改性温芯盒呋喃树脂及复合固化剂的研究

发布时间：2019-09-24 22:35

【摘要】：开发研制工艺性能优良,成本低廉,节约能源,劳动条件好的型芯粘结剂及其硬化工艺,是开发研制新型铸造粘接剂的基本要求。温芯盒法与热芯盒法相比,降低了芯盒的加热温度,有利于节约能源与操作者的现场劳动保护。首先,本课题根据比较不同类型呋喃树脂的特点,选择酚醛改性呋喃树脂作为粘结剂主体,制备一种新型、高效的温芯盒呋喃树脂。通过分析酚醛改性呋喃树脂的反应原理,确定其合成过程中的主要影响因素,并进行了探索型合成试验。在探索试验的基础上,进行了两组正交试验,得到了酚醛改性温芯盒呋喃树脂的优化合成工艺:苯酚与甲醛摩尔比为1:2.5,糠醇加入量为55%,碱性反应pH值为8.0,反应时间为60min,反应温度为85℃;酸性反应pH值为5.0,反应时间为50min,反应温度为90℃;脱水量为甲醛加入量的55%。树脂的粘度为56.0mPa?s,含水量为4.30%,游离醛含量为0.21%,含氮量为2.0%。然后,对复合固化剂的制备进行研究。先对酸种类、金属盐种类、溶剂种类和酸的加入量进行单因素的探索试验。再根据探索试验的结果,确定两组正交试验,最后得出复合固化剂的最优配比为:磷酸盐:复合盐:水=6:3:1,其中复合盐的成分配比为:氯化铁:氯化镁:氯化铝=2:3:2。在呋喃树脂和复合固化剂优化后,进行了工艺性能检测,铸造用温芯盒呋喃树脂的性能指标:芯盒温度为200℃,加热时间为40s,树脂加入量为原砂2.5%,固化剂加入量为树脂的20%,热态抗拉强度为0.95MPa,常温抗拉强度为3.23MPa,游离醛含量降到0.09%,型砂的溃散性良好,发气量较低,可使用时间为4h,各项指标达到预期要求,能够满足铸造生产的要求。最后,通过红外光谱对制备的呋喃树脂进行了表征,并采用扫描电镜对砂芯的粘结桥形貌进行了观察,断裂方式为复合断裂方式。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG22

【参考文献】

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本文编号：2541085