CN116622043A - 一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂及生产工艺 - Google Patents
一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂及生产工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116622043A CN116622043A CN202310338165.9A CN202310338165A CN116622043A CN 116622043 A CN116622043 A CN 116622043A CN 202310338165 A CN202310338165 A CN 202310338165A CN 116622043 A CN116622043 A CN 116622043A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- mixed solution
- self
- furan resin
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007849 furan resin Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 10
- XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N furfuryl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CO1 XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 75
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 39
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 claims 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 15
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 abstract description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 12
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical compound C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 238000012644 addition polymerization Methods 0.000 abstract description 7
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 abstract description 4
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 abstract description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 5
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G16/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with monomers not provided for in the groups C08G4/00 - C08G14/00
- C08G16/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with monomers not provided for in the groups C08G4/00 - C08G14/00 of aldehydes
- C08G16/025—Condensation polymers of aldehydes or ketones with monomers not provided for in the groups C08G4/00 - C08G14/00 of aldehydes with heterocyclic organic compounds
- C08G16/0256—Condensation polymers of aldehydes or ketones with monomers not provided for in the groups C08G4/00 - C08G14/00 of aldehydes with heterocyclic organic compounds containing oxygen in the ring
- C08G16/0262—Furfuryl alcohol
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂及生产工艺，包括以下组分及各组分的重量份数为：丙烯酰胺：5‑15份，甲醛水溶液：10‑30份，糠醇：20‑60份，甲醇：1‑20份，硅烷偶联剂：10‑20份，利用丙烯酰胺中的碳碳双键在树脂固化的过程中能够与呋喃的双键进行加聚，加聚后形成的碳碳键要比酰胺键稳定的多，当酰胺键被高温破坏的时候，碳碳键还是能够不被破坏，从而使呋喃树脂有更加优异的高温性能，丙烯酰胺上的酰胺属于二元化合物，在固化前只能形成线性化合物，而脲醛树脂形成的是体性化合物，两者有着根本性的不同，所以生成的树脂粘度较低，在使用上更具有优势。
Description
技术领域
本发明涉及呋喃树脂材料加工技术领域，具体涉及一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂及生产工艺。
背景技术
自硬化的树脂粘结剂自20世纪60年代开始逐步引入铸造行业，并越来越受到各国的重视。我国从70年代末80年代初开始研究开发呋喃树脂砂的成套工艺，原机械工业部于1991年起将呋喃树脂砂列为重点推广项目运用于铸造行业。经过30多年的发展，呋喃树脂砂已经成为铸造行业中采用极为广泛、极为成熟的工艺。
