CN103435768A

CN103435768A - 一种铸造用热芯盒树脂的生产方法

Info

Publication number: CN103435768A
Application number: CN2013103748221A
Authority: CN
Inventors: 韩文; 杨洋; 何龙
Original assignee: NINGXIA KOCEL CHEMICALS CO Ltd; Kocel Group Co Ltd
Current assignee: NINGXIA KOCEL CHEMICALS CO Ltd; Kocel Group Co Ltd
Priority date: 2013-08-26
Filing date: 2013-08-26
Publication date: 2013-12-11

Abstract

本发明涉及一种铸造用热芯盒树脂的生产方法，该方法如下：将苯酚加热融解溶解，加入反应釜中，启动搅拌机，依次加入甲醛水溶液和糠醇，用碱液将料液的pH值至9—10；打开蒸汽阀，升温，计时保温；补加上一步碱液量的1/2，计时保温30分钟；保温结束，降温至80℃，用甲酸调pH值至4.5—5.5，真空脱水；加入尿素，升温至90-95℃，计时保温60分钟；降温至70℃，加糠醇，加入改性剂，搅拌；降温至40℃时，加增强剂，加氢氧化钠水溶液调pH值至7—8，继续搅拌15分钟后放料，包装入库；本发明方法独特、低发气量、低游离醛、高强度、抗湿性能好的适用于中、小砂芯。

Description

一种铸造用热芯盒树脂的生产方法

技术领域

本发明涉及一种热芯盒树脂的生产方法，尤其是涉及一种铸造用热芯盒树脂的生产方法。

背景技术

当前我国铸造行业处于成长期，世界铸造产业向中国转移，无论铸件的数量和质量，逐年提高。随着近几年的发展应用，热芯盒制芯工艺因其生产效率高、尺寸精度高、砂型强度高等优点，越来越被业内认可。它为快速生产尺寸精度高的中、小砂芯提供了一种非常有效的方法，广泛用于汽车、拖拉机等类似行业大量流水生产中小型砂芯。

国内热芯盒制芯技术起步较晚，发展起来相对也比较慢。主要是受到三个方面的制约：1）热芯盒树脂普遍气味较大，主要是由于树脂中含有大量的游离甲醛，污染环境，损害工人身体健康；2）热芯盒树脂发气量大，发气速度快，易产生铸造缺陷；3）砂芯抗吸湿性差，强度不稳定。

以上三个因素一定程度上阻碍了热芯盒树脂的应用，到目前为止，还没有克服上述缺陷的方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种方法独特、低发气量、低游离醛、高强度、抗湿性能好的适用于中、小砂芯的一种铸造用热芯盒树脂的生产方法。

本发明通过如下方式实现：

一种铸造用热芯盒树脂的生产方法，其特征在于：其原料的重量百分含量为：甲醛水溶液：45%-65%，尿素：4%-8%，苯酚：18%-26%，糠醇：39%-57%，改性剂：2%-6%，增强剂0.4%-0.8%

其方法包括如下步骤：

a. 将上述量的苯酚加热融解溶解，加入反应釜中，启动搅拌机，依次加入上述量的甲醛水溶液和糠醇，用NaOH碱液将料液的pH值至9—10；

b. 打开蒸汽阀，40—60分钟内升温至90-95℃，计时保温60分钟；

c. 补加上一步NaOH碱液量的1/2，90-95℃，计时保温30分钟；

d. 保温结束，降温至80℃，用甲酸调pH值至4.5—5.5，真空脱水，脱水量为甲醛水溶液重量的70%；

e. 脱水结束后，加入上述含量的尿素，升温至90-95℃，计时保温60分钟；

f. 保温结束，降温至70℃，加糠醇，加入上述含量的改性剂2%，搅拌20分钟；

g. 降温至40℃时，加增强剂0.4%-0.8%，加浓度40%的氢氧化钠水溶液调pH值至7—8，继续搅拌15分钟后放料；

h. 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；上述步骤a和步骤f的糠醇加入量的比例为1.5:1；

所述改性剂为一种极性有机酯（DBP），所述增强剂为硅烷偶联剂；

所述甲醛水溶液是指浓度为37%的甲醛水溶液。

本发明有如下效果：

1）方法独特、酚醛合成采用二次加碱：本发明该方法包括如下步骤：

a. 溶解苯酚加入反应釜中，启动搅拌机，加入甲醛水溶液，加糠醇，用NaOH碱液将料液的PH值至9—10；b. 打开蒸汽阀，40—60分钟内升温至90-100℃，计时保温60分钟；c. 补加上一步NaOH碱液量的1/3，90-100℃，计时保温30分钟；d. 保温结束，降温至80℃，用甲酸调PH值至4.5—5.5，真空脱水，脱水量为甲醛水溶液重量的70%；e. 脱水结束后，加入尿素，升温至90-100℃，计时保温60分钟；f. 保温结束，降温至70℃，加糠醇，加入改性剂，搅拌20分钟；g. 降温至40℃时，加偶联剂，加碱调PH值至7—8，继续搅拌15分钟后放料；h. 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；该方法酚醛合成采用二次加碱反应充分，合成出低游离醛、低游离酚、高强度树脂。

