CN105693967B - 一种低含水量快速硬化呋喃树脂的不脱水生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低水含量快速硬化呋喃树脂的不脱水生产方法，包括将多聚甲醛100‑200份、糠醇160‑350份以及溶剂乙二醇100‑150份以及有机酸催化剂1‑3份加入至反应釜，升温反应生成含有2,5‑二羟甲基呋喃的初聚物；继续加入糠醇300‑500份，继续反应；继续加入尿素20‑50份，继续反应；以及加入糠醇100‑200份，搅拌均匀，降温至室温出料，各原料组分的份数为重量份数。本发明提供的低水含量快速硬化呋喃树脂的不脱水生产方法，生产过程不脱水，产品具有快速硬化的特点，起模时间与可使用时间比值可达到8:1，尤其适用于南方高湿条件下的使用。

Description

一种低含水量快速硬化呋喃树脂的不脱水生产方法
技术领域
本发明涉及铸造领域，主要涉及一种低水含量快速硬化呋喃树脂的不脱水生产方法。
背景技术
呋喃树脂是常见的铸造砂型用粘结剂，呋喃树脂砂的硬化过程是在强酸作用下的缩聚失水过程，在使用呋喃树脂砂造型中，硬化反应产生的水分从砂型内部向外扩散过程缓慢，另外，树脂中的水分也会阻碍硬化过程，所以呋喃树脂的硬透性较差。尤其是在我国南方高湿条件下，呋喃树脂砂的硬化工艺性能更差，如可使用时间较长，完全固化所需的时间更长，这给要在室温下较快速固化带来了困难。所以在我国南方高湿条件下，不仅要求树脂本身反应活性高，反应速度快，也要求树脂中的水分含量在很低的水平，因此急需改进呋喃树脂的生产方法。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种低水含量快速硬化呋喃树脂的不脱水生产方法以解决在我国南方高湿条件下的呋喃树脂的硬化工艺性能差的技术问题。
本发明提供的一种低水含量快速硬化呋喃树脂的不脱水生产方法，包括：将多聚甲醛100-200份、糠醇160-350份以及溶剂乙二醇100-150份以及有机酸催化剂1-3份加入至反应釜，升温反应生成含有2,5-二羟甲基呋喃的初聚物；在所述反应釜中继续加入糠醇300-500份，继续反应；在所述反应釜中继续加入尿素20-50份，继续反应；以及在反应釜中继续加入糠醇100-200份，搅拌均匀，降温至室温出料，其中，各原料组分的份数为重量份数。
在上述生产方法中，所述有机酸催化剂为草酸。
在上述生产方法中，在所述反应釜中继续加入糠醇300-500份，搅拌均匀，在105-110℃继续反应30分钟到1小时。
在上述生产方法中，在所述反应釜中继续加入尿素20-50份，搅拌均匀，在100-105℃的条件下继续反应30分钟到1小时。
在上述生产方法中，将多聚甲醛100-200份、糠醇160-350份以及溶剂乙二醇100-150份以及有机酸催化剂1-3份加入至反应釜，搅拌均匀后在106℃-108℃的条件下反应2-3小时，生成含有2,5-二羟甲基呋喃的初聚物。
在上述生产方法中，包括：将多聚甲醛100份、糠醇160份以及溶剂乙二醇100份以及有机酸催化剂1份加入至反应釜，搅拌均匀后在106℃的条件下反应2小时，生成含有2,5-二羟甲基呋喃的初聚物；在所述反应釜中继续加入糠醇300份，搅拌均匀，在105℃的条件下继续反应30分钟；在所述反应釜中继续加入尿素30份，搅拌均匀，在100℃的条件下继续反应1小时；以及在反应釜中继续加入糠醇100份，搅拌均匀，降温至室温出料，其中，各原料组分的份数为重量份数。
在上述生产方法中，包括：将多聚甲醛200份、糠醇350份以及溶剂乙二醇150份以及有机酸催化剂3份加入至反应釜，搅拌均匀后在108℃的条件下反应3小时，生成含有2,5-二羟甲基呋喃的初聚物；在所述反应釜中继续加入糠醇400份，搅拌均匀，在106℃继续反应40分钟；在所述反应釜中继续加入尿素50份，搅拌均匀，在102℃的条件下继续反应1小时；以及在反应釜中继续加入糠醇200份，搅拌均匀，降温至室温出料，其中，各原料组分的份数为重量份数。
该生产方法通过使用多聚甲醛与糠醇在乙二醇做溶剂的反应体系中，在有机酸的催化下，反应生成含有2,5-二羟甲基呋喃的初聚物，2,5-二羟基呋喃具有促进呋喃树脂砂加速硬化的作用。再加入尿素、糠醇进行后续反应，其中糠醇通过分步添加保证了树脂分子量的合理排布，从而生产出一种低水含量的快速硬化呋喃树脂。整个反应过程中不引入水分，保证了树脂产品的低水分，同时，反应过程不脱水，消除了废水污染，降低了能耗。因此，本发明提供的低水含量快速硬化呋喃树脂的不脱水生产方法，生产过程不脱水，产品具有快速硬化的特点，起模时间与可使用时间比值可达到8:1，尤其适用于南方高湿条件下的使用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供的低水含量快速硬化呋喃树脂的不脱水生产方法，包括：
