CN112222351A - 一种呋喃树脂及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铸造用材料，具体涉及一种铸造用呋喃树脂及生产方法，包括如下重量计组分：木质素5‑15份，甲醛20‑40份，苯酚10‑15份，尿素1‑2份，聚乙烯醇3‑6份，糠醇30‑60份，氢氧化钠0.5‑1份，盐酸1‑2份；生产步骤包括在反应釜中依次加入甲醛，木质素，氢氧化钠，升温至90‑100℃，搅拌反应1‑2小时；向上述反应物中加入苯酚，反应30‑60分钟；加入糠醇、盐酸，控制温度在85‑105℃，反应60‑90分钟；加入聚乙烯醇，尿素，保持反应温度为80‑95℃，反应60‑90分钟；加入剩余糠醇，搅拌后降温至室温。本发明的反应产物较传统的脲醛更加稳定；降低了游离甲醛，降低了毒性，减少了环境与健康危害；同时提高了树脂的韧性，提升了树脂型砂强度。

Description

一种呋喃树脂及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种呋喃树脂的生产方法，尤其涉及铸造用呋喃树脂的制备。

背景技术

呋喃树脂一般由糠醇、尿素、甲醛等聚合而成，尽管在生产中甲醛基本全部参与反应，游离甲醛很少，但是呋喃树脂在遇强酸固化时部分亚甲基键断裂再次生成甲醛，造成环境危害。在铸造一线工作的工人长期受到甲醛毒害困扰。

针对降低甲醛危害，现有技术一般采用尽可能低的工艺醛脲比的方法，但是该方法并不能治本。

发明内容

本发明克服了呋喃树脂生产、使用过程中游离甲醛的产生，提供了一种呋喃树脂生产方法，在呋喃树脂合成过程中引入木质素及聚乙烯醇，与甲醛进行较牢固的结合，结合产物难易分解，很大程度上抑制了呋喃树脂产品中甲醛物质在使用过程中的分解释放。

一种呋喃树脂，包括如下重量计组分：

木质素5-15份，甲醛20-40份，苯酚10-15份，尿素1-2份，聚乙烯醇3-6份，糠醇30-60份，氢氧化钠0.5-1份，盐酸1-2份。

进一步的，所述木质素为木钠。

进一步的，所述氢氧化钠的浓度优选为50％，盐酸的浓度优选为30％，PH值不做限制。

一种呋喃树脂生产方法，具体包括如下步骤：

A:反应釜中依次加入甲醛、木质素、氢氧化钠，升温至90-100℃，搅拌反应1-2小时；

B：向上述反应物中加入苯酚，反应30-60分钟；

C:加入糠醇、盐酸，控制温度在85-105℃，反应60-90分钟；

D:加入聚乙烯醇、尿素，保持反应温度为80-95℃，反应60-90分钟；

E：加入剩余糠醇，搅拌后降温至室温。

得到呋喃树脂成品。

本发明方法在呋喃树脂合成中引入木质素在碱性条件下与甲醛发生反应，反应产物较传统的脲醛更加稳定；本发明方法加入苯酚，与甲醛、甲醛-木质素反应物继续反应，相比传统酚醛呋喃树脂，甲醛反应后结合更牢固，使得甲醛难以脱离；本发明方法使用聚乙烯醇与尿素对游离甲醛进行了进一步的反应，降低了游离甲醛，且聚乙烯醇的引入，增大了树脂的分子链，提高了树脂的韧性，提升了树脂型砂强度；本发明产品在使用过程中甲醛气体释放量远低于现有工艺产品，降低了毒性，减少了环境与健康危害。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。请注意，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一：

一种呋喃树脂生产方法，组分按重量计包括木质素50kg、甲醛 200kg、苯酚100kg、糠醇600kg、聚乙烯醇30kg、尿素10kg、50％氢氧化钠5kg、30％盐酸10kg；具体包括如下步骤：

A：反应釜中依次加入甲醛200kg，木质素50kg，50％氢氧化钠5kg，升温至90℃，搅拌反应1小时；

B：向上述反应物中加入苯酚100kg，反应40分钟；

C：加入糠醇300kg，30％盐酸10kg，控制温度在85℃，反应60分钟；

D:加入聚乙烯醇30kg，尿素10kg，保持80℃，反应60分钟；

E：加入糠醇300kg，搅拌降温至室温。

实施例二：

一种呋喃树脂生产方法，组分按重量计包括木质素80kg、甲醛 250kg、苯酚100kg、糠醇700kg、聚乙烯醇35kg、尿素12kg、50％氢氧化钠6kg、30％盐酸12kg；具体包括如下步骤：

