无氮铸钢呋喃树脂的研制
大型铸钢件用呋喃树脂和固化剂的研究
杨国庆（作者单位：一重新能源发展集团有限公司）◎在铸造企业中，呋喃树脂砂的应用在近几年都是比较普遍，由于用呋喃树脂砂生产铸件具有尺寸精度高、表面光洁平整、轮廓清晰，且劳动强度低、生产率高，溃散性好，旧砂再生利用率高等一系列优点。
但是呋喃树脂砂存在退让性差，铸件收缩时易产生裂纹，可使用时间短，同时随着季节温度、湿度变化，对型砂的强度都会造成影响。
所以，呋喃树脂和固化剂之间的配比参数尤为重要。
该参数配比直接影响型砂的强度、可使用时间、成本及铸件内部质量。
一、试验条件和方法原材料：粘结剂，呋喃树脂（圣泉），呋喃树脂（花王）；固化剂，对甲苯磺酸（圣泉），对甲苯磺酸（花王），再生的旧石英砂，旧铬铁矿砂。
设备：移动式FAT 混砂机实验室用混砂机1.采用圣泉低氮呋喃树脂和固化剂生产情况。
我厂自2008年采用呋喃树脂砂，经过多年的实践，面砂铬铁矿砂树脂加入量为1.4%，固化剂根据季节变化，加入量在30-45%，面砂强度在0.7-0.8MPa，背砂树脂加入量为1.0%，背砂强度也在0.7-0.8MPa。
实际情况，根据呋喃树脂砂退让性差的特点，背砂强度在0.5-0.6MPa 即可。
2.采用圣泉低氮呋喃树脂和固化剂参数优化。
本次优化主要针对背砂树脂加入量进行调整。
通过在铸造厂化验室进行多组实验对比，如左图所示：图1树脂含量对型砂质量的影响3.对于采用呋喃树脂（花王）和固化剂（花王）延长可使用时间的研究。
（1）在每年6-8月份，砂温在30-35℃时，是型砂可使用时间最短，产品出问题最多的时候。
对于自硬呋喃树脂砂，砂温越高，型砂的可使用时间越短。
通过取样和检测型砂抗拉强度实验，当强度达到正常最终强度的70%时，通常认为该时间即为可使用时间。
（2）取样。
在材料库对花王树脂和固化剂进行随机取样，抽取500A 树脂、12C 固化剂、17C 固化剂，然后在现场混砂机上取一定数量的旧铬矿砂和硅砂，作为实验的型砂。
（3）化验室实验。
铸造呋喃树脂配方及生产工艺流程
铸造呋喃树脂配方及生产工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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２ １此 比例反应完全 ， 离成份 少。调 ｐ ８ ２ ．， 游 Ｈ＝ ．
—
８ ５在 ８ ８ ℃ ， ．， ５～ ８ 反应 １ ， ｈ 升温 至 ９ ９ ℃ ， ｏ一 ３ 反
应 Ｏ５ ， ．ｈ升温至 ９ — ８ ５ ９ ℃反应 ０５ ， ．ｈ降温 ， 真空脱 水至固含量 ８ ％以上 。采用分段逐步升温 ， ５ 使反 应程度逐步加深 ， 控制不沸腾， 以免分子量过 大， 减弱活性 ， 降低抗拉强度 。 （） ２糠醇 、 酚醛缩合阶段 ：
呋喃树脂一直存在粘度大 、 游离 甲醛高 、 抗拉强度
低 的缺 点 ， 以至 于在 铸 造 生产 中 ， 产 环境 恶 劣 ， 生
进行第一次脱水 ， 脱水完毕后 ， 加入糠 醇， 酸性 在
条 件下 ， 温至 １０～１５ ， 行糠 醇 、 升 ０ ０℃ 进 酚醛 缩合 ，
树脂加入量多 ， 发气量大 ， 导致一些铸造缺陷。通 过对合成工艺的深入研究 ， 反复实验 ， 研制出一种 苯酚改性的低粘度 、 高强度 ， 低游离醛无氮铸钢呋
—
—
囡
糖 醇 Ｉ 糖 醇 ——一 囡 —— 固
型催化剂 ， 种 为有机 酸类 物质 ， 种 为复 合碱性 一 一 物质 ， 此两种 催 化剂 为反应 型催 化剂 ， 参与 化学 反
３ 配 方研 制
３ １ 催化剂 选择 ． 催化剂 在反 应过 程 中起 到关 键 作 用 ， 统 催 传
（０ １ ｌ 月收稿 ） ２０ 年 １
作者 简 介 刘 春晶 ． ，９ ０年 出生， ９４年 毕业 于 女 １７ １９
北京师范 大学 化 学系 ， 现在 珠海 市斗 门 区福联 造 型材料 实业有限公 司从事造 型材 料研 制与技 术管理工作 。
酸性 ｌ
种 类 与 组 成
盐酿、 草酸等
ｇ碱等 －
１ —ｌ 帅 ａ Ｏ ５
馥性
碱性
旨活性基圃的有机酸
有机碱 ６％， ５ 无机碱 站％
