂肪族环氧化物对聚苄基醚酚醛树脂进行改性，在聚苄基醚酚醛树脂末端接技环氧基团，提高与聚异氰酸酯树脂固化后的交联度，同时添加磷酸酯类的增塑剂，来达到提高型芯高温性能的要求。

Description

高温性能好的三乙胺法冷芯盒树脂
技术领域
本发明涉及一种高温性能好的三乙胺法冷芯盒树脂，涉及铸造领域。
背景技术
三乙胺法冷芯盒树脂由三部分组成：组份I：聚苄基醚酚醛树脂、组份II：聚异氰酸酯树脂、组份III(催化剂)：三乙胺。自1968年诞生以来，由于该工艺具有众多的优点：如无需加热、硬化速度快、铸件表面质量好、尺寸精度较好、生产效率高等，受到了国内外铸造行业的欢迎，特别是在大批量生产的汽车、拖拉机、内燃机行业得到了迅速发展。但是，在精确成形铸造技术快速发展的今天，这种树脂也暴露出不少严重缺陷：用这种树脂生产的型芯高温性能差，易于热变形，很难满足精确成形铸造技术的要求。
发明内容
本发明目的是提供一种高温性能好的三乙胺法冷芯盒树脂，通过对聚苄基醚酚醛树脂进行改性，提高与聚异氰酸酯树脂固化后的交联度，及添加高温性能好的磷酸酯类增塑剂，达到提高型芯高温性能的要求。
本发明的技术方案是：
一种高温性能好的三乙胺法冷芯盒树脂，包括组份I、组份II，所述组份I为改性聚苄基醚酚醛树脂，其所含成分及配比(重量比)为：聚苄基醚酚醛树脂55-85％，烷烃溶剂10-35％，卤代脂肪族环氧化物2-10％，碱性化合物溶液0.05-5％；所述组份II为聚异氰酸酯树脂，其成分及配比(重量比)为：聚异氰酸酯为80-95％，亚胺基类化合物为1-10％，亚硫酸氢盐类化合物为2-10％，有机酸金属盐隔断剂为0.2-5％；所述三乙胺法冷芯盒树脂还包括磷酸酯类增塑剂，其可添加在组份I中，也可添加在组份II中，添加的比例分别为：组份I中5-20％，组份II中2-10％。
一种上述的改性聚苄基醚酚醛树脂的合成工艺，包括下列步骤：
(1)将聚苄基醚酚醛树脂和烷烃溶剂混合后，加入碱性化合物溶液；
(2)温度控制到55-65℃
(3)滴加卤代脂肪族环氧化物；
(4)滴加完后，以55-65℃保温30分钟。
本发明进一步的技术方案是：
一种高温性能好的三乙胺法冷芯盒树脂，包括组份I、组份II。
所述组份I为改性聚苄基醚酚醛树脂，其所含成分及配比(重量比)为：聚苄基醚酚醛树脂55-85％，烷烃溶剂10-35％，卤代脂肪族环氧化物2-10％，碱性化合物溶液0.05-5％；其中烷烃溶剂是指沸点在120-250℃之内的烷烃溶剂；卤代脂肪族环氧化物包括环氧氯丙烷、4-氯-1，2-环氧丁烷、5-氯-1，2-环氧戊烷等；所述卤代脂肪族环氧化物以滴加方式加入；碱性化合物溶液包括氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂溶液等。
所述组份II为聚异氰酸酯树脂，其成分及配比(重量比)为：聚异氰酸酯为80-95％；亚胺基类化合物为1-10％；亚硫酸氢盐类化合物为2-10％；有机酸金属盐隔断剂为0.2-5％。
上述的三乙胺法冷芯盒树脂还包括磷酸酯类增塑剂，其可添加在组份I中，也可添加在组份II中，添加的比例分别为：组份I中5-20％，组份II中2-10％；其成分包括异丙苯基磷酸酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三异丙苯酯、磷酸三丁酯等。
一种上述的改性聚苄基醚酚醛树脂的合成工艺，包括下列步骤：
(1)将聚苄基醚酚醛树脂和烷烃溶剂混合后，加入碱性化合物溶液；
(2)温度控制到55-65℃；
(3)滴加卤代脂肪族环氧化物；
(4)滴加完后，以55-65℃保温30分钟。
本发明的优点是：
1.本发明通过对聚苄基醚酚醛树脂进行改性，在聚苄基醚酚醛树脂末端接技环氧基团，提高与聚异氰酸酯树脂固化后的交联度。
2.本发明添加高温性能好的磷酸酯类增塑剂，提高了型芯的高温性能，使之不易变形，满足精确成形铸造技术的要求。
具体实施方式
一种高温性能好的三乙胺法冷芯盒树脂，包括组份I、组份II。
组份I为改性聚苄基醚酚醛树脂，其所含成分及配比(重量比)为：聚苄基醚酚醛树脂55-85％，烷烃溶剂10-35％，卤代脂肪族环氧化物2-10％，碱性化合物溶液0.05-5％。其中烷烃溶剂是指沸点在120-250℃之内的烷烃溶剂；卤代脂肪族环氧化物包括环氧氯丙烷、4-氯-1，2-环氧丁烷、5-氯-1，2-环氧戊烷等；所述卤代脂肪族环氧化物以滴加方式加入；碱性化合物溶液包括氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂溶液等。
聚苄基醚酚醛树脂改性是在部分羟甲基上接枝带醚键的环氧基团来实现的，由在碱性条件下(氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂溶液等)卤代脂肪族环氧化物与聚苄基醚酚醛树脂中的羟甲基发生反应而制得，其中环氧基团处于分子链的末端。
上述的改性聚苄基醚酚醛树脂的合成工艺，包括下列步骤：
(1)将聚苄基醚酚醛树脂和烷烃溶剂混合后，加入碱性化合物溶液；
(2)温度控制到55-65℃；
(3)滴加卤代脂肪族环氧化物；
(4)滴加完后，以55-65℃保温30分钟。
组份II为聚异氰酸酯树脂，其成分及配比(重量比)为：聚异氰酸酯为80-95％；亚胺基类化合物为1-10％；亚硫酸氢盐类化合物为2-10％；有机酸金属盐隔断剂为0.2-5％。
上述的三乙胺法冷芯盒树脂还包括磷酸酯类增塑剂，其可添加在组份I中，也可添加在组份II中，添加的比例分别为：组份I中5-20％，组份II中2-10％；其成分包括异丙苯基磷酸酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三异丙苯酯、磷酸三丁酯等。
实施例1
组份I
取聚苄基醚酚醛树脂500公斤，该聚苄基醚酚醛树脂为专利申请号200610039153.2的发明中所述的I组份经过生产工艺(1)～(9)步骤所得的，加120kg烷烃溶剂，降温至60℃，加50％氢氧化钠溶液600克，滴加环氧氯丙烷20kg，温度保持在55～65℃，滴加完，55～65℃保温30分钟。加环氧菜油丁酯170公斤、异丙苯基磷酸酯90公斤、KH-560硅烷10公斤，得到改性聚苄基醚酚醛树脂溶液。
组份II
投PAPI800公斤、烷烃溶剂150kg、异丙苯基磷酸酯50公斤，搅拌1小时，得到聚异氰酸酯树脂溶液。
将上述合成的组份I和组份II树脂溶液按以下配比(重量比)配成树脂砂混和料，大林标准砂(50～100目)100％，组份I 1％(占砂重量)，组份II 1％(占砂重量)。其中先加组份I混1分钟，再加组份II混2分钟，然后将该树脂砂混和料制成测定高温性能标准试块(φ30×50)，结果为：高温热变形0.80‰。
实施例2
组份I
取聚苄基醚酚醛树脂500公斤，该聚苄基醚酚醛树脂为专利申请号200610039153.2的发明中所述的I组份经过生产工艺(1)～(9)步骤所得的，加122kg烷烃溶剂，降温至60℃，加50％氢氧化钠溶液600克，滴加环氧氯丙烷30kg，温度保持在55～65℃，滴加完，55～65℃保温30分钟。加环氧菜油丁酯173公斤、异丙苯基磷酸酯92公斤、KH-560硅烷10.2公斤，得到改性聚苄基醚酚醛树脂溶液。
组份II
投PAPI800公斤、烷烃溶剂150kg、异丙苯基磷酸酯50公斤，搅拌1小时，得到聚异氰酸酯树脂溶液。
将上述合成的组份I和组份II树脂溶液按以下配比(重量比)配成树脂砂混和料，大林标准砂(50～100目)100％，组份I 1％(占砂重量)，组份II 1％(占砂重量)。其中先加组份I混1分钟，再加组份II混2分钟，然后将该树脂砂混和料制成测定高温性能标准试块(φ30×50)，结果为：高温热变形0.78‰。

