铸造用自硬呋喃树脂简介

呋喃树脂

呋喃树脂目录编辑本段呋喃树脂是糠醇与尿醛、酚醛、酮醛合成物的总称，为棕红色、琥珀色液体，微溶于水，易溶于酯、酮等有机溶剂，是铸造工业的砂（型）芯粘结剂。

其特点是所制砂（型）芯精度好、强度高、气味小、抗吸湿、溃散性好及旧砂可再生、回用等优点。

编辑本段分类呋喃又称糠醇本身进行均聚或与其它单体进行共缩聚而得到的缩聚产物，糠醇与尿醛、酚醛、酮醛合成多种产物，习惯上称为呋喃树脂。

其中以糠醇酚醛树脂、糠醇尿醛树脂应用较多。

(1)糠醇酚醛树脂。

糠醇可与酚醛缩聚生成二阶热固生树脂，缩聚反应一般用碱性催化剂。

常用的碱性催化剂有氢氧化钠、碳酸钾或其它碱土金属的氢氧化物。

糠醛苯酚树脂的主要特点是在给定的固化速度时有较长的流动时间，这一工艺性能使它适宜用作模塑料。

用糠醛苯酚树脂制备的压塑粉特别适于压制形状比较复杂或较大的制品。

模压制品的耐热性比酚醛树脂好，使用温度可以提高10～20℃，尺寸稳定性、电性能也较好。

(2)糠醇尿醛树脂。

糠醛与尿醛在碱性条件下进行缩合反应形成尿醛改性呋喃树脂。

(3)糠醇树脂。

糠醇在酸性条件下很容易缩聚成树脂。

一般认为，在缩聚过程中糠醇分子中的羟甲基可以与另一个分子中的α氢原子缩合，形成次甲基键，缩合形成的产物中仍有羟甲基，可以继续进行缩聚反应，最终形成线型缩聚产物糠醇树脂。

编辑本段性能及作用呋喃树脂的性能及应用——未固化的呋喃树脂与许多热塑性和热固性树脂有很好的混容性能，因此可与环氧树脂或酚醛树脂混合来加以改性。

固化后的呋喃树脂耐强酸(强氧化性的硝酸和硫酸除外)、强碱和有机溶剂的侵蚀，在高温下仍很稳定。

呋喃树脂主要用作各种耐化学腐蚀和耐高浊的材料。

(1)耐化学腐蚀材料呋喃树脂可用来制备防腐蚀的胶泥，用作化工设备衬里或其它耐腐材料。

(2)耐热材料呋喃玻璃纤维增强复合材料的耐热性比一般的酚醛玻璃纤维增强复合材料高，通常可在150℃左右长期使用。

(3)与环氧树脂或酚醛树脂混合改性将呋喃树脂与环氧树脂或酚醛树脂混休整使用，可改进呋喃玻璃纤维增强复合材料的力学性能以及制备时的工艺性能。

铸造用呋喃树脂砂

第一章铸造用呋喃树脂砂概述一、自硬呋喃树脂砂的特点1. 优点:1)铸件表面光洁、棱角清晰、尺寸精度高；2)型砂的溃散性好，清理、打磨容易，从而减少了落砂清铲修整工序中对铸件形状精度的损害；3)由于在各个工序中都最大限度的排除了影响铸型、铸件变形和损坏的因素，所以树脂砂铸件的铸件表面质量、铸件几何尺寸精度方面比黏土可以提高1~2级，达到了CT7~9级精度和1~2mm/600mm的平直度，表面粗糙度大有改观；4)减轻劳动强度大大改善了劳动条件和工作环境，尤其是减轻了噪声、矽尘等，减少了环境污染；5)树脂砂型(芯)强度高(含高温强度高)、成型性好发气量较其它有机铸型低、热稳定性好、透气性好，可以大大减少铸件的粘砂、夹砂、砂眼、气孔、缩孔、裂纹等铸件缺陷，从而降低废品率，可以制造出用黏土砂难以做出的复杂件、关键件；6)旧砂回收再生容易可以达到90%左右的再生回收率。

在节约新砂、减少运输、防止废弃物公害方面效果显著。

2. 缺点：1)对原砂要求较高，如粒度、粒形、SiO2含量、微粉含量、碱金属盐及黏土含量等都有较严格要求；2)气温和湿度对硬化速度和固化后强度的影响较大；3)与无机类黏结剂的铸型相比，树脂砂发气量较高，如措施不当，易产生气孔类缺陷；4)与黏土砂相比，成本仍较高；5)对球铁件或低碳不锈钢等铸件，表面因渗硫或渗碳可能造成球化不良或增碳，薄壁复杂铸钢件上易产生裂纹等缺陷；6)浇注时有刺激性气味及一些有害气体发生，CO气发生量较大，需要良好的通风条件。

