[发明专利]铸造型（芯）砂用粘结剂的制备方法

说明书

 

技术领域

本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种铸造型（芯）砂用粘结剂的制备方法。

 

背景技术

    近年来，热固性酚醛树脂，特别是以碱性催化剂制得的、在强碱性介质存在下的液态碱性酚醛树脂作为型（芯）砂粘结剂在铸造业得到了较多应用，发展很快，但现有产品上存在若干缺点：一是这些粘结剂所用的碱性酚醛树脂的抗拉强度太低，特别是在低温下（如10⁰C以下）制作的砂型（芯），强度不能满足生产的需要；二是制备的树脂砂放置较长时间后，强度下降，不能满足生产需要；三是树脂的稳定性差，保质期较短；四是在夏天制作的砂型（芯）表面稳定性不好，易造成铸件浇铸时冲砂、内部夹砂等缺陷。

 

发明内容

为了克服现有技术领域存在的上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种铸造型（芯）砂用粘结剂的制备方法，工艺步骤简捷，使用常规设备，即可制取分子量较小，而羟甲基含量较高的高活性酚醛树脂。

本发明提供的铸造型（芯）砂用粘结剂的制备方法，制备方法是：将合适比例的酚、醛、粘土、碱催化剂、硅烷偶联剂、碱金属醋酸盐物料分段升温、分段加料的合成工艺制取目标产品，即在酚碱性水溶液中逐步加入醛液，酚醛缩聚温度控制在55～110⁰C之内多段进行，反应时间为0.5～24小时，产物的羟甲基含量＞15%、粘度为40～160cts（25⁰C）。优选的反应温度为65～95⁰C，反应时间为2～10小时。

所述制备方法，具体步骤如下：

（1）把酚置于反应釜中，搅拌、升温，在温度为55⁰C±2⁰C时，加入经过活化处理的固态碱金属醋酸盐，对酚醛缩合反应进行引发，形成较多数量的活性反应点；

（2）升温至65⁰C±2⁰C，加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，同时逐步滴入甲醛，该段时间控制在0.5～1.5小时；

（3）然后加入粘土，再加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，继续升温，在温度75⁰C±5⁰C反应1.5～6小时；

（4）升温至100⁰C±5⁰C，反应1.5～4小时后，加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，待反应物粘度达到50～75（里泊/25⁰C）时加入硅系偶联剂，冷却降温到45⁰C以下，得到液态酚醛树脂粘结剂，此树脂是分子量较小而羟甲基含量较多的甲阶酚醛树脂。

本发明粘结剂用于制备铸造树脂砂的方法，按重量取砂粒100份、碱酚醛树脂1.5～2.5份、复合酯固化剂0.2～0.8份，先在砂中加入复合酯固化剂混合均匀，再加入碱酚醛树脂混合均匀，所得到的树脂砂可使用时间＞190分钟；砂回用率＞90。

本发明提供的铸造型（芯）砂用粘结剂的制备方法，其有益效果在于，工艺步骤简捷，使用常规设备，即可制取分子量较小，而羟甲基含量较高的高活性酚醛树脂，可大幅度提高企业的经济效益。

 

具体实施方式

下面结合一个实施例，对本发明提供的铸造型（芯）砂用粘结剂的制备方法进行详细的说明。

实施例

本实施例的铸造型（芯）砂用粘结剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）把酚置于反应釜中，搅拌、升温，在温度为55⁰C时，加入经过活化处理的固态碱金属醋酸盐，对酚醛缩合反应进行引发，形成较多数量的活性反应点；

（2）升温至65⁰C，加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，同时逐步滴入甲醛，该段时间控制在1小时；

（3）然后加入粘土，再加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，继续升温，在温度75⁰C±5⁰C反应4小时；

（4）升温至100⁰C，反应2小时后，加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，待反应物粘度达到50～75（里泊/25⁰C）时加入硅系偶联剂，冷却降温到45⁰C以下，得到液态酚醛树脂粘结剂，此树脂是分子量较小而羟甲基含量较多的甲阶酚醛树脂。

本发明粘结剂用于制备铸造树脂砂的方法，按重量取砂粒100份、碱酚醛树脂2份、复合酯固化剂0.5份，先在砂中加入复合酯固化剂混合均匀，再加入碱酚醛树脂混合均匀，所得到的树脂砂可使用时间＞190分钟；砂回用率＞90。