Claims (5)

1.一种高温性能好的三乙胺法冷芯盒树脂，包括组份I、组份II，其特征在于：所述组份I为改性聚苄基醚酚醛树脂，其所含成分及重量配比包括：聚苄基醚酚醛树脂55-85％，烷烃溶剂10-35％，卤代脂肪族环氧化物2-10％，碱性化合物溶液0.05-5％；所述组份II为聚异氰酸酯树脂，其成分及重量配比包括：聚异氰酸酯为80-95％，亚胺基化合物为1-10％，亚硫酸氢盐化合物为2-10％，有机酸金属盐隔断剂为0.2-5％；所述三乙胺法冷芯盒树脂还包括磷酸酯增塑剂，其添加在组份I中，添加的重量比例为5-20％，或添加在组份II中，添加的重量比例为2-10％；所述改性聚苄基醚酚醛树脂的合成工艺，包括下列步骤：
(1)将聚苄基醚酚醛树脂和烷烃溶剂混合后，加入碱性化合物溶液；
(2)温度控制到55-65℃
(3)滴加卤代脂肪族环氧化物；
(4)滴加完后，以55-65℃保温30分钟；
所述组份I中烷烃溶剂是指沸点在120-250℃之内的烷烃溶剂。
2.根据权利要求1所述的高温性能好的三乙胺法冷芯盒树脂，其特征在于：所述组份I中卤代脂肪族环氧化物是环氧氯丙烷、4-氯-1，2-环氧丁烷、5-氯-1，2-环氧戊烷。
3.根据权利要求2所述的高温性能好的三乙胺法冷芯盒树脂，其特征在于：所述卤代脂肪族环氧化物以滴加方式加入。
4.根据权利要求1所述的高温性能好的三乙胺法冷芯盒树脂，其特征在于；所述组份I中碱性化合物溶液是氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂溶液。
5.按照权利要求1所述的高温性能好的三乙胺法冷芯盒树脂，其特征在于：所述磷酸酯增塑剂是异丙苯基磷酸酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三异丙苯酯、磷酸兰丁酯。
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合成树脂砂综述（下）. 刘承尧.机械工艺师，第1991年卷第11期. 1991
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胺法冷芯盒树脂砂造芯工艺的研究及应用（1）. 章九清.铸造技术，第总第73期卷第1998年第4期. 1998
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