CN102516482B - 一种铸造用呋喃树脂的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种呋喃树脂的制作方法，尤其是涉及一种铸造用呋喃树脂的生产工艺，其特征是：它包括如下步骤：加料、加热升温、脱水、打开蒸汽阀，20－30分钟内升温至80-108℃，保温60-90分钟、出料和包装入库；本发明提供的工艺可以提供一种低游离甲醛、高强度的产品，而且生产环节无三废产生的绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种呋喃树脂的制作方法，尤其是涉及一种铸造用呋喃树脂的生产工艺。
背景技术
呋喃树脂是以糠醇为基本原料的聚合物，在铸造树脂粘结剂中属于应用最广的一种。目前在我国也使用的最多，呋喃树脂的出现，使单件小批量生产的铸造车间制芯工艺发生了巨大的变化。它使单件小批量生产的车间可以组成机械化流水线生产，出现了以“高速造型圈”为代表的机械化造型线。国内已有各类呋喃树脂和相应的固化剂及配套辅料大量供应。加速了呋喃树脂的广泛应用。
目前国内自硬呋喃树脂生产主要采用甲醛（36.5%）水溶液、尿素、糠醇为基本原料，各个生产厂家工艺不尽相同，但基本包括尿素、甲醛碱性反应，加入糠醇酸性反应和真空脱水三个基本步骤。原料甲醛溶液中含水63%，在缩聚过程中还要生成一定量的水。故在树脂的合成过程中，需要脱去大量的工艺废水。废水中含有大量游离甲醛、甲醇、甲基呋喃等小分子有机物，COD值高达数万，排入水体中会造成非常严重的环境污染。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种低游离甲醛、高强度、生产环节无三废产生的绿色环保的一种铸造用呋喃树脂的生产工艺。
为了实现发明目的，本发明通过如下方式实现：
一种铸造用呋喃树脂的生产工艺，其特征是：它包括如下步骤：
其配方的重量百分含量为：含甲醛为36.5%的甲醛水溶液：0-22% 多聚甲醛：2%-15% 尿素：0.5%-15% 糠醇：50%-93% 降醛剂：0.2%-0.6% 偶联剂0.2%-0.8%
a. 加料：关闭釜底出料阀，打开加料阀，加入0-22%的甲醛，启动搅拌机，加0.5%-15尿素，2%-15%多聚甲醛，关闭加料阀，用碱液将料液的PH值至8—10；
b. 加热升温：打开蒸汽阀，维持蒸汽压力0.1－0.2MPa，30-60分钟内升温至90-98℃计时保温45-100分钟；
c.脱水：保温结束，打开冷却水，降温至90℃，加糠醇25%-46%，降醛剂0.2%-0.6%，加酸性催化剂将料液的PH值调至3.6—5.0；
d. 打开蒸汽阀，20－30分钟内升温至80-108℃，保温60-90分钟；
e.出料：降温至60℃时，加糠醇25%-47%，偶联剂0.2%-0.8%，继续搅拌30分钟后放料；
f.包装入库：在40℃以下时取样送检验室检验，检测合格后，计量包装入库；
所述降醛剂为乙二醛，所述偶联剂为硅烷偶联剂Z-6011；
在所述出料过程中加入增强剂时，边搅拌边缓缓加入。
本发明有如下效果：
1）低游离甲醛、高强度：本发明提供的生产工艺包括如下步骤：a. 加料：关闭釜底出料阀，打开加料阀，加入0-22%的甲醛，启动搅拌机，加0.5%-15尿素，2%-15%多聚甲醛，关闭加料阀，用碱液将料液的PH值至8—10；b. 加热升温：打开蒸汽阀，维持蒸汽压力0.1－0.2MPa，30-60分钟内升温至90-98℃计时保温45-100分钟；c.脱水：保温结束，打开冷却水，降温至90℃，加糠醇25%-46%，降醛剂0.2%-0.6%，加酸性催化剂将料液的PH值调至3.6—5.0；d. 打开蒸汽阀，20－30分钟内升温至80-108℃，保温60-90分钟；e.出料：降温至60℃时，加糠醇25%-47%，偶联剂0.2%-0.8%，继续搅拌30分钟后放料；f.包装入库：在40℃以下时取样送检验室检验，检测合格后，计量包装入库；由于在上述步骤中加入改性剂，可与树脂中残余的甲醛反应，从而降低游离甲醛含量。加入增强剂，可以改善树脂对砂粒表面的润湿性能，同时也改善树脂固化膜自身的结构，从而达到提高强度的目的，本发明提供的方法：①降低游离甲醛：使其低于0.1%，可大大降低对环境和人工的伤害；②提高终强度：将24小时抗拉强度提高到大于2.2MPa,可减少树脂加入量和提高劳动效率，保证不同铸件的铸造要求。