Ｊ８ ．ｍ
棕 褐 色透 明 流体 无沉 淀 拘 有
碱性 ｌ
对抗拉 强度 影响
树 脂 外 观 是 否 参与 厦 应
品。
此 阶段的反应是关键 ， 影响到抗拉强度 、 游离
酚、 ， 醛 经过 多次 的试验 ， 确定 为 酚醛 摩 尔 比为 １ ：
５ 生产 验证
在实验室研制基础上 ， 确定了无 氮铸钢呋喃 树脂生产工艺 ， 车间 １ ． 在 —１５吨反应 釜生产多
批， 认为 工 艺 技术 路 线 可行 ， 数 可 靠 ， 品质 量 参 产
表 ２ 产 品性 能比较
自制 产 品 ＦＯ Ｔ０ Ｆ ＤＯ Ｆ４５
参 考文献
１ 谢 明师主编 铸造手册 （）造型材料 机械工业出版社．９２ ４ １ ９ ２ 殷荣忠主编 ． 酚醛树 脂及其应用 化学工业 出版社 ． ９ １０ ９ ３ 张端庆 主编 ． 铸造树脂 ． 兵器工业 出版社 ， ８ １９ ９
潭 虹 棕 色 藏 忙 ， 有 沉 淀 犄 喀 无
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无氨铸钢呋畸辩脂的研镧
刘春 晶 、 李雄斌
３ ２ 反应 阶段控 制 ． （ ） 醛反应 阶段 ： １酚
对 比国内同类产 品， 粘度 、 游离 甲醛大大 降
低 ， 拉强 度 有 一 定提 高 ， 能 优 于 国 内 同类 产 抗 性
好评。
在糠醇 、 酚醛缩聚结束， 脱水完毕后 ， 加入 １ 倍
或 以上 的糠 醇 在 ６ ～７℃ ， 混 １ｒｎ 即为成 品。 ５ ０ 热 ５ ｉ， ａ
通过热混， 拉强度不会降低 ， 抗 但粘度、 游离酚、 醛 减少 １ 倍以上 ， 能耗降低， 效率增加 １ 倍以上。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
４ 产 品性 能对 比
呋喃树 脂 自 ２ 纪 ７ 代 以来 ， 过近 ３ ｏ世 ０年 经 ０ 年 的推广 ， 已在我 国得 到 广 泛应 用 。 但无 氮 铸 钢
２ 生 产 工 艺 过 程
将苯 酚 、 甲醛 按一 定 比例 投 入 反 应 釜 中 ， 在 碱性 条件 下 ， ８ 于 ５～９ ℃进 行 羟 甲 基 苯 酚 反 应 ， ８
真 空脱 水 。
３ ３ 热 混 ．
通过对无氮铸钢呋喃树脂合成工艺的深入研 究， 确定 了工艺配方 通过选择合适的催化剂 ， 选 择合适的摩 尔 比、 Ｈ值， Ｐ 对反 应温度 、 时问 的控 制， 合成出高强度、 低游离醛 、 低粘度的无氮铸钢
呋 喃树脂 ， 品性 能优 于 国 内同类 产 品 ， 产 深得 客户
应， 可增加树脂 的活性 ， 不产生沉淀 ， 增加反应速 率 。传统催化剂与新型催化剂催化效果见表 １ 。
化剂酸性催化剂选用盐酸、 草酸等 ， 碱性催化剂选 用片碱等。通过大量 的试验 ， 本工艺选用两种新
表 １ 传统催化 剂与新型催化 剂反应效 果比较
指 标 传 统 催 化 剂 丰研究选用催化荆
酚醛 反 应完毕 后 ， 加入糠 醇 ， 入酸 性催 化 剂 加
稳定。用户反馈 的信息 ， 认为树脂粘度小 ， 混砂均 匀， 游离甲醛低 ， 混砂时气味小 ， 树脂加入量低 ， 且 可满足强度要求 ， 完全满足生产要求 ， 性能优于同
类 产 品。
６ 结
论
调 ｏ ３５ ４ 在 １０ ０ ￣沸腾反应 ｌ ， Ｈ＝ ． — ， ０ ～１ Ｃ ５ ｈ降温 ，
喃树 脂 ， 一 些铸 造 厂 家使 用 ， 为 性 能优 良 ， 经 认 完
反应至一定程度 ， 进行第二次脱水 ， 再加入一定量
的糠醇 ， ６ —７℃ ， 混 ， 得 无氮 铸 钢 呋 喃 树 在 ５ ０ 热 制
脂 。工 艺流程 如 下 ：
ｌ 一 里 匝 一圜 一叵 ／ ～ 醛Ｉ —ｌ ——一
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２Ｏ 年 第 ２ Ｏ２ 期
广
东
化
工
摘
要 本文介绍了无氮铸 钢呋哺树脂 的配方 、 工艺 。 产品质量优 良， 完全 满足铸钢件的要求 。 受到用户好评ｃ 无氨铸钢呋哺树脂 。 工艺 。 ５ 研｛ Ｉ
美羹词
１ 前
言
全满足铸 钢 件 的要求 。