二、自硬呋喃树脂砂原辅材料1. 原砂：原砂品质对树脂用量，树脂砂强度以及铸件质量影响很大，某些工厂由于忽视对原砂质量的严格要求，给生产带来很多麻烦。

表1列举了不同大小和材质的铸件采用原砂的技术指标。

表1 树脂自硬砂用原砂的技术指标(质量分数，%)①微粉：对30/50、40/70筛号的原砂、140筛号以下为微粉；对50/100、70/140筛号的原砂，200筛号以下为微粉；对100/200筛号的原砂，270筛号以下为微粉。

铸造技术：自硬呋喃树脂砂性能及优缺点

铸造技术：自硬呋喃树脂砂性能及优缺点进群须知，供应商和业务员禁止入群表面稳定性将经 24小时硬化后的φ 50×50试样称重 W 1；然后放在 14目筛上振动 2分钟，再称重 W 2，则表面稳定性为：SSI=W 2/W 1 × 100％砂型（芯）表面稳定性不足会导致冲砂及砂眼、机械粘砂等缺陷，一般来说表面稳定性的好坏与型砂常温强度的高低是一致的。

增加树脂加入量，选择合适的固化剂品种及加入量，不超过可使用时间，造型时适当的紧实，芯盒填砂面用刮刀墁平等等都可提高表面稳定性。

生产上要求砂型（芯）的互作表面（即与铁水接触的表面）稳定性应大于 90%，现场经验判定方法是用手指摩擦硬化后的型（芯）表面，一般以摸不下砂粒为准。

透气性它与硬化速度无关，与砂的粒型和粒度组成有关，颗粒越小，粒度越分散，含微分越多则透气性越差，粘结剂加入量多也影响透气性。

透气性好是呋喃树脂砂的一个优点，他弥补了有机铸型发气量大的优点，但也不可忽视采用集中通气等方式解决砂型和型芯的通气。

发气量呋喃树脂是有机粘结剂，型砂发气量主要与树脂的成分和加入量有关。

脲醛的发起量大，而糠醇和甲醛的发气量低。

加入量大，发气量相应增大而且发气时间也延长，但与发气的增长率不成比例。

千方百计降低树脂加入量之所以成为树脂砂互艺最基本的问题之一，除了经济上的原因之外，也是为了尽量降低砂型发气量，以减少铸件的气孔、呛火等缺陷。

由于发气量与型砂灼减量成正比，为方便起见，生产厂常以测定型砂灼热减量的方法代替测定发气量。

溃散性其指标用高温残留强度高低来反映。

将试样经 24小时硬化后放在 100、 200、300℃的电炉中保持一定时间，取出冷却至室温，测定其抗压强度。

残留抗压强度越低，说明溃散性越好。

一般说呋喃砂溃散性比较好，500℃左右残留强度为零。

实际砂型浇注后，由于树脂砂导热性较差，靠近铁水部分的砂层经受高温显示出较好的溃散性，但离铁水稍远一些的砂层受到热作用较小，残留强度仍然很高。

【坛友分享】浅析呋喃树脂自硬砂铸造的生产技术和应用

【坛友分享】浅析呋喃树脂自硬砂铸造的生产技术和应用1、自硬呋喃树脂砂铸造中所需原材料的选用1) 铸造用砂的要求原砂对呋喃树脂砂的性能粘结剂用量以及铸件表面质量的影响很大，要求原砂中的SiO2含量要高，含泥量和酸耗值要低。

建议粒度：大件42或30组别，中件21组别，小件15或10组别。

2) 呋喃树脂呋喃树脂是由糠醇生产而成的树脂，其糠醇含量较高，树脂的存放性能得以改善，热强度高但增加了成本。

树脂中的游离甲醛是生产中产生刺激性气体的来源，也是恶化环境的因素之一，应加控制（如铸造厂效率较好建议选用低甲醛呋喃树脂，保护环境）。

铸铁件生产应选用低氮或无氮树脂，实际应用根据铸件的技术要求和结构来选择。

3) 固化剂一般采用有机磺酸溶液按其水溶液或醇溶液的浓度来调节固化速度，铸造厂可以根据自己的工艺要求进行固化时间的调节，十分方便。

4) 添加剂（硅烷作偶联剂）为改善呋喃树脂自硬砂的性能，配比中常加入一些添加剂。

加入少量的硅烷作偶联剂，可显著的提高树脂砂强度，但随着时间的延长作用逐渐减弱，一般两个月将消失。

因此在国内由用户在使用之前加入并搅拌均匀，应尽快用完，也有部分呋喃树脂生产厂家为了方便客户，出厂之前便已经添加了硅烷。

（因此使用的时候必须注意时效问题）2、旧砂的再生和回收利用（降低成本）旧砂能很好的回收与再生是呋喃树脂砂的一大优点之一。

如何控制好再生砂的质量，是生产出高质量树脂砂铸件的关键质量树脂砂铸件的关键。

1) 砂温调节稳定砂温是呋喃树脂自硬砂的关键，尤其是再生砂的砂温，因此砂温调节是必不可少的。

如果砂温能控制好的话，它即可提高生产效率，可减少数珠加入量，又可减少砂型损坏和铸造缺陷，降低成本。

2) 关于呋喃树脂再生砂的质量指标@再生砂的酸耗值和PH值对于用酸作固化剂的呋喃树脂，酸耗值通常取负值；PH值过高就较难确定酸固化剂合适的加入量，一般PH值控制在3～6的范围。

@再生砂的灼减量和发气量灼减量是衡量树脂砂型中硬化粘结剂的残留量的大致标准。

铸造用呋喃树脂成分

铸造用呋喃树脂成分铸造用呋喃树脂是一种高性能的树脂材料，它被广泛应用于汽车、机械、航空航天等领域的铸造过程中。

呋喃树脂的主要成分是呋喃环和氧原子，它的结构紧密、交联度高，具有优异的耐高温、耐腐蚀、耐磨损、抗压强度等性能。

本文将从呋喃树脂的组成、性能和应用等方面对铸造用呋喃树脂进行详细解析。

一、呋喃树脂的组成1.呋喃环：呋喃树脂分子中含有呋喃环结构，呋喃环是一种氧杂环化合物，它具有优异的相容性、溶解性、化学稳定性和热稳定性等特点。

2.氧原子：呋喃树脂分子中含有大量氧原子，氧原子是形成交联结构的重要原料，它能够与其他分子中的氢原子或羟基结合形成氢键或酯键等键型。

3.活性基团：呋喃树脂分子中还含有具有化学反应活性的基团，它们能够与其他分子中的活性基团进行缩合反应，从而形成交联结构。

二、呋喃树脂的性能1.优异的耐高温性能：呋喃树脂具有较高的玻璃转化温度和热分解温度，能够承受较高温度的作用，并保持较好的机械性能和稳定性。

2.良好的耐腐蚀性能：呋喃树脂具有较好的耐化学品性能，能够承受化学物质的腐蚀，尤其是酸碱溶液的腐蚀。

3.高强度和高硬度：呋喃树脂具有较高的抗压强度、抗弯强度和硬度，能够承受较大的压力，同时具有良好的耐磨性能。

4.良好的加工性和成型性：呋喃树脂在成型过程中具有良好的流动性和成型性，容易加工成各种形状的制品，且成品表面光滑、平整，精度高。

三、铸造用呋喃树脂的应用呋喃树脂可以用作铸造粘结剂、砂芯材料、加固材料、密封材料等，在铸造过程中发挥着重要的作用。

1.铸造粘结剂：呋喃树脂在铸造过程中可以作为粘结剂，将砂型材料和铸造金属材料黏合在一起，确保铸造件的成型和成品质量。

2.砂芯材料：呋喃树脂可以作为砂芯材料，制造内腔复杂的铸造件，如汽车缸盖、汽缸体等，其砂芯的精度和表面粗糙度都得到了很好的控制。

3.加固材料：呋喃树脂可以作为加固材料，强化铸造件的强度和硬度，可以用于改善传统铸造件的性能，提高其使用寿命。

呋喃树脂生产工艺规程

呋喃树脂生产工艺规程1、产品说明名称：呋喃树脂; 分子式：C5H7-〔C7H11N2O〕n-C5H7O结构式：分子量：289-845物理性质：黄棕色透明液体，有轻微的刺激性气味，无毒。

粘度（200C）15-30CP，比重（200C）1.19g/ml , pH值，对皮肤有轻微刺激作用。

化学性质：与酸类物质能发生剧烈的放热反应，生成不溶性的沥青状固体物。

质量标准：JB/T 7527-94包装与储运要求：铁桶包装，净重240Kg/桶。

密闭储存于阴凉干燥处，不能暴晒，远离热源，严禁接触酸性物质，按一般化学品规定运输。

主要用途：在铸造行业用作自硬树脂砂的粘结剂。

2、原料质量标准及包装要求甲醛：2.1.1质量标准GB9009-882.1.2理化性质：无色透明液体，有刺激性气味，相对密度，反应活性强，易聚合。

工业品中一般加8-12%的甲醇作阻聚剂。

2.1.3包装要求：不锈钢卧式贮罐储存，罐外保温，罐内设加热管，冬季适当加温，防止结晶。

尿素2.2.1质量标准：GB2440-20012.2.2理化性质：商品尿素为白色、无味的颗粒状固体，密度1.355g/cm3，熔点132.70C，易吸湿潮解，易溶于水和液氨，能与大多数直链有机物发生化学反应。