A：反应釜中依次加入甲醛250kg，木质素80kg，50％氢氧化钠6kg，升温至92℃，搅拌反应1.5小时；

B:向上述反应物中加入苯酚100kg，反应30分钟；

C:加入糠醇350kg，盐酸12kg，控制温度在85℃，反应70分钟；

D:加入聚乙烯醇35kg，尿素12kg，保持85℃，反应70分钟；

E：加入糠醇350kg，搅拌降温至室温。

实施例三：

一种呋喃树脂生产方法，组分按重量计包括木质素100kg、甲醛 300kg、苯酚120kg、糠醇800kg、聚乙烯醇40kg、尿素13kg、50％氢氧化钠7kg、30％盐酸15kg；具体包括如下步骤：

A:反应釜中依次加入甲醛300kg，木质素100kg，50％氢氧化钠7kg，升温至95℃，搅拌反应1.5小时；

B:向上述反应物中加入苯酚120kg，反应40分钟；

C:加入糠醇400kg，盐酸15kg，控制温度在85℃，反应70分钟；

D:加入聚乙烯醇40kg，尿素13kg，保持86℃，反应75分钟；

E:加入糠醇400kg，搅拌降温至室温。

实施例四:

一种呋喃树脂生产方法，组分按重量计包括木质素120kg、甲醛 350kg、苯酚130kg、糠醇1000kg、聚乙烯醇50kg、尿素16kg、50％氢氧化钠8kg、30％盐酸15kg；具体包括如下步骤：

A:反应釜中依次加入甲醛350kg，木质素120kg，50％氢氧化钠8kg，升温至96℃，搅拌反应2小时；

B:向上述反应物中加入苯酚130kg，反应50分钟；

C:加入糠醇500kg，30％盐酸15kg，控制温度在90℃，反应70分钟；

D:加入聚乙烯醇50kg，尿素16kg，保持88℃，反应80分钟；

E:加入糠醇500kg，搅拌降温至室温。

实施例五:

一种呋喃树脂生产方法，组分按重量计包括木质素120kg、甲醛 400kg、苯酚150kg、糠醇1200kg、聚乙烯醇60kg、尿素20kg、50％氢氧化钠10kg、30％盐酸20kg；具体包括如下步骤：

A:反应釜中依次加入甲醛400kg，木质素150kg，50％氢氧化钠10kg，升温至100℃，搅拌反应2小时；

B:向上述反应物中加入苯酚150kg，反应60分钟；

C:加入糠醇600kg，30％盐酸20kg，控制温度在105℃，反应90分钟；

D:加入聚乙烯醇60kg，尿素20kg，保持95℃，反应90分钟；

E:加入糠醇600kg，搅拌降温至室温。

以上合成的呋喃树脂分别在10吨呋喃树脂混砂机上试用，使用便携式甲醛测定仪检测出砂口的甲醛气体挥发量。同时，换用200kg 甲醛加入量的普通脲醛呋喃树脂作为对照组进行对比。经检测，本实施例一方法生产的甲醛检测值15.51ppm，本实施例二方法生产的甲醛检测值19.92ppm，本实施例三方法生产的甲醛检测值22.63ppm，本实施例四方法生产的甲醛检测值24.98ppm，本实施例五方法生产的甲醛检测值28.03ppm，对照组甲醛检测值68.30ppm。从数据看出，按本发明方法生产的实施例树脂甲醛气体释放量均低于对照组。

Claims (5)

1.一种呋喃树脂，其特征在于，包括如下重量组分：

木质素5-15份，甲醛20-40份，苯酚10-15份，尿素1-2份，聚乙烯醇3-6份，糠醇30-60份，氢氧化钠0.5-1份，盐酸1-2份。

2.根据权利要求1所述的呋喃树脂，其特征在于，所述木质素为木钠。

3.根据权利要求1所述的一种呋喃树脂，其特征在于，所述氢氧化钠的浓度为50％。

4.根据权利要求1所述的一种呋喃树脂，其特征在于，所述盐酸的浓度为30％。

5.一种呋喃树脂的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

A:反应釜中依次加入甲醛、木质素、氢氧化钠，升温至90-100℃，搅拌反应1-2小时；

B：向上述反应物中加入苯酚，反应30-60分钟；

C:加入糠醇半份、盐酸，控制温度在85-105℃，反应60-90分钟；

D:加入聚乙烯醇、尿素，保持反应温度为80-95℃，反应60-90分钟；

E：加入剩余糠醇，搅拌后降温至室温。