第一步，将多聚甲醛100-200份、糠醇160-350份以及溶剂乙二醇100-150份以及有机酸催化剂1-3份加入至反应釜，升温反应生成含有2,5-二羟甲基呋喃的初聚物。该步骤中主要涉及的反应如下:
第二步，在反应釜中继续加入糠醇300-500份，继续反应。此步骤中加入糠醇反应成一定分子量的呋喃均聚物，该步骤中主要涉及的反应如下:
第三步，在反应釜中继续加入尿素20-50份，继续反应。此步骤中的尿素通过与残留的甲醛就行反应产生羟甲基脲与二羟甲基脲，再与各活性反应物进行反应，该步骤中主要涉及的反应如下:
第四步，然后在反应釜中继续加入糠醇100-200份，搅拌均匀，降温至室温出料，其中，各原料组分的份数为重量份数。此步骤中的糠醇是游离的，未参与树脂反应的，进一步优化了树脂体系的分子量排布。
具体地，在优选实施例方式中，有机酸催化剂为草酸。第一步中，升温至106℃-108℃，反应2-3小时，生成含有2,5-二羟甲基呋喃的初聚物；在第二步中，升温至105-110℃，继续反应30分钟到1小时；在第三步中，升温至100-105℃，继续反应30分钟到1小时。
该生产方法通过使用多聚甲醛与糠醇在乙二醇做溶剂的反应体系中，在有机酸的催化下，反应生成含有2,5-二羟甲基呋喃的初聚物，2,5-二羟基呋喃具有促进呋喃树脂砂加速硬化的作用。再加入尿素、糠醇进行后续反应，其中糠醇通过分步添加保证了树脂分子量的合理排布，从而生产出一种低水含量的快速硬化呋喃树脂。整个反应过程中不引入水分，保证了树脂产品的低水分，同时，反应过程不脱水，消除了废水污染，降低了能耗。因此，本发明提供的低水含量快速硬化呋喃树脂的不脱水生产方法，生产过程不脱水，产品具有快速硬化的特点，起模时间与可使用时间比值可达到8:1，尤其适用于南方高湿条件下的使用。
实施例1
第一步，将多聚甲醛100份，糠醇160份，乙二醇100份，加入至反应釜，加入草酸催化剂1份，升温至106℃，反应2小时。
第二步，加入糠醇300份，升温至105℃，反应30分钟。
第三步，加入尿素30份，升温至100℃，反应1小时。
第四步，加入糠醇100份，降温至室温出料。
实施例2
第一步，将多聚甲醛200份，糠醇350份，乙二醇150份，加至反应釜，加入草酸催化剂3份，搅拌均匀，升温至108℃，反应3小时。
第二步，加入糠醇400份，搅拌均匀，升温至106℃，反应40分钟。
第三步，加入尿素50份，搅拌均匀，升温至102℃，反应1小时。
第四步，加入糠醇200份，搅拌均匀，降温至室温出料。
实施例3
第一步，将多聚甲醛150份，糠醇300份，乙二醇120份，加至反应釜，加入草酸催化剂2份,搅拌均匀，升温至107℃，反应2.5小时。
第二步，加入糠醇500份，搅拌均匀，升温至110℃，反应1小时。
第三步，加入尿素20份，搅拌均匀，升温至105℃，反应30分钟。
第四步，加入糠醇150份，搅拌均匀，降温至室温出料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种低水含量快速硬化呋喃树脂的不脱水的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括：
将多聚甲醛100-200份、糠醇160-350份以及溶剂乙二醇100-150份以及有机酸催化剂1-3份加入至反应釜，搅拌均匀后在106℃-108℃的条件下进行第一反应2-3小时，生成含有2,5-二羟甲基呋喃的初聚物，其中，所述第一反应为：
在所述反应釜中继续加入糠醇300-500份，搅拌均匀，在105-110℃继续第二反应30分钟到1小时，其中，所述第二反应为：
在所述反应釜中继续加入尿素20-50份，搅拌均匀，在100-105℃的条件下继续第三反应30分钟到1小时，其中，所述第三反应为：
；
以及
在反应釜中继续加入糠醇100-200份，搅拌均匀，降温至室温出料，其中，各原料组分的份数为重量份数。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述有机酸催化剂为草酸。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，包括：
将多聚甲醛100份、糠醇160份以及溶剂乙二醇100份以及有机酸催化剂1份加入至反应釜，搅拌均匀后在106℃的条件下进行第一反应2小时，生成含有2,5-二羟甲基呋喃的初聚物；
在所述反应釜中继续加入糠醇300份，搅拌均匀，在105℃的条件下继续第二反应30分钟；
在所述反应釜中继续加入尿素30份，搅拌均匀，在100℃的条件下继续第三反应1小时；以及
在反应釜中继续加入糠醇100份，搅拌均匀，降温至室温出料，其中，各原料组分的份数为重量份数。
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