2.2.3包装要求：塑编袋内衬塑料薄膜包装，40Kg/袋。

糠醇2.3.1质量标准：GB97B/2.3.2理化性质：无色易流动液体，暴露在空气或日光中会变成棕色或深红色，可燃，有苦味，能与水混溶，但在水中不稳定，易溶于乙醇、乙醚、苯和氯仿，不溶于石油烃。

相对密度，凝固点-14.60C，沸点（100kPa）1710C,折光率，自燃点490.50C，闪点750C。

2.3.3包装要求：碳钢立式贮罐储存，罐体要接地良好，防日光直晒。

3、工艺沿革及技术依据随着铸造技术和化学工业的发展，五十年代出现了呋喃树脂粘结剂，六十年代出现了树脂自硬砂造型技术，极为有力地推动了呋喃树脂生产工艺和技术的发展。

呋喃树脂技术指标

1、产
2、产呋喃化的简单
3、产外观密粘 pH 游含氮
4、产企
5、包
6、保
7、使再加
呋喃产品名称：产品用途：
喃树脂主要用的铸造用树脂单、砂型溃散产品物化性能观：桔红色到密度（20℃) 粘度（20℃) 值：游离甲醛含量氮量 %: 产品采用的技企业标准： Q 包装说明：
呋喃树脂采保质期： 1使用指南：
在混砂机中加入定量的呋喃树脂包装
呋喃树脂
用于铸造生产脂，加入苯磺酸散性好、铸件能：
到棕红色透明g/cm 3：
MPa.s： 6.量 %: 0技术标准:
Q/140000HW5采用钢桶或塑年
中，加入处理好
呋喃树脂，再产厂的型砂粘酸或对甲苯磺件质量好等特液体；
1.10～1.2510～50
.5～7.5
≤0.3
0%～5%
511-2003
塑料桶包装，包好的原砂，启再搅拌
1～2mi 呋喃树脂
结剂。

“兴安磺酸类固化剂点，能满足各包装量可根据启动搅拌，定
in，出砂，快安牌”FFD-1剂可使其固化各种金属铸造据用户要求而量加入配套的
快速造型即可系列呋喃树化并快速脱模造和各种造型而定。

的固化剂，搅可。

树脂是在室温模。

具有造型型工艺的要求搅拌约1～2m 温下固型工艺求。

min，
气象象色谱仪。

自硬呋喃树脂砂

自硬呋喃树脂砂在高铬铸铁生产中的应用陈木林（湖北黄石东帆泵业有限公司湖北黄石 435006）摘要：介绍了自硬呋喃树脂砂在高铬合金铸铁生产中的实际应用。

从原材料的选取，树脂砂的制备工艺，到采用该砂进行造型制芯的操作要点均作了较为详细的阐述。

实践证明，采用自硬呋喃树脂砂生产高铬铸铁泵类过流件，可较好地满足其尺寸精度、表面光洁度要求，能有效地克服裂纹等铸造缺陷的产生。

关键词：自硬呋喃树脂砂高铬合金铸铁Application of Self-setting Furan Resin Sandto High-chromium Iron Casting ProductionCHEN Mu-lin(Hubei Huangshi Dongfan Pump Industry Ltd.Co, Huangshi 435006, China) Abstract: The application of self-setting furan resin sand to high-chromium iron casting production has been discussed. In this paper the casting technique, in clouding the material choosing, resin sand preparation technology, operating rules of resin sand molding and coremaking, has been introduced. The production result shows that the casting size precision and surface smooth finish was increased and the crack defect was eliminated.Key words: self-setting furan resin sand; high-chromium iron casting自硬呋喃树脂砂具有良好的工艺性能，在铸造生产中得到了广泛地应用，特别是在铸钢和普通灰口铸铁中应用较多，在高铬合金铸铁件生产上的使用则相对较少，结合生产实践，本文予以介绍。

热塑性自硬呋喃树脂概要

热塑性呋喃树脂的研发与应用王进兴马晓峰朱文英苏州市兴业铸造材料有限公司用普通呋喃树脂制作大型铸件砂型，虽然砂型的常温强度，尺寸精度有令人满意的表现。

但是在生产铸钢件的时侯，比较容易产生热裂缺陷。

针对这种情况，我司省级企业技术中心研发成功的热塑性呋喃树脂，它具有高热塑性和易溃散的功能特色，尤其适用于薄壁、形状复杂和大型铸钢件的稳定生产。

1.铸件裂纹原因分析铸造合金、铸造工艺、铸件结构和造型材料是铸件产生裂纹缺陷的4大基本因素。

本文仅从从树脂方面分析，众所周知，普通呋喃树脂在合成阶段，糠醇、尿素、甲醛或苯酚等原材料在热和催化剂的作用下，初步聚合成具有两维空间的线形链状结构的初聚物分子。

而在铸造实际生产使用时，由于第二种催化剂（固化剂）的加入，呋喃环中的共轭双键打开，交联聚合，形成大分子量的具有三维空间结构的不溶性的体形网状高分子聚合物，将砂粒彼此粘结起来，形成较高的常温强度。

在浇注以后，深层树脂不能完全燃烧，而在铸型与金属界面相互作用下，砂型周围的气氛很快由氧化性转变为还原性，树脂的分解速度减慢，炭化结焦而形成坚硬的焦炭骨架，阻碍铸件的凝固收缩，诱导裂纹缺陷的出现［2］，如图1所示。

而焦炭骨架的刚度取决于呋喃树脂中糠醇含量的高低，糠醇含量越高（氮含量越低），刚度越强，铸件的热裂倾向越大。

图1铸钢件裂纹缺陷图2是普通呋喃树脂砂与碱性酚醛树脂砂的热变形曲线测试结果：从图中我们可以看到普通呋喃树脂砂热膨胀大，铸件凝固收缩阻力大，几乎没有塑性区，在浇注以后结焦残碳层刚性很强。

而碱性酚醛树脂砂则不然，它热膨胀小、有优良的高温塑性，是用来稳定生产铸钢和高端球铁件的另一种重要选择。

［3］图2 普通呋喃树脂砂和碱性酚醛树脂砂热变形曲线对比2.热塑性呋喃树脂的研发我们从提高呋喃树脂高温韧性和热塑性的角度出发，在合成阶段引入柔性基团和自制高温增塑剂，来改变分子间的距离及分子的运动旋向和塑性，对树脂的活性官能团进行适当屏蔽，促进树脂分子在固化时的有序排列，有效地弥补了铸钢用的呋喃树脂由于糠醇含量高而导致的高温塑性差的缺陷，提高其韧性和流动性，保持其常温强度，提升其热表面稳定性。

铸造用呋喃树脂成分

铸造用呋喃树脂成分
铸造用呋喃树脂是一种高效、环保、节能的铸造材料。

它主要由
呋喃环及其它化合物组成，可通过化学合成或生物制备方法来制备。

铸造用呋喃树脂能够满足不同材料的铸造，并可以保证铸件表面质量、铸造速度和耗能等方面的要求。

下面我们来深入了解一下铸造用呋喃
树脂的成分及其优势。

首先，铸造用呋喃树脂由呋喃环和丙烯酸类化合物等多种成分组成。

这种成分在铸造中具有很好的润滑性、降低摩擦系数和增强热传
导能力的特点。

这种特殊的成分组合可以保证铸件表面质量、内部结
构均匀，因此它是铸造过程中不可缺少的环保材料。

其次，铸造用呋喃树脂的制造方法多种多样，可以通过化学合成
或生物制备方法来制备。

化学合成方法主要是利用合成 gas、丙烯酸、呋喃环和其它化合物进行合成，而生物制备方法则是利用微生物发酵
法生产出具有应用潜力的树脂。

这种多种制备方法让铸造用呋喃树脂
的生产工艺更加灵活，可以根据需要量身定制，对于铸造行业来说是
一项很大的优势。

最后，铸造用呋喃树脂的应用可折射出它的优势。

首先，铸造用
呋喃树脂的铸造速度很快，大大节省了时间和能源，而且在高温状态
下熔化也不会释放有害气体；其次，呋喃树脂燃烧后可以重复利用，
是一种环保材料；最后，铸造用呋喃树脂的使用寿命较长，能够满足
高强度铸件生产的需求。

总之，铸造用呋喃树脂作为一种环保节能的铸造材料，一定会在未来的铸造领域得到更广泛的应用。

希望更多的铸造企业能够加速其在研发、生产、应用方面的布局，来推广这种铸造材料。

四种自硬砂的选择

四种自硬砂的选择随着我国机械工业产品质量的升级及出口铸件市场的不断扩大，在铸造车间技术改造中，有越来越多的企业首选自硬砂工艺替代原有粘土砂干型铸造工艺。

在本企业技改中如何根据自身的产品特点选择合适的自硬砂工艺及相应设备是技改中普遍关心的核心问题。

笔者结合近几年的实践就这一问题提出一点个人观点与同仁们共同探讨。

1．自硬砂工艺的选择自硬砂工艺是指在常温下，型砂能自行硬化并获得浇注要求强度的造型工艺的统称。

近几年得以较快发展的自硬砂主要有：呋喃树脂自硬砂、碱酚醛脂硬化自硬砂、脲脘树脂自硬砂（Pep—set自硬砂）、脂硬化改性水玻璃自硬砂。

这些自硬砂各有优缺点，应根据各企业不同的生产及产品特点择优选用。

1．1呋喃树脂自硬砂：这是应用最多、最广、工艺最成熟的自硬砂，而且相对铸件成本较低、旧砂利用率高、旧砂再生简单，是技术改造的首选自硬砂工艺。

呋喃树脂砂在灰铁、球铁、铸钢、有色等铸造中都得到极其广泛地应用。

但是由于呋喃树脂砂高温退让性差，树脂中含有较高的N，固化剂中含有S，因此一些壁厚不匀的铸钢件容易造成热裂，厚大铸钢件易造成N气孔，一些高牌号球铁件易造成球化衰退，一些低碳铸钢件还易造成增碳，在选用工艺及选用树脂种类时应引起足够重视。

这种工艺一般用于单件小批量生产性质的铸铁生产中。

1．2碱酚醛脂硬化树脂自硬砂：其是为克服呋喃树脂自硬砂的一些缺点发展起来的，国外称α—set 工艺。

由于其完全不含N，固化剂不含S，用于铸钢、合金钢铸件不会产生N气孔、针孔缺陷。

由于碱酚醛树脂砂常温下只有部分树脂发生交联反应，在浇注金属受热时还有一个再硬化的过程，因此这种树脂砂的高温尺寸稳定性好，铸件尺寸精度高，因此在铸钢特别是合金钢件、大型铸钢件的生产上应用愈来愈广。

但碱酚醛树脂砂常温强度较低，树脂加入量较大，铸件成本较高。

碱酚醛树脂砂的硬化剂是有机脂，调节硬化时间只能用脂的品种而不能用加入量调节。

另外酚醛树脂粘度较大，可存放期短，使用中需要注意。

呋喃

60
60
抗拉强度（兆帕）不小于
80
8.0
-
6.0
与瓷砖粘接强度（兆帕）
小型砖不小于
-
2.5
-
-
标准砖不小于
-
2.0
-
-
硬化时间（200C）小时
不大于12
不大于12
不大于12
不大于14
20
耐
醋酸
＜20
耐
苛性钠
40
耐
硫酸、苛性钠
40、10交替
耐
苛性钠
5
尚耐
不
耐
硝酸
10
耐
丙酮
不耐
四、呋喃树脂的施工：
（一）一般规定：
1、呋喃砂浆、呋喃玻璃钢整体面层和呋喃胶泥铺砌的块材面层,应在与面层有关的各项建筑、安装工程施工完毕后进行。
（2）基层宜采用人工、机械、化学等方法除去表层松软和不牢固部分.
（3）在20毫米基层深度内的含水率,不应大于6%.
注:树脂材料采用湿固化型固化剂时,可不受此限.
（4）基层坡度应符合设计要求,阴阳角处应做斜面或圆角.平整度以2米直尺检查,其空隙不应大于5毫米.
2、金属结构表面应平整、整洁、干燥.施工前应把锈、焊渣、毛刺、尘土等清除干净.
一、呋喃树脂原材料的质量要求：
（一）呋喃树脂的主要技术指标
外观棕褐色液体
粘度(涂 - 4#杯20℃)秒 20-30
密度(g10m3，20℃)不小于 1.18
（二）呋喃树脂玻璃钢料和呋喃树脂胶泥粉的主要技术指标
外观灰色粉料

呋喃树脂

呋喃树脂一、概述呋喃树脂是指以具有呋喃环的糠醇和糠醛作原料生产的树脂类的总称，其在强酸作用下固化为不溶和不熔的固形物，种类有糠醇树脂、糠醛树脂、糠酮树脂、糠酮—甲醛树脂等。

二、现状与发展方向我国糠醇树脂的生产始于1960年代，有关单位对树脂的原材料、生产工艺、固化剂、制芯工艺、生产设备等都进行了广泛、细致的研究，取得了丰富的一手资料。

国内广州、南通、辽阳等地最先建厂生产糠醇树脂，由于生产工艺和设备简单，易操作糠醇树脂的生产发展很快。

改革开放以后，随着糠醛工业和糠醇工业的发展，很多乡镇和个体糠醛厂以产品深加工的形式开始了糠醇树脂的生产，总产量大约在15 kt左右。

随着机械工业的发展，我国对糠醇树脂的需求量应在20 kt/a以上，目前并有少量出口，若以糠醇树脂出口代替糠醛和糠醇出口(我国每年出口糠醛和糠醇量约50 kt～60 kt，而这些出口的糠醛和糠醇绝大部分是用来生产糠醇树脂)，糠醇树脂生产的前景更为广阔。

