CN105669957A - 一种铸造用树脂的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种铸造用树脂的生产方法，其特征在于，包括：在反应釜中加入亚麻油20-30份、桐油10-20份、多元醇5-9份；加热反应釜升温至100-130℃，加入催化剂0.45-0.55份，继续加热反应釜以使料液升温至200-250℃；使反应釜中的料液降温至100-130℃，加入多元酸10-20份、带水剂1.45-1.55份，增粘剂1-2份，引发剂1-2份；加热反应釜以使料液的温度升高至170-190℃，保持回流；使反应釜中的料液降温至80-100℃，加入溶剂27-33份、催干剂1.45-1.55份、抗结皮剂1.45-1.55份；使反应釜中的料液继续降温至50℃以下。发明的提供的铸造用树脂的生产方法，具有高强度、适宜的可使用时间、能够实现整体硬化以及环境友好。

Description

一种铸造用树脂的生产方法
技术领域
本发明属于铸造辅材技术领域，涉及一种铸钢用树脂的制作方法，更具体地，涉及一种铸造用高强度环境友好型树脂的生产方法。
背景技术
醇酸树脂是一种经缩合酯化的聚合物，其合成原料是多官能醇、多元酸和植物油或脂肪酸，以聚合酯为主链，侧链为不饱和脂肪酸、残留羟基或羧基，侧链的分子量较低。醇酸树脂主要用于制造醇酸调合漆或醇酸磁漆、户内的机械设备表面的装饰涂装或功能涂装，因其主要原辅材料属于多元醇和植物油，醇酸树脂固化是由侧链不饱和脂肪酸或羟基与其他树脂缩合来实现的，固化剂性能温和、稳定，无腐蚀性及毒性。而产品中不含游离甲醛、游离酚等对人体和环境有害的物质，属于环境友好型产品，所以在铸造领域越来越受到人们的重视。
发明内容
为了实现解决现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种适合大型铸钢件用，具有高强度、适宜的可使用时间、能够实现整体硬化且环境友好型的醇酸树脂的生产方法，包括：在反应釜中加入亚麻油20-30份、桐油10-20份、多元醇5-9份；加热所述反应釜升温至100-130℃，加入催化剂0.45-0.55份，继续加热所述反应釜以使料液升温至200-250℃；使所述反应釜中的料液降温至100-130℃，加入多元酸10-20份、带水剂1.45-1.55份，增粘剂1-2份，引发剂1-2份；加热所述反应釜以使所述料液的温度升高至170-190℃，保持回流；使所述反应釜中的料液降温至80-100℃，加入溶剂27-33份、催干剂1.45-1.55份、抗结皮剂1.45-1.55份；使所述反应釜中的料液继续降温至50℃以下。
在上述生产方法中，所述多元醇选自三羟基甲基乙烷、山梨醇、木糖醇和/或它们的组合；所述催化剂为试剂级氢氧化钙水溶液。
在上述生产方法中，所述多元酸为邻苯二甲酸或其相应酸酐；所述带水剂选自甲苯、二甲苯和/或它们的组合。
在上述生产方法中，所述增粘剂选自松香、加氢松香季戊四醇酯、加氢松香甘油酯和/或它们的组合；所述引发剂选自过氧化甲乙酮、环己酮、过氧化二碳酸二环己酯和/或它们的组合。
在上述生产方法中，所述溶剂为200#溶剂油；所述催干剂选自异辛酸钴、环烷酸钴、氯化钴和/或它们的组合；所述抗结皮剂选自甲乙酮肟、过氧化二叔丁基(DTBP)和/或它们的组合。
在上述生产方法中，在反应釜中加入亚麻油20-30份、桐油10-20份、多元醇5-9份的步骤中，进一步包括：启动搅拌，打开电加热，并通氩气保护。
在上述生产方法中，加热所述反应釜升温至100-130℃，加入催化剂0.45-0.55份，继续加热所述反应釜升温至200-250℃的步骤中，计时反应1-2小时。
在上述生产方法中，使用冷却水使所述反应釜中的料液降温。
在上述生产方法中，使所述反应釜中的料液降温至100-130℃之后，关闭氩气。
在上述生产方法中，在加热所述反应釜以使所述料液的温度升高至170-190℃，保持回流的步骤中，保持回流的时间为1-2小时。
本发明与现有技术相比有如下优点：
(1)对现有传统醇酸树脂的生产工艺进行改进，本发明制备的树脂可以实现型砂的整体硬化，可以通过控制催干剂的加入量来控制型砂的可使用时间，有效的解决了在现场生产中经常遇到的因流砂时间长而导致的砂子发粘及型砂分层的现象；
(2)在原材料的选取方面，对以菜籽油、亚麻油为主要原料的生产工艺进行改进，由于桐油的桐油酸含量高，因而有效成分更多，反应活性更强，所制得的型砂强度比传统的醇酸树脂的型砂强度高50份左右；
(3)合成树脂的原料采用低毒或无毒的物质，不含游离甲醛、游离酚、甲醇等易挥发或高毒性物质，对生产和环境基本无害。
具体实施方式
下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
工艺包括如下步骤：
在反应釜中加入亚麻油、桐油、多元醇，启动搅拌，打开电加热，通氩气保护；升温至100-130℃，加入催化剂，待料液温度升至200-250℃计时反应1-2小时；保温结束后，通冷却水降温；待料液降温至100-130℃，关闭氩气，加入多元酸，带水剂，增粘剂，引发剂，升温；待料液温度升至180℃时开始计时，保持回流1-2小时；回流结束，通冷却水降温；料液降温至90℃，加入溶剂，加入催干剂，抗结皮剂；降温至50℃以下停止搅拌、放料。
在该工艺步骤中，树脂体系采用桐油、亚麻油、多元醇、多元酸为主要原料，辅以溶剂、带水剂以及反应催化剂、催干剂、增粘剂、引发剂。多元醇可用三羟基甲基乙烷、山梨醇、木糖醇等，多元酸可用邻苯二甲酸或其相应酸酐。
工艺配方的质量份数含量为：亚麻油20份-30份，桐油10份-20份，多元醇5份-9份，多元酸10份-20份，溶剂27份-33份，抗结皮剂1.45份-1.55份，带水剂1.45份-1.55份，催化剂0.45份-0.55份，增粘剂1份-2份，催干剂1.45份-1.55份，引发剂1份-2份。
工艺配方中催化剂起催化作用，不参与反应。
原料中，溶剂为200#溶剂油。
原料中，催化剂为试剂级氢氧化钙水溶液，其他原料均为工业级。
原料中催干剂可选用异辛酸钴、环烷酸钴、氯化钴。
原料中抗结皮剂可选用甲乙酮肟、过氧化二叔丁基(DTBP)或其混合物。
原料中增粘剂可选用松香、加氢松香季戊四醇酯、加氢松香甘油酯。
原料中引发剂可选用过氧化甲乙酮、环己酮、过氧化二碳酸二环己酯。
原料中带水剂可选用甲苯、二甲苯。
实施例一：
反应釜中加入亚麻油25份、桐油15份、三羟基甲基乙烷7份，启动搅拌，打开电加热，通氩气保护；升温至100-130℃，加入试剂级氢氧化钙水溶液0.5份，待料液温度升至200-250℃计时反应1-2小时；保温结束后，通冷却水降温；待料液降温至100-130℃，关闭氩气，加入邻苯二甲酸15份，甲苯1.5份，加氢松香甘油酯1.5份，过氧化甲乙酮1.5份，升温；待料液温度升至180℃时开始计时，保持回流1-2小时；回流结束，通冷却水降温；料液降温至90℃，加入200#溶剂油30份，加入氯化钴1.5份，抗结皮剂过氧化二叔丁基(DTBP)1.5份；降温至50℃以下停止搅拌、放料。
实施例二：
反应釜中加入亚麻油24份、桐油19.5份、山梨醇5份，启动搅拌，打开电加热，通氩气保护；升温至100-130℃，加入试剂级氢氧化钙水溶液0.46份，待料液温度升至200-250℃计时反应1-2小时；保温结束后，通冷却水降温；待料液降温至100-130℃，关闭氩气，加入邻苯二甲酸12份，甲苯1.5份，加氢松香甘油酯1.24份，过氧化甲乙酮1.3份，升温；待料液温度升至180℃时开始计时，保持回流1-2小时；回流结束，通冷却水降温；料液降温至90℃，加入200#溶剂油32份，加入氯化钴1.5份，抗结皮剂过氧化二叔丁基(DTBP)1.5份；降温至50℃以下停止搅拌、放料。
实施例三：
反应釜中加入亚麻油25份、桐油12份、木糖醇6份，启动搅拌，打开电加热，通氩气保护；升温至100-130℃，加入试剂级氢氧化钙水溶液0.51份，待料液温度升至200-250℃计时反应1-2小时；保温结束后，通冷却水降温；待料液降温至100-130℃，关闭氩气，加入邻苯二甲酸18份，二甲苯1.48份，加氢松香季戊四醇酯1.49份，环己酮1.52份，升温；待料液温度升至180℃时开始计时，保持回流1-2小时；回流结束，通冷却水降温；料液降温至90℃，加入200#溶剂油31份，加入环烷酸钴1.55份，抗结皮剂过氧化二叔丁基(DTBP)1.45份；降温至50℃以下停止搅拌、放料。
实施例四：
反应釜中加入亚麻油20份、桐油11份、山梨醇7.5份，启动搅拌，打开电加热，通氩气保护；升温至100-130℃，加入试剂级氢氧化钙水溶液0.5份，待料液温度升至200-250℃计时反应1-2小时；保温结束后，通冷却水降温；待料液降温至100-130℃，关闭氩气，加入邻苯二甲酸20份，二甲苯1.47份，加氢松香季戊四醇酯1.87份，环己酮1.64份，升温；待料液温度升至180℃时开始计时，保持回流1-2小时；回流结束，通冷却水降温；料液降温至90℃，加入200#溶剂油33份，加入异辛酸钴1.47份，抗结皮剂甲乙酮肟1.55份；降温至50℃以下停止搅拌、放料。
实施例五：
反应釜中加入亚麻油26.5份、桐油18份、木糖醇8份，启动搅拌，打开电加热，通氩气保护；升温至100-130℃，加入试剂级氢氧化钙水溶液0.55份，待料液温度升至200-250℃计时反应1-2小时；保温结束后，通冷却水降温；待料液降温至100-130℃，关闭氩气，加入邻苯二甲酸11份，二甲苯1.49份，松香1.7份，过氧化二碳酸二环己酯1.76份，升温；待料液温度升至180℃时开始计时，保持回流1-2小时；回流结束，通冷却水降温；料液降温至90℃，加入200#溶剂油28份，加入异辛酸钴1.45份，甲乙酮肟1.55份；降温至50℃以下停止搅拌、放料。
在上述实施例中，合成树脂的原料采用低毒或无毒的物质，不含游离甲醛、游离酚、甲醇等易挥发或高毒性物质，对生产和环境基本无害。
通过对现有传统醇酸树脂的生产工艺进行改进，本发明制备的树脂可以实现型砂的整体硬化，可以通过控制催干剂的加入量来控制型砂的可使用时间，有效的解决了在现场生产中经常遇到的因流砂时间长而导致的砂子发粘及型砂分层的现象。
在原材料的选取方面，对以菜籽油、亚麻油为主要原料的生产工艺进行改进，由于桐油的桐油酸含量高，因而有效成分更多，反应活性更强，所制得的型砂强度比传统的醇酸树脂的型砂强度高50％左右。
本领域技术人员应理解，以上实施例仅是示例性实施例，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。

Claims (10)

1.一种铸造用树脂的生产方法，其特征在于，包括：
在反应釜中加入亚麻油20-30份、桐油10-20份、多元醇5-9份；
加热所述反应釜升温至100-130℃，加入催化剂0.45-0.55份，继续加热所述反应釜以使料液升温至200-250℃；
使所述反应釜中的料液降温至100-130℃，加入多元酸10-20份、带水剂1.45-1.55份，增粘剂1-2份，引发剂1-2份；
加热所述反应釜以使所述料液的温度升高至170-190℃，保持回流；
使所述反应釜中的料液降温至80-100℃，加入溶剂27-33份、催干剂1.45-1.55份、抗结皮剂1.45-1.55份；
使所述反应釜中的料液继续降温至50℃以下。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述多元醇选自三羟基甲基乙烷、山梨醇、木糖醇和/或它们的组合；所述催化剂为试剂级氢氧化钙水溶液。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述多元酸为邻苯二甲酸或其相应酸酐；所述带水剂选自甲苯、二甲苯和/或它们的组合。
4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述增粘剂选自松香、加氢松香季戊四醇酯、加氢松香甘油酯和/或它们的组合；所述引发剂选自过氧化甲乙酮、环己酮、过氧化二碳酸二环己酯和/或它们的组合。
5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述溶剂为200#溶剂油；所述催干剂选自异辛酸钴、环烷酸钴、氯化钴和/或它们的组合；所述抗结皮剂选自甲乙酮肟、过氧化二叔丁基(DTBP)和/或它们的组合。
6.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，在反应釜中加入亚麻油20-30份、桐油10-20份、多元醇5-9份的步骤中，进一步包括：
启动搅拌，打开电加热，并通氩气保护。
7.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，加热所述反应釜升温至100-130℃，加入催化剂0.45-0.55份，继续加热所述反应釜升温至200-250℃的步骤中，计时反应1-2小时。
8.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，使用冷却水使所述反应釜中的料液降温。
9.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，使所述反应釜中的料液降温至100-130℃之后，关闭氩气。
10.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，在加热所述反应釜以使所述料液的温度升高至170-190℃，保持回流的步骤中，保持回流的时间为1-2小时。
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