呋喃树脂砂工艺中最核心的就是呋喃树脂的合成工艺，经过30多年的研究开发，呋喃树脂的质量已经比以前有了大幅的提升，树脂中的甲醛含量已经大大降低，树脂的强度已经有了很大的提升，树脂的加入量也已经大大的下降。但是和国外相比，我国的铸造砂行业在高温性能上制约着几百吨级的特大件铸造的生产，所以在现有的呋喃树脂生产工艺中进行改性，从而生产出新型高温性能优异的呋喃树脂就特别有意义。
发明内容
本发明的目的是克服于传统的呋喃树脂中都有脲醛的存在，而在高温铸造的时候，酰胺键是最不稳定的，脲醛中全部都是靠酰胺键来进行链接，所以脲醛树脂的热稳定性就很差。而丙烯酰胺中虽然也有酰胺键的存在，但是利用丙烯酰胺中的碳碳双键在树脂固化的过程中能够与呋喃的双键进行加聚，加聚后形成的碳碳键要比酰胺键稳定的多。所以当酰胺键被高温破坏的时候，碳碳键还是能够不被破坏，从而使呋喃树脂有更加优异的高温性能。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂，包括以下组分及各组分的重量份数为：
丙烯酰胺：5-15份；
甲醛水溶液：10-30份；
糠醇：20-60份；
甲醇：1-20份；
硅烷偶联剂：10-20份。
前述的，所述丙烯酰胺、醛水溶液和糠醇放入反应釜中形成一级混合溶液。
前述的，所述反应釜中对一级混合溶液调值PH值，所述PH值为11-13。
前述的，所述在反应釜中一级混合溶液进行升温至90-100摄氏度。
前述的，所述在一级混合溶液中添加糠醇形成二级混合溶液。
前述的，所述反应釜中对二级混合溶液调值PH值，所述PH值为3-5。
前述的，所述在二级混合溶液中添加甲醇和硅烷偶联剂形成三级混合溶液。
前述的，所述丙烯酰胺、醛水溶液和糠醇分量比为8:20:40。
前述的，所述糠醇、甲醇和硅烷偶联剂分量比为40:10:0.3。
一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂的生产工艺，步骤（A），准备原料，原料包括以下组分及各组分的重量份数为：丙烯酰胺：5-15份；甲醛水溶液：10-30份；糠醇：20-60份；甲醇：1-20份；硅烷偶联剂：10-20份；
步骤（B），制备一级混合溶液，将5-15份丙烯酰胺，10-30份甲醛水溶液，20-60份糠醇一同放入反应釜中，调PH值为11-13，然后升温至90到100摄氏度；再90-100℃反应0.5-2小时；
步骤（C），制备二级混合溶液，在一级混合溶液中加入20-60%糠醇，调节pH至3-5，在90-100℃反应0.5-2小时；
步骤（D），制备三级混合溶液，在二级混合溶液中加入1-20份甲醇和10-20份硅烷偶联剂，最后形成呋喃树脂溶液。
本发明的有益效果为：利用丙烯酰胺中的碳碳双键在树脂固化的过程中能够与呋喃的双键进行加聚，加聚后形成的碳碳键要比酰胺键稳定的多。所以当酰胺键被高温破坏的时候，碳碳键还是能够不被破坏，从而使呋喃树脂有更加优异的高温性能，其丙烯酰胺上的酰胺属于二元化合物，在固化前只能形成线性化合物，而脲醛树脂形成的是体性化合物，两者有着根本性的不同，所以生成的树脂粘度较低，在使用上更具有优势。
附图说明
图1是本发明的一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂及生产工艺的流程图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
本发明一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂，包括以下组分及各组分的重量份数为：
丙烯酰胺：5-15份；
甲醛水溶液：10-30份；
糠醇：20-60份；
甲醇：1-20份；
硅烷偶联剂：10-20份。
优选的，丙烯酰胺、醛水溶液和糠醇放入反应釜中形成一级混合溶液。
优选的，反应釜中对一级混合溶液调值PH值，PH值为11-13。
优选的，在反应釜中一级混合溶液进行升温至90-100摄氏度。
优选的，在一级混合溶液中添加糠醇形成二级混合溶液。
优选的，反应釜中对二级混合溶液调值PH值，所述PH值为3-5。
优选的，在二级混合溶液中添加甲醇和硅烷偶联剂形成三级混合溶液。
优选的，丙烯酰胺、醛水溶液和糠醇分量比为8:20:40。
优选的，糠醇、甲醇和硅烷偶联剂分量比为40:10:0.3。
一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂的生产工艺，步骤（A），准备原料，原料包括以下组分及各组分的重量份数为：丙烯酰胺：5-15份；甲醛水溶液：10-30份；糠醇：20-60份；甲醇：1-20份；硅烷偶联剂：10-20份；
步骤（B），制备一级混合溶液，将5-15份丙烯酰胺，10-30份甲醛水溶液，20-60份糠醇一同放入反应釜中，调PH值为11-13，然后升温至90到100摄氏度；再90-100℃反应0.5-2小时；
步骤（C），制备二级混合溶液，在一级混合溶液中加入20-60%糠醇，调节pH至3-5，在90-100℃反应0.5-2小时；
步骤（D），制备三级混合溶液，在二级混合溶液中加入1-20份甲醇和10-20份硅烷偶联剂，最后形成呋喃树脂溶液。
而丙烯酰胺中虽然也有酰胺键的存在，但是利用丙烯酰胺中的碳碳双键在树脂固化的过程中能够与呋喃的双键进行加聚，加聚后形成的碳碳键要比酰胺键稳定的多。所以当酰胺键被高温破坏的时候，碳碳键还是能够不被破坏，从而使呋喃树脂有更加优异的高温性能，丙烯酰胺上的酰胺属于二元化合物，在固化前只能形成线性化合物。而脲醛树脂形成的是体性化合物，两者有着根本性的不同，所以生成的树脂粘度较低，在使用上更具有优势。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂，其特征在于，包括以下组分及各组分的重量份数为：
丙烯酰胺：5-15份；
甲醛水溶液：10-30份；
糠醇：20-60份；
甲醇：1-20份；
硅烷偶联剂：10-20份。
2.根据权利要求1所述的一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂，其特征在于，所述丙烯酰胺、醛水溶液和糠醇放入反应釜中形成一级混合溶液。
3.根据权利要求2所述的一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂，其特征在于，所述反应釜中对一级混合溶液调值PH值，所述PH值为11-13。
4.根据权利要求2所述的一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂，其特征在于，所述在反应釜中一级混合溶液进行升温至90-100摄氏度。
5.根据权利要求2所述的一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂，其特征在于，所述在一级混合溶液中添加糠醇形成二级混合溶液。