不断改进产品质量，增加产品品种，优化产品性能，扩大产品性能，扩大出口量，将会有力地促进我国呋喃树脂工业的发展。

由于呋喃树脂具有突出的耐蚀性、耐热性以及其原料来源广泛、生产工艺简单等优点，早已引起了人们的重视。

但是，长期以来由于呋喃树脂的脆性大、粘结性差以及施工工艺差等缺点，在很大程度上限制了它在防腐领域中的应用，而且其应用范围仅局限于胶泥、地坪和浸渍石墨等领域。

到了70年代中期以后，由于合成技术和催化剂应用技术的突破，基本上克服了呋喃树脂的以上缺点后，它才在防腐领域中得到较大的发展，且开始用于耐蚀玻璃钢的制造。

目前，国外呋喃树脂在防腐领域中的应用量已超过了传统使用的酚醛树脂的量，特别是在一些温度高、腐蚀性强的环境下，它发挥了很大的作用。

三、分类国内防腐所用的呋喃树脂有几种，即糠醇型呋喃树脂、糠醇酚醛型呋喃树脂、糠醇尿醛树脂、糠酮复合型呋喃树脂和糠醇糠醛树脂。

呋喃又称糠醇本身进行均聚或与其它单体进行共缩聚而得到的缩聚产物，糠醇与脲醛、酚醛、酮醛、糠醛合成多种产物，习惯上称为糠醇呋喃树脂。

铸造用呋喃树脂标准

铸造用呋喃树脂标准导言：铸造是一种重要的工艺方法，广泛应用于冶金、汽车、航空航天等行业。

铸造过程中，树脂被用作模型填充材料或模型胶粘剂，其中，呋喃树脂是常用的一种。

为了确保铸造产品的质量和稳定性，制定铸造用呋喃树脂标准是非常重要的。

本文将对铸造用呋喃树脂标准进行详细描述，旨在规范呋喃树脂的生产和应用。

一、标准名称铸造用呋喃树脂标准二、标准编号CAST-FURAN-RESIN-01三、标准目的本标准旨在规范铸造用呋喃树脂的技术要求、试验方法、生产工艺等，以确保呋喃树脂的质量和稳定性。

四、标准适用范围本标准适用于铸造用呋喃树脂的生产和应用。

五、规范性引用文件5.1 制造业自主标准：铸造材料质量评定方法六、术语和定义6.1 呋喃树脂：指以呋喃为溶剂，通过聚合反应合成的树脂。

七、技术要求7.1 外观：呋喃树脂应呈现为无色或浅黄色，无悬浮物和杂质。

7.2 粘度：呋喃树脂的粘度应在20-30秒范围内，视寻迹颜色比较时应与标准色卡相符。

7.3 固体含量：呋喃树脂的固体含量应在90%以上。

7.4 pH值：呋喃树脂的pH值应在6-8之间。

7.5 干燥时间：呋喃树脂的干燥时间应在1-5分钟范围内。

7.6 抗拉强度：呋喃树脂的抗拉强度应大于等于20MPa。

7.7 抗压强度：呋喃树脂的抗压强度应大于等于30MPa。

7.8 弯曲强度：呋喃树脂的弯曲强度应大于等于40MPa。

七、试验方法8.1 外观：将呋喃树脂放置在透明容器中观察，应无悬浮物和杂质。

8.2 粘度：使用标准试杯测量呋喃树脂的流动时间，视寻迹颜色比较时应与标准色卡相符。

8.3 固体含量：将呋喃树脂放置在恒温烘箱中加热至常温，称取样品质量，与初始质量进行比较，计算固体含量。

8.4 pH值：使用pH计测量呋喃树脂的pH值。

8.5 干燥时间：将呋喃树脂涂覆在试验板上，观察其在不同环境下的干燥时间。

8.6 抗拉强度、抗压强度和弯曲强度：使用标准试验方法测量呋喃树脂的强度。

呋喃树脂砂基础剖析

4.其他
再生砂与新砂相比，耗酸量大大降低，甚至呈负值。由于石英经过浇注时的多次α β相变，以及表面的残留树脂的缓冲作用，其热膨胀系数有所降低，有助于减轻铸件机械粘砂及脉纹。使用同样的树脂，再生砂也比新砂的强度高，再生砂的水分含量也很低。相反含氮量将会增加。
1.2.1 原砂一般选用天然石英砂（硅砂)。树脂砂对石英砂的要求见下表：
铸件材质
铸件类型
SiO2含量 %
粒度组别
含泥量%
含水量%
酸耗值ml
灼烧量%
微粒含量 %
重大及厚壁件
铸
一般件
铁
件
薄壁小件
≥90 ≥90 ≥90
40~70
≤0.2
≤0.1~0.2 ≤5
≤3.5
140目以下 ≤0.5~1.0
50~100 ≤0.2~0.3 ≤0.1~0.2 ≤5
≤~200
≤0.3
≤0.1~0.2 ≤5
≤3.5
270目以下 ≤0.5~1.0
1.2.2 再生砂
对浇注后的树脂砂经破碎后的沙粒，通过机械摩擦等方法将其表面残留的固化树脂层去掉一部分的处理叫树脂砂再生处理。再生砂的质量直接影响着树脂的用量和型砂的性能以及铸件质量，因此需控制再生砂的质量指标。见下表：
（4）树脂砂强度高（含高温强度）、成型性好，发气量较其他有机铸型低、热稳定性好、透气性好，可以大大减少铸件的粘砂、夹砂、砂眼、气孔、缩孔、裂纹等铸件缺陷，从而降低了废品率，可以制造出用粘土砂难以作出的复杂件等。
1.1.2.呋喃树脂砂缺点
① 对原砂要求较高，如粒度、颗粒形状、SiO2含量、微粉含量以及黏土含量等都有较严格要求； ② 气温和湿度对硬化速度和固化强度的影响较大；