2）环保效果好：本发明提供的方法以年产一万吨树脂计算，可减少废水排放近1000吨，显著杜绝了树脂生产对环境的污染。
3）本发明提供的方法采用新原料及降醛剂，树脂中的游离甲醛由0.3%降至0.1%以下，有效改善了铸造生产现场的造型环境，保护了工人的身体健康。
4）本发明提供的新工艺树脂生产工时较之脱水工艺明显缩短，显著降低了电能、冷却用水及蒸汽等能源的消耗。
具体实施方式
实施例一：一种铸造用呋喃树脂的生产工艺，其特征是：它包括如下步骤：
a. 加料：关闭釜底出料阀，打开加料阀，加入22%的甲醛，启动搅拌机，加15%尿素，8%多聚甲醛，关闭加料阀，用碱液将料液的PH值至8.5—8.8；
b. 加热升温：打开蒸汽阀，维持蒸汽压力0.1－0.2MPa， 30分钟内升温至90-92℃，计时保温60分钟；
c.脱水：保温结束，打开冷却水，降温至90℃，加26.5%的糠醇，降醛剂0.2%，加酸性催化剂将料液的PH值调至4.3—4.5；
d. 打开蒸汽阀，20－30分钟内升温至88-92℃，保温60分钟；
e.出料：降温至60℃时，加糠醇28.1%，偶联剂0.2%，继续搅拌30分钟后放料；
f.包装入库：包装入库：在40℃以下时取样送检验室检验，检测合格后，计量包装入库。
实施例二：一种铸造用呋喃树脂的生产工艺，其特征是：它包括如下步骤：
a. 加料：关闭釜底出料阀，打开加料阀，加入3.1%的甲醛，启动搅拌机，加0.5%尿素，2%多聚甲醛，关闭加料阀，用碱液将料液的PH值至8.5—8.8；
b. 加热升温：打开蒸汽阀，维持蒸汽压力0.1－0.2MPa， 30分钟内升温至90-92℃，计时保温60分钟；
c.脱水：保温结束，打开冷却水，降温至90℃，加50%的糠醇，降醛剂0.6%，加酸性催化剂将料液的PH值调至4.3—4.5；
d. 打开蒸汽阀，20－30分钟内升温至88-92℃，保温60分钟；
e.出料：降温至60℃时，加糠醇43%，偶联剂0.8%，继续搅拌30分钟后放料；
f.包装入库：包装入库：在40℃以下时取样送检验室检验，检测合格后，计量包装入库。
实施例三：一种铸造用呋喃树脂的生产工艺，其特征是：它包括如下步骤：
a. 加料：关闭釜底出料阀，打开加料阀，加入19.8%的甲醛，启动搅拌机，加13.8%尿素，15%多聚甲醛，关闭加料阀，用碱液将料液的PH值至8.5—8.8；
b. 加热升温：打开蒸汽阀，维持蒸汽压力0.1－0.2MPa， 30分钟内升温至90-92℃，计时保温60分钟；
c.脱水：保温结束，打开冷却水，降温至90℃，加30%的糠醇，降醛剂0.6%，加酸性催化剂将料液的PH值调至4.3—4.5；
d. 打开蒸汽阀，20－30分钟内升温至88-92℃，保温60分钟；
e.出料：降温至60℃时，加糠醇20%，偶联剂0.8%，继续搅拌30分钟后放料；
f.包装入库：包装入库：在40℃以下时取样送检验室检验，检测合格后，计量包装入库。
实施例四：一种铸造用呋喃树脂的生产工艺，其特征是：它包括如下步骤：
a. 加料：关闭釜底出料阀，打开加料阀，加入2%的甲醛，启动搅拌机，加3%尿素，3%多聚甲醛，关闭加料阀，用碱液将料液的PH值至8.5—8.8；
b. 加热升温：打开蒸汽阀，维持蒸汽压力0.1－0.2MPa， 30分钟内升温至90-92℃，计时保温60分钟；
c.脱水：保温结束，打开冷却水，降温至90℃，加51%的糠醇，降醛剂0.5%，加酸性催化剂将料液的PH值调至4.3—4.5；
d. 打开蒸汽阀，20－30分钟内升温至88-92℃，保温60分钟；
e.出料：降温至60℃时，加糠醇40%，偶联剂0.5%，继续搅拌30分钟后放料；
