CN110343225B - 低发气量的呋喃树脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低发气量的呋喃树脂及其制备方法，所述低发气量的呋喃树脂按照重量份计，包括10～15份聚乙二醇、0.2～0.4份甲酸、3～6份硅酸乙酯、8～15份聚四氢呋喃、40～70份糠醇、5～10份双酚A和5～10份对苯二甲醛。所述聚乙二醇包括聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800。针对现有技术脲醛呋喃树脂有较高的N含量、甲醛含量，在使用及浇注过程中，既污染环境又给铸件带去更大的发气量。本发明不使用甲醛及尿素，在使用中不会放出有毒气体，环保、提高树脂的反应活性且有效的降低了树脂的挥发及浇注时的发气量。

Description

低发气量的呋喃树脂及其制备方法
技术领域
发明涉及铸造领域，具体的涉及一种低发气量的呋喃树脂及其制备方法。
背景技术
脲醛呋喃树脂为常见的铸造用呋喃树脂，其具有常温强度高、使用成本低、硬化速度快的优点。但是，由于其较高的N含量、甲醛含量，在使用及浇注过程中会产生大量的烟气，既污染环境又给铸件带去更大的发气量。
浇注产生的气体主要为甲醛、氮氧化物、二氧化碳、糠醇挥发物等。
特别的，应用于有色金属铸造时，呋喃树脂的高发气量缺点会进一步放大，更易造成合金铸件的气孔缺陷。
在环保形势越发严峻、对铸件质量要求越来越高的当下，研发一种低发气量的呋喃树脂尤为重要。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，通过技术创新，本发明提供了一种低发气量的呋喃树脂及其制备方法。
为解决上述不足，本发明采用的技术方案为：
一种低发气量的呋喃树脂，所述低发气量的呋喃树脂按照重量份计，包括10～15份聚乙二醇、0.2～0.4份甲酸、3～6份硅酸乙酯、8～15份聚四氢呋喃、40～70份糠醇、5～10份双酚A和5～10份对苯二甲醛。
进一步的，所述聚乙二醇为聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800中的至少一种。
如上所述低发气量的呋喃树脂的制备方法，包括如下步骤：
S1：向反应釜中加入聚乙二醇、糠醇和甲酸，升温至100～120℃，搅拌反应2～3h；
S2：向反应釜中加入双酚A和对苯二甲醛，反应30～60min；
S3：向反应釜中加入糠醇、硅酸乙酯和聚四氢呋喃，物料温度控制在105～115℃，反应60～90min；
S4：将步骤S3中的物料温度降低至50℃以下，加入糠醇，搅拌降温至室温。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明方法在呋喃树脂合成中不使用甲醛及尿素，在使用中不会有甲醛气体、氮氧化物放出，既有利于环境又降低树脂发气量；
(2)本发明方法使用聚乙二醇与部分糠醇进行酸性条件下的聚合，以形成较长的分子链，为树脂的终强度提供支持；
(3)本发明方法使用双酚A与对苯二甲醛对树脂进行改性，提高树脂的反应活性；
(4)本发明方法使用硅酸乙酯、聚四氢呋喃进一步对低分子量的糠醇进行羟基封闭，使得树脂中糠醇的挥发性减少；
(5)本发明方法中最终游离态糠醇只占糠醇总量的十分之一，有效的降低了树脂的挥发及浇注时的发气量。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关实施例对本发明进行更全面的描述。实施例中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
(1)按比例在1吨反应釜中加入聚乙二醇600 100kg，糠醇360kg，甲酸0.3kg，升温至112℃，搅拌反应3h；
(2)向上述反应物中加入双酚A 60kg、对苯二甲醛80kg，98℃反应60min；
(3)加入糠醇180kg，硅酸乙酯40kg，聚四氢呋喃100kg，控制温度在105℃，反应65min；