呋喃树脂的应用培训

正确使用树脂的方法
1.定期检测树脂加入量 2.检查混砂机管路、气路、树脂泵的运转 3.将型砂质量控制在合理范围内 4.检查旧砂再生设备的运转，保证型砂的灼减、温度、粒度、粉尘等指标控制在理范围内 5.不要追求过高的型砂强度，满足脱模条件即可
正确使用固化剂的方法
1.使用合格的固化剂，避免劣质固化剂腐蚀管路和型砂
2.一般控制固化剂加入量占树脂30－60％范围内 3.固化剂加入量偏高砂型仍固化慢，应更换更高酸值的固化剂，固化剂加入量偏低砂型仍固化快，应更换更低酸值的固化剂 4.避免固化剂直接接触皮肤，若固化剂溅到眼睛或皮肤，要马上用清水冲洗，严重者到医院进一步清洗；

避免固化剂和树脂直接混合，否则有爆炸的危险；
常见缺陷分析
气孔：金属凝固过程中，陷入金属液中的气泡在铸件中形成孔洞。防止措施： 1）适当减少树脂加入量 2）提高再生砂的质量，降低灼减量和微粉含量 3）严格控制涂料的涂刷时间和烘烤工艺 4）改进铸造工艺设计，合理设置排气通道 5）适当调整原砂粒度 6）适当控制浇注温度
常见缺陷分析
机械粘砂：金属液在压力作用下渗入铸型型砂孔隙中产生金属和砂粒互相粘结的现象。防止措施： 1）选用多级筛砂的粒度级配，使砂粒间隙减少 2）合理选用涂料及涂刷工艺 3）再生砂热稳定性好，建议多使用 4）提高型（芯）砂的紧实度 5）浇注温度不易过高
常见缺陷分析
固化过慢，冬季出现较多，或原砂含水量等指标超标防止措施： 1）提高砂温或车间环境温度 2）对模具进行适当加热 3）增加固化剂含量或者选用更高酸值的固化剂 4）选用优质原砂
圣泉磺酸固化剂指标
谢谢
反应机理
呋喃树脂在酸类催化剂条件下发生缩聚反应，放出水和热量，并迅速固化。反应简式如下：

铸造用自硬呋喃树脂固化剂的合成工艺研究

华中科技大学硕士学位论文国内同类固化剂产品。

（6）对自硬呋喃树脂砂的硬化特性K值的分析表明，其值随固化剂总酸度的增大而呈下降趋势；在本研究条件下，气温因素大于环境湿度因素，在选用固化剂时，应首先根据气温确定合适型号的固化剂，再根据环境湿度情况调整固化剂加入量；最后对本研究开发的系列固化剂分别适用的温度湿度范围，以及综合使用的工艺方法做了总结和归纳。

关键词：自硬呋喃树脂固化剂二甲苯磺酸硫酸氢甲酯磺化酯化红外光谱分析华中科技大学硕士学位论文AbstractDue to the advantages of high sand mold strength, great dimensional accuracy, fast curing rate, high efficiency, low production costs, low labor intensity, perfectly conforms to the requirements of modern casting technology, no-bake furan resin sand molding process has been widely used in production, and considered to be the main process of foundry industry in the future. At the same time, curing agent for no-bake furan resin, the quality of which is an important guarantee for the development of no-bake furan resin sand molding, is a decisive factor to the performance of furan resin sand.In this investigation, a series of casting furan resin curing agents, xylene sulfonic acid and methyl hydrogen sulfate as the main active ingredient, were synthesized via concentrated sulfuric acid liquid phase sulfonating method. Besides, lots of researches on curing mechanism of no-bake furan resin, characteristics and using technology of curing agents have been done. The conclusions are as following:(1) Compared with the synthesis of similar products in the market, this series of curing agents get advantages of low synthesis temperature(the sulphonation temperature was dropped from about 120℃ to 80℃), short reaction time(the sulphonation time was cutted from 8h to 4h).(2) Combination of sulfonation and esterification was achieved in this synthesis. So, there are both xylene sulfonate and dimethyl sulfate in these curing agents. It turned out that sand molds hardened by this series of products got higher initial strength and final strength. Besides, this series of curing agents illustrated better moisture resistance, and met producing demands with less dosage under varieties of environmental conditions.(3) The active ingredients in this series of products are confirmed as aryl sulfonic acid, sulfonate and dimethyl sulfate by infrared