f.包装入库：包装入库：在40℃以下时取样送检验室检验，检测合格后，计量包装入库。
实施例五：一种铸造用呋喃树脂的生产工艺，其特征是：它包括如下步骤：
a. 加料：关闭釜底出料阀，打开加料阀，加入6.3%的甲醛，启动搅拌机，加7.9%尿素，6%多聚甲醛，关闭加料阀，用碱液将料液的PH值至8.5—8.8；
b. 加热升温：打开蒸汽阀，维持蒸汽压力0.1－0.2MPa， 30分钟内升温至90-92℃，计时保温60分钟；
c.脱水：保温结束，打开冷却水，降温至90℃，加40%的糠醇，降醛剂0.2%，加酸性催化剂将料液的PH值调至4.3—4.5；
d. 打开蒸汽阀，20－30分钟内升温至88-92℃，保温60分钟；
e.出料：降温至60℃时，加糠醇39.1%，偶联剂0.5%，继续搅拌30分钟后放料；
f.包装入库：包装入库：在40℃以下时取样送检验室检验，检测合格后，计量包装入库。
实施例六：一种铸造用呋喃树脂的生产工艺，其特征是：它包括如下步骤：
a. 加料：关闭釜底出料阀，打开加料阀，加入15.7%的甲醛，启动搅拌机，加10%尿素，5.6%多聚甲醛，关闭加料阀，用碱液将料液的PH值至8.5—8.8；
b. 加热升温：打开蒸汽阀，维持蒸汽压力0.1－0.2MPa， 30分钟内升温至90-92℃，计时保温60分钟；
c.脱水：保温结束，打开冷却水，降温至90℃，加42.2%的糠醇，降醛剂0.5%，加酸性催化剂将料液的PH值调至4.3—4.5；
d. 打开蒸汽阀，20－30分钟内升温至88-92℃，保温60分钟；
e.出料：降温至60℃时，加糠醇25.4%，偶联剂0.6%，继续搅拌30分钟后放料；
f.包装入库：包装入库：在40℃以下时取样送检验室检验，检测合格后，计量包装入库。
实施例七：一种铸造用呋喃树脂的生产工艺，其特征是：它包括如下步骤：
a. 加料：关闭釜底出料阀，打开加料阀，加入18.3%的甲醛，启动搅拌机，加12.4%尿素，6.1%多聚甲醛，关闭加料阀，用碱液将料液的PH值至8.5—8.8；
b. 加热升温：打开蒸汽阀，维持蒸汽压力0.1－0.2MPa， 30分钟内升温至90-92℃，计时保温60分钟；
c.脱水：保温结束，打开冷却水，降温至90℃，加36.6%的糠醇，降醛剂0.6%，加酸性催化剂将料液的PH值调至4.3—4.5；
d. 打开蒸汽阀，20－30分钟内升温至88-92℃，保温60分钟；
e.出料：降温至60℃时，加糠醇25.2%，偶联剂0.8%，继续搅拌30分钟后放料；
f.包装入库：包装入库：在40℃以下时取样送检验室检验，检测合格后，计量包装入库。
上述降醛剂为乙二醛，所述偶联剂为硅烷偶联剂Z-6011。
Claims (2)
1.一种铸造用呋喃树脂的生产工艺，其特征是：它包括如下步骤：
其配方的重量百分含量为：含甲醛为36.5%的甲醛水溶液：0-22% 多聚甲醛：2%-15% 尿素：0.5%-15% 糠醇：50%-93% 降醛剂：0.2%-0.6% 偶联剂0.2%-0.8%
a. 加料：关闭釜底出料阀，打开加料阀，加入0-22%的甲醛，启动搅拌机，加0.5%-15尿素，2%-15%多聚甲醛，关闭加料阀，用碱液将料液的pH值至8—10；
b. 加热升温：打开蒸汽阀，维持蒸汽压力0.1－0.2MPa，30-60分钟内升温至90-98℃计时保温45-100分钟；
c.脱水：保温结束，打开冷却水，降温至90℃，加糠醇25%-46%，降醛剂0.2%-0.6%，加酸性催化剂将料液的pH值调至3.6—5.0；
d. 打开蒸汽阀，20－30分钟内升温至80-108℃，保温60-90分钟；
e.出料：降温至60℃时，加糠醇25%-47%，偶联剂0.2%-0.8%，继续搅拌30分钟后放料；
f.包装入库：在40℃以下时取样送检验室检验，检测合格后，计量包装入库。
2.如权利要求1所述的一种铸造用呋喃树脂的生产工艺，其特征是：所述降醛剂为乙二醛，所述偶联剂为硅烷偶联剂Z-6011。
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