2）提高了产品性能：本发明提供的树脂经批量使用验证，树脂型砂可使用时间达到2小时，便于现场使用，芯盒在220℃条件下烘制1.5分钟即可脱模，固化快、效率高，制得的砂芯外表光滑平整、强度高。

3）产品指标均满足标准要求：本发明提供的方法合成的热芯盒树脂，游离甲醛含量0.3%，标准＜5%、常温抗拉强度3.2MPa，标准＞2.8 MPa、热态抗拉强度1.5MPa，标准＞0.4 MPa、粘度130 mpa.s ，标准＜200mpa.s、型砂可使用时间＞90分钟，指标均满足标准要求。

4）采用本发明提供的方法合成的的树脂使用性能良好，产品在国内某大型铸造厂批量使用一年多，铸造现场型砂可使用时间、加热硬化速度、强度完全满足铸造工艺要求，试制砂箱锥合格率达到100%，且砂箱锥外观平整光滑，强度高。

3）有利于消除由于氮的因素所引起的铸件“气孔”、“针孔”等缺陷，提高了铸件质量：采用本发明提供的方法合成的树脂含氮量2.0%左右，属于低氮铸造用树脂，有效降低了树脂的发气量，有利于消除由于氮的因素所引起的铸件“气孔”、“针孔”等缺陷，提高了铸件质量。

5）采用本发明提供的方法合成的热芯盒树脂游离甲醛含量小于0.3%，远低于国标要求的5%，有效改善了操作者的生产操作条件，减少了污染，保护了环境。

具体实施方式

实施例一：一种铸造用热芯盒树脂的生产方法，其特征在于：其原料的重量百分含量为：甲醛水溶液：45%，尿素：4%，苯酚：18%，糠醇：57%，改性剂：2%，增强剂0.4%

其方法包括如下步骤：

c. 补加上一步NaOH碱液量的1/2，90-95℃，计时保温30分钟；

f. 保温结束，降温至70℃，加糠醇，加入上述含量的改性剂（DBP）2%，搅拌20分钟；

g. 降温至40℃时，加增强剂0.4%，加浓度40%的氢氧化钠水溶液调pH值至7—8，继续搅拌15分钟后放料；

h. 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。

a步骤和f步骤的糠醇总加入量为57%，两步加入比例为1.5:1。

实施例二：一种铸造用热芯盒树脂的生产方法，其特征在于：其原料的重量百分含量为：甲醛水溶液：55%，尿素：6%，苯酚：22%，糠醇：48%，改性剂：4%，增强剂0.6%

其方法包括如下步骤：

c. 补加上一步NaOH碱液量的1/2，90-95℃，计时保温30分钟；

注：a步骤和f步骤的糠醇总加入量为48%，两步加入比例为1.5:1。

实施例三：一种铸造用热芯盒树脂的生产方法，其特征在于：其原料的重量百分含量为：甲醛水溶液：６5%，尿素：８%，苯酚：２６%，糠醇：39%，改性剂：６%，增强剂0.８%

其方法包括如下步骤：

c. 补加上一步NaOH碱液量的1/2，90-95℃，计时保温30分钟；

注：a步骤和f步骤的糠醇总加入量为39%，两步加入比例为1.5:1。

Claims

1.一种铸造用热芯盒树脂的生产方法，其特征在于：其原料的重量百分含量为：甲醛水溶液：55%-65%，尿素：4%-8%，苯酚：18%-26%，糠醇：39%-57%，改性剂：2%-6%，增强剂0.4%-0.8%

其方法包括如下步骤：

c. 补加上一步NaOH碱液量的1/2，90-95℃，计时保温30分钟；

f. 保温结束，降温至70℃，加糠醇，加入上述含量的改性剂2，搅拌20分钟；

h. 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；

上述步骤a和步骤f的糠醇加入量的比例为1.5:1。

2.如权利要求1所述的一种铸造用热芯盒树脂的生产方法，其特征在于：所述改性剂为一种极性有机酯（DBP），所述增强剂为硅烷偶联剂。

3.如权利要求1所述的一种铸造用热芯盒树脂的生产方法，其特征在于：所述甲醛水溶液是指浓度为37%的甲醛水溶液。