CN101121191A - 铸造型芯砂合成树脂粘结剂 - Google Patents

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刘昭荐
祝建勋
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Abstract

本发明公开了一种铸造型芯砂合成树脂粘结剂。该粘结剂采用以下重量份的原料：5～40份腰果壳油，0～20份尿素，5～40份甲醛，0～20份苯酚，30～85份糠醇。本发明以腰果壳油合成的粘结剂的抗弯强度一般在4.2MPa以上，较普通酚醛树脂粘结剂3.3MPa抗弯强度提高25％以上，经铸造现场使用，铸件裂纹数量减少30％以上。该发明的铸造型(芯)砂合成树脂粘结剂用于铸造生产，能够明显减少铸件的裂纹缺陷。

Description

铸造型芯砂合成树脂粘结剂
技术领域
本发明涉及合成树脂粘结剂，具体地说，本发明是一种铸造型芯砂合成树脂粘结剂，它是铸造专用的粘结剂。
背景技术
铸造型(芯)砂现用的合成树脂粘结剂是以尿素、甲醛、苯酚及糠醇为主要原材料，在一定催化剂的作用下，经过缩聚而成的高分子量的化合物。铸件材质和环保的要求，使合成树脂中尿素、甲醛和苯酚的用量受到一定的限制；随着铸造业的高速发展，铸造型(芯)砂合成树脂粘结剂的需用量的不断扩大，糠醇的供应逐渐成紧张趋势；寻找性能优异、供应充足和价格适中的合成树脂用新型原材料，有利于合成树脂的持续发展和供应。
发明内容
本发明克服了上述缺点，提出了一种新型的铸造型芯砂合成树脂粘结剂。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种铸造型芯砂合成树脂粘结剂，原料中含有腰果壳油。
具体地说，本发明所述的铸造型芯砂合成树脂粘结剂采用以下重量份的原料：5～40份腰果壳油，0～20份尿素，5～40份甲醛，0～20份苯酚，30～85份糠醇。
工业用腰果壳油为腰果壳液经脱羧精制而得，其主要成分为腰果酚，腰果酚是间位带有一个长链不饱和烃基的单酚，其分子式如下：
Figure A20071015154500041
本发明涉及的腰果壳油是一种天然烷基酚，由腰果壳经榨制得腰果壳液，然后经脱羧精制而得，由于它的间位连有一个长链脂肪族烯烃，起到内增塑的作用，所以用腰果油改性的合成树脂具有优良的粘结性能。
上述重量份的原材料组成，按合成树脂使用要求的差异，可以一次性加入反应，也可以分几次加入反应。根据所用甲醛浓度的不同和对合成树脂水分的不同要求，生产过程中可以对物料体系进行浓缩脱水，也可以不进行浓缩脱水。
制备本发明的粘结剂的反应步骤一般可以分为以下几种：
1.符合上述重量份的原材料组成体系在PH＞7.5的碱性条件下进行加成反应2小时后，再在PH＜6的酸性条件下进行缩聚反应1.5小时，次后调整物料体系在PH＞7.5的碱性条件下反应1小时，将物料体系降温停止反应即得该粘结剂。
2.符合上述重量份的原材料组成体系在PH＞7.5的碱性条件下进行加成反应2小时后，再在PH＜6的酸性条件下进行缩聚反应1小时20分钟，最后用碱性溶液将PH值调整至6.5～7.5范围，即得该粘结剂。
3.符合上述重量份的原材料组成体系在PH＞7.5的碱性条件下进行反应，粘度达到40～45mPa·s要求时，用酸性溶液将PH值调整至6.5～7.5范围，即得该粘结剂。
本发明的优点在于：在合成过程中增加了腰果壳油的使用，不仅扩大了合成树脂的原材料供应范围，而且改善了合成树脂的铸造使用性能。用腰果壳油合成的粘结剂的抗弯强度一般在4.2MPa以上，较普通的酚醛树脂粘结剂3.3MPa抗弯强度提高25％以上，经铸造现场使用后的统计数据显示，铸件裂纹数量由每件平均30条以上，降低为每件平均20条以下，铸件裂纹数量减少30％以上。该发明的铸造型(芯)砂合成树脂粘结剂用于铸造生产，能够明显减少铸件的裂纹缺陷。
具体实施方式
实施例1
原材料组成：
腰果壳油：100Kg，甲醛(浓度92％)：30Kg，尿素：26Kg，糠醇：300Kg。
反应步骤：
反应釜中加入腰果壳油100Kg、甲醛(浓度92％)30Kg、糠醇300Kg，启动搅拌，加入尿素26Kg，尿素溶解后，用碱性溶液调节PH值为9.5～9.8，升温至80±2℃反应1小时后测定物料体系粘度，粘度达到40～45mpa.s时，将物料体系降温停止反应，用酸性溶液将PH值调整至6.5～7.5范围，放料即得铸造型芯砂合成树脂粘结剂。
实施例2
原材料组成：
腰果壳油：105Kg，苯酚：90Kg，甲醛(浓度37％)：130Kg，尿素：60Kg，糠醇：380Kg。
反应步骤：
反应釜中加入腰果壳油105Kg、苯酚90Kg、甲醛(浓度37％)130Kg，启动搅拌，加入一步尿素50Kg，尿素溶解后，用碱性溶液调节PH值为8.8～9.0，升温至90±2℃反应1小时；加入一步糠醇126Kg再反应1小时；调整物料体系PH值为4.5～4.8，反应温度95±2℃反应1.5小时；加入二步尿素10Kg、二步糠醇254Kg，调整物料体系PH值为7.8～8.0，75±2℃反应1小时后，将物料体系降温停止反应；在真空条件下脱水90Kg，放料即得铸造型芯砂合成树脂粘结剂。
实施例3
原材料组成：
腰果壳油：105Kg，苯酚：90Kg，甲醛(浓度37％)：285Kg，糠醇：964Kg。
反应步骤：
反应釜中加入腰果壳油105Kg、苯酚90Kg、甲醛(浓度37％)285Kg，启动搅拌，用碱性溶液调节PH值为9.1～9.4，升温至85±2℃反应1小时；加入一步糠醇260Kg再反应1小时；调整物料体系PH值为4.7～4.9，加入二步糠醇704Kg，反应温度90±2℃反应1小时20分钟后，将物料体系降温停止反应；在真空条件下脱水190Kg，用碱性溶液将PH值调整至6.5～7.5范围，放料即得铸造型芯砂合成树脂粘结剂。
实施例4
原材料组成：
腰果壳油：213Kg，甲醛(浓度37％)：460Kg，糠醇：1214Kg。
反应步骤：
反应釜中加入腰果壳油213Kg，启动搅拌，加入甲醛(浓度37％)460Kg，用碱性溶液调节PH值为10.0～10.3，升温至75±2℃反应1小时；加入一步糠醇563Kg再反应1小时；调整物料体系PH值为4.5～4.7，加入二步糠醇651Kg，反应温度88±2℃反应1小时20分钟后，将物料体系降温停止反应；在真空条件下脱水300Kg，用碱性溶液将PH值调整至7.0～8.0范围，放料即得铸造型芯砂合成树脂粘结剂。
以上对本发明所提供的铸造型芯砂合成树脂粘结剂进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (2)

1.一种铸造型芯砂合成树脂粘结剂，其特征在于：原料中含有腰果壳油。
2.根据权利要求1所述的铸造型芯砂合成树脂粘结剂，其特征在于，采用以下重量份的原料：5～40份腰果壳油，0～20份尿素，5～40份甲醛，0～20份苯酚，30～85份糠醇。
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