酯硬化酚醛树脂合成工艺的优化及其旧砂再生工艺研究

发布时间：2022-07-07 13:55

　　当前,铸造行业向着绿色铸造的方向发展,开发高性能的铸造粘结剂和高效的旧砂再生回用技术势在必行。酯硬化碱性酚醛树脂自硬砂具有优良的工艺性能,但其旧砂强度低、再生困难等问题限制了这种工艺的推广应用。本文对碱性酚醛树脂粘结剂的合成工艺进行了优化,并对其再生工艺进行了研究。首先,通过探究性试验,确定酚醛树脂粘结剂基础合成工艺:加入苯酚、甲醛、1/4氢氧化钾于三口烧瓶,将物料缓慢升温至90℃,反应30分钟,急冷使其内物料温度降至55℃~60℃,加剩余3/4氢氧化钾,同时将物料升温至95℃,反应至粘度20s左右,冷却到室温。在此基础上,分别对苯酚与甲醛摩尔比、苯酚与碱摩尔比、90℃反应时间、碱催化剂种类等影响因素进行探究,通过正交试验确定最佳的合成条件:苯酚与甲醛摩尔比为1:2.2,苯酚与氢氧化钾摩尔比为1:0.85,90℃反应时间为40分钟。新砂24h抗拉强度为1.76MPa,通过添加降醛剂将游离甲醛含量降至0.08%。其次,针对酯硬化酚醛树脂旧砂再生困难的问题,以再生砂抗拉强度和灼烧减量为考核指标,分别采用机械法、热法、湿法擦洗法、强力机械法及热法+强力机械法对旧砂进行再生。试验结果表明湿法擦... 

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 铸造粘结剂的概况
    1.2 有机酯硬化酚醛树脂粘结剂制备工艺及其研究进展
    1.3 铸造旧砂常用再生工艺方法及其研究进展
        1.3.1 铸造旧砂再生常用方法
        1.3.2 铸造旧砂再生工艺的研究进展
    1.4 选题的意义及主要内容
第2章 实验材料及方法
    2.1 实验主要原料
    2.2 实验设备
    2.3 实验方法
        2.3.1 酚醛树脂粘结剂的合成
        2.3.2 酯硬化酚醛树脂旧砂再生方法
        2.3.3 粘结剂及型砂性能检测方法
第3章 碱性酚醛树脂粘结剂的合成
    3.1 基础合成工艺的确定
        3.1.1 探索性试验一
        3.1.2 探索性试验二
        3.1.3 探索性试验三
    3.2 影响因素参数确定
        3.2.1 苯酚与甲醛摩尔比的确定
        3.2.2 碱催化剂的确定
        3.2.3 苯酚与氢氧化钾摩尔比的确定
        3.2.4 反应时间的确定
        3.2.5 正交试验
        3.2.6 正交试验的验证试验
    3.3 酚醛树脂其他性能参数测定
    3.4 本章小结
第4章 酯硬化酚醛树脂旧砂再生工艺的研究
    4.1 机械法再生
        4.1.1 探索性试验一
        4.1.2 探索性试验二
    4.2 热法再生
    4.3 湿法擦洗再生
        4.3.1 正交试验
        4.3.2 正交试验的验证试验
    4.4 湿法擦洗再生废水处理
    4.5 强力机械法再生
    4.6 热法+强力机械法联合再生
    4.7 旧砂再生方法的生产验证
        4.7.1 强力机械法再生
        4.7.2 热法+强力机械法再生
    4.8 不同再生工艺的对比
    4.9 本章小结
第5章 再生砂增强剂的研究
    5.1 再生砂增强剂的探究
        5.1.1 增强剂的添加方式
        5.1.2 试验结果与分析
    5.2 型砂其他工艺性能评价
        5.2.1 加入复合增强剂后再生砂的可使用时间
        5.2.2 加入复合增强剂后再生砂的发气量
        5.2.3 加入复合增强剂后再生砂的溃散性
    5.3 增强机理分析
        5.3.1 复合增强产物红外表征
        5.3.2 砂芯断口形貌研究
    5.4 本章小结
第6章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]碱酚醛混合树脂砂再生工艺探索[J]. 董志鹏,卢彬彬,刘阳,綦宗超.  铸造设备与工艺. 2017(03)
[2]酯硬化碱酚醛树脂旧砂联合再生工艺[J]. 吴星.  南通大学学报(自然科学版). 2016(02)
[3]碱酚醛树脂旧砂热法湿法联合再生工艺的研究[J]. 魏金宇,张希俊,张方.  热加工工艺. 2015(23)
[4]企业社会责任的软法治理路径探析[J]. 王威,苗壮,东波.  佳木斯大学社会科学学报. 2014(05)
[5]不同造型粘结剂对铸钢件表面质量的影响[J]. 崔峰.  金属加工(热加工). 2014(09)
[6]铸造旧砂振动再生的离散元法模拟[J]. 张希俊,武智猛,张方.  热加工工艺. 2013(13)
[7]两步法制备酯固化碱性酚醛树脂工艺条件研究[J]. 黄仁和,王金良.  铸造. 2013(06)
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[10]酯固化碱性酚醛自硬树脂在再生砂上的应用[J]. 马晓锋.  铸造技术. 2010(12)

硕士论文
[1]高强度低发气量覆膜砂制备工艺及性能研究[D]. 刁艳利.东南大学 2017
[2]CO2硬化水玻璃旧砂再生回用的研究[D]. 尹维召.郑州大学 2013
[3]煤气加热热芯盒工装主要应用问题研究[D]. 张聚辉.山东大学 2011
[4]造型用酯硬化酚醛树脂体系研究[D]. 王金良.山东科技大学 2010
[5]水玻璃旧砂湿法再生污水处理系统研究[D]. 何富强.华中科技大学 2008
[6]CO2水玻璃砂促硬技术的研究[D]. 郭芳芳.昆明理工大学 2007
[7]超细粉体（CaCO3与SiO2）对硫铝酸盐水泥性能的影响研究[D]. 周世华.重庆大学 2005



本文编号：3656541