CN104550653A - 铸造型（芯）砂用粘结剂的制备方法 - Google Patents

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    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
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    • B22C1/22—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins

Abstract

本发明公开了一种铸造型（芯）砂用粘结剂的制备方法，粘结剂由酚、醛、粘土、碱催化剂、硅烷偶联组分组成；把酚置于反应釜中，搅拌、升温，在温度为550C±20C时加入经过活化处理的固态碱金属醋酸盐对酚醛缩合反应进行引发，形成较多数量的活性反应点，再用碱催化剂使酚醛进一步缩聚，同时粘土被树脂插层纳米化分散，由此得到分子量较小羟甲基含量较多的活态热固性酚醛树脂；用本酚醛树脂制备铸造树脂砂采用复合酯固化剂。优点是：工艺步骤简捷，使用常规设备，即可制取分子量较小，而羟甲基含量较高的高活性酚醛树脂，可大幅度提高企业的经济效益。

Description

铸造型（芯）砂用粘结剂的制备方法
 
技术领域
本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种铸造型（芯）砂用粘结剂的制备方法。
 
背景技术
    近年来，热固性酚醛树脂，特别是以碱性催化剂制得的、在强碱性介质存在下的液态碱性酚醛树脂作为型（芯）砂粘结剂在铸造业得到了较多应用，发展很快，但现有产品上存在若干缺点：一是这些粘结剂所用的碱性酚醛树脂的抗拉强度太低，特别是在低温下（如100C以下）制作的砂型（芯），强度不能满足生产的需要；二是制备的树脂砂放置较长时间后，强度下降，不能满足生产需要；三是树脂的稳定性差，保质期较短；四是在夏天制作的砂型（芯）表面稳定性不好，易造成铸件浇铸时冲砂、内部夹砂等缺陷。
 
发明内容
为了克服现有技术领域存在的上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种铸造型（芯）砂用粘结剂的制备方法，工艺步骤简捷，使用常规设备，即可制取分子量较小，而羟甲基含量较高的高活性酚醛树脂。
本发明提供的铸造型（芯）砂用粘结剂的制备方法，制备方法是：将合适比例的酚、醛、粘土、碱催化剂、硅烷偶联剂、碱金属醋酸盐物料分段升温、分段加料的合成工艺制取目标产品，即在酚碱性水溶液中逐步加入醛液，酚醛缩聚温度控制在55～1100C之内多段进行，反应时间为0.5～24小时，产物的羟甲基含量＞15%、粘度为40～160cts（250C）。优选的反应温度为65～950C，反应时间为2～10小时。
所述制备方法，具体步骤如下：
（1）把酚置于反应釜中，搅拌、升温，在温度为550C±20C时，加入经过活化处理的固态碱金属醋酸盐，对酚醛缩合反应进行引发，形成较多数量的活性反应点；
（2）升温至650C±20C，加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，同时逐步滴入甲醛，该段时间控制在0.5～1.5小时；
（3）然后加入粘土，再加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，继续升温，在温度750C±50C反应1.5～6小时；
（4）升温至1000C±50C，反应1.5～4小时后，加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，待反应物粘度达到50～75（里泊/250C）时加入硅系偶联剂，冷却降温到450C以下，得到液态酚醛树脂粘结剂，此树脂是分子量较小而羟甲基含量较多的甲阶酚醛树脂。
本发明粘结剂用于制备铸造树脂砂的方法，按重量取砂粒100份、碱酚醛树脂1.5～2.5份、复合酯固化剂0.2～0.8份，先在砂中加入复合酯固化剂混合均匀，再加入碱酚醛树脂混合均匀，所得到的树脂砂可使用时间＞190分钟；砂回用率＞90。
本发明提供的铸造型（芯）砂用粘结剂的制备方法，其有益效果在于，工艺步骤简捷，使用常规设备，即可制取分子量较小，而羟甲基含量较高的高活性酚醛树脂，可大幅度提高企业的经济效益。
 
具体实施方式
下面结合一个实施例，对本发明提供的铸造型（芯）砂用粘结剂的制备方法进行详细的说明。
实施例
本实施例的铸造型（芯）砂用粘结剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）把酚置于反应釜中，搅拌、升温，在温度为550C时，加入经过活化处理的固态碱金属醋酸盐，对酚醛缩合反应进行引发，形成较多数量的活性反应点；
（2）升温至650C，加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，同时逐步滴入甲醛，该段时间控制在1小时；
（3）然后加入粘土，再加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，继续升温，在温度750C±50C反应4小时；
（4）升温至1000C，反应2小时后，加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，待反应物粘度达到50～75（里泊/250C）时加入硅系偶联剂，冷却降温到450C以下，得到液态酚醛树脂粘结剂，此树脂是分子量较小而羟甲基含量较多的甲阶酚醛树脂。
本发明粘结剂用于制备铸造树脂砂的方法，按重量取砂粒100份、碱酚醛树脂2份、复合酯固化剂0.5份，先在砂中加入复合酯固化剂混合均匀，再加入碱酚醛树脂混合均匀，所得到的树脂砂可使用时间＞190分钟；砂回用率＞90。

Claims (1)

1.一种铸造型（芯）砂用粘结剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法，具体步骤如下：
把酚置于反应釜中，搅拌、升温，在温度为550C±20C时，加入经过活化处理的固态碱金属醋酸盐，对酚醛缩合反应进行引发，形成较多数量的活性反应点；
升温至650C±20C，加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，同时逐步滴入甲醛，该段时间控制在0.5～1.5小时；
然后加入粘土，再加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，继续升温，在温度750C±50C反应1.5～6小时；
升温至1000C±50C，反应1.5～4小时后，加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，待反应物粘度达到50～75（里泊/250C）时加入硅系偶联剂，冷却降温到450C以下，得到液态酚醛树脂粘结剂，此树脂是分子量较小而羟甲基含量较多的甲阶酚醛树脂。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109351911A (zh) * 2018-11-07 2019-02-19 合肥凯大新型材料科技有限公司 一种降低树脂含量的酚醛树脂粘结剂
CN109772464A (zh) * 2017-11-14 2019-05-21 中国石油化工股份有限公司 一种固体碱及其制备方法和应用

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