(4)降温至50℃以下，加入糠醇60kg，搅拌降温至室温，即为发明所述得到呋喃树脂成品。
实施例2
(1)按比例在1吨反应釜中加入聚乙二醇600 120kg，糠醇390kg，甲酸0.35kg，升温至114℃，搅拌反应2.8h；
(2)向上述反应物中加入双酚A 70kg、对苯二甲醛90kg，102℃反应70min；
(3)加入糠醇195kg，硅酸乙酯45kg，聚四氢呋喃110kg，控制温度在110℃，反应70min；
(4)降温至50℃以下，加入糠醇65kg，搅拌降温至室温，即为发明所述得到呋喃树脂成品。
实施例3
(1)按比例在1吨反应釜中加入聚乙二醇600 105kg，糠醇330kg，甲酸0.35kg，升温至115℃，搅拌反应2.5h；
(2)向上述反应物中加入双酚A 75kg、对苯二甲醛95kg，105℃反应75min；
(3)加入糠醇165kg，硅酸乙酯40kg，聚四氢呋喃130kg，控制温度在108℃，反应75min；
(4)降温至50℃以下，加入糠醇55kg，搅拌降温至室温，即为发明所述得到呋喃树脂成品。
实施例4
(1)按比例在1吨反应釜中加入聚乙二醇600 100kg，糠醇300kg，甲酸0.35kg，升温至112℃，搅拌反应2h；
(2)向上述反应物中加入双酚A 80kg、对苯二甲醛100kg，105℃反应80min；
(3)加入糠醇150kg，硅酸乙酯40kg，聚四氢呋喃140kg，控制温度在112℃，反应80min；
(4)降温至50℃以下，加入糠醇50kg，搅拌降温至室温，即为发明所述得到呋喃树脂成品。
实施例5
(1)按比例在1吨反应釜中加入聚乙二醇600 150kg，糠醇420kg，甲酸0.4kg，升温至115℃，搅拌反应3h；
(2)向上述反应物中加入双酚A 70kg、对苯二甲醛700kg，108℃反应90min；
(3)加入糠醇210kg，硅酸乙酯40kg，聚四氢呋喃80kg，控制温度在112℃，反应80min；
(4)降温至50℃以下，加入糠醇70kg，搅拌降温至室温，即为发明所述得到呋喃树脂成品。
以上合成的呋喃树脂的各项指检测试结果见表1，同时使用自制N含量为3.5％，糠醇含量为82％的脲醛呋喃树脂为对照。常温24h抗拉强度的测试方法按《JB/T7526～2008铸造用呋喃树脂》执行。
树脂砂的发气量采用全自动发气量测定仪测定。
表1指标检测结果
Figure GDA0003385409240000031
Figure GDA0003385409240000041
从表1中的数据可以看出，按本发明方法生产的实施例树脂发气量均低于对照组，抗拉强度仍满足《JB/T7526～2008铸造用呋喃树脂》中最低强度≥1.2的要求。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种低发气量的呋喃树脂，其特征在于，所述低发气量的呋喃树脂按照重量份计由以下原料制备得到，10～15份聚乙二醇、0.2～0.4份甲酸、3～6份硅酸乙酯、8～15份聚四氢呋喃、40～70份糠醇、5～10份双酚A和5～10份对苯二甲醛。
2.根据权利要求1所述的低发气量的呋喃树脂，其特征在于，所述聚乙二醇为聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800中的至少一种。
3.一种如权利要求1或2所述的低发气量的呋喃树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：向反应釜中加入聚乙二醇、糠醇和甲酸，升温至100～120℃，搅拌反应2～3h；
S2：向反应釜中加入双酚A和对苯二甲醛，反应30～60min；
S3：向反应釜中加入糠醇、硅酸乙酯和聚四氢呋喃，物料温度控制在105～115℃，反应60～90min；
S4：将步骤S3中的物料温度降低至50℃以下，加入糠醇，搅拌降温至室温。
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