6.根据权利要求5所述的一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂，其特征在于，所述反应釜中对二级混合溶液调值PH值，所述PH值为3-5。
7.根据权利要求6所述的一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂，其特征在于，所述在二级混合溶液中添加甲醇和硅烷偶联剂形成三级混合溶液。
8.根据权利要求7所述的一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂的生产工艺，其特征在于，所述丙烯酰胺、醛水溶液和糠醇分量比为8:20:40。
9.根据权利要求2所述的一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂的生产工艺，其特征在于，所述糠醇、甲醇和硅烷偶联剂分量比为40:10:0.3。
10.根据权利要求1所述的一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂的生产工艺，其特征在于，步骤（A），准备原料，原料包括以下组分及各组分的重量份数为：丙烯酰胺：5-15份；甲醛水溶液：10-30份；糠醇：20-60份；甲醇：1-20份；硅烷偶联剂：10-20份；
步骤（B），制备一级混合溶液，将5-15份丙烯酰胺，10-30份甲醛水溶液，20-60份糠醇一同放入反应釜中，调PH值为11-13，然后升温至90到100摄氏度；再90-100℃反应0.5-2小时；
步骤（C），制备二级混合溶液，在一级混合溶液中加入20-60%糠醇，调节pH至3-5，在90-100℃反应0.5-2小时；
步骤（D），制备三级混合溶液，在二级混合溶液中加入1-20份甲醇和10-20份硅烷偶联剂，最后形成呋喃树脂溶液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310338165.9A CN116622043A (zh) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | 一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂及生产工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310338165.9A CN116622043A (zh) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | 一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂及生产工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116622043A true CN116622043A (zh) | 2023-08-22 |
Family
ID=87590863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310338165.9A Pending CN116622043A (zh) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | 一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂及生产工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116622043A (zh) |
-
2023
- 2023-03-31 CN CN202310338165.9A patent/CN116622043A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102807661B (zh) | 一种铸造用自硬呋喃树脂及母液的制备方法 | |
| CN101607297B (zh) | 铸造用改性酚醛树脂粘结剂的制备方法 | |
| CN103819643B (zh) | 一种铸造用呋喃树脂及其制备方法 | |
| CN101199981B (zh) | 铸造用易溃散呋喃树脂及其制备方法 | |
| JPS6143132B2 (zh) | ||
| CN109232840B (zh) | 一种砂型3d打印用粘结剂及其制备方法 | |
| CN105108045A (zh) | 一种铸钢件用含短切碳纤维增强的改性呋喃树脂砂及其制备方法 | |
| CN112355232A (zh) | 一种基于磷酸盐的无机铸造粘结剂及其应用 | |
| CN105081202A (zh) | 一种铸钢件用含纳米硅藻土的改性呋喃树脂砂及其制备方法 | |
| CN116622043A (zh) | 一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂及生产工艺 | |
| CN117887204A (zh) | 一种摩擦材料、由其制备的刹车片及其制备方法和应用 | |
| CN112142938A (zh) | 一种节能环保呋喃树脂铸造粘合剂的制备方法 | |
| CN105273151B (zh) | 改性酚醛呋喃树脂及其粘结剂 | |
| CN112778478B (zh) | 一种呋喃树脂及其制备方法和应用 | |
| CN110814273A (zh) | 一种呋喃树脂负载纳米陶瓷改性型砂 | |
| WO2018184601A1 (zh) | 铸造用粘结剂组合物及用于制备它的套组 | |
| CN102977307B (zh) | 一种铸造用无醛无酚环保型呋喃树脂及制备方法 | |
| CN112126029A (zh) | 一种覆膜砂用改性酚醛树脂的制备方法 | |
| CN116234647A (zh) | 铸模造型用粘结剂组合物 | |
| CN115850689B (zh) | 一种无醛自硬呋喃树脂及其制备方法和应用 | |
| CN105108044A (zh) | 一种铸钢件用含硅酸镁铝的改性呋喃树脂砂及其制备方法 | |
| CN109851736A (zh) | 一种无氮呋喃树脂的制备方法 | |
| CN105081203A (zh) | 一种铸钢件用含紫砂泥的高透气改性呋喃树脂砂及其制备方法 | |
| CN110918868B (zh) | 大型铸造造型用酯固化酚醛树脂及其制备方法 | |
| CN115926144A (zh) | 基于分子筛催化剂的无醛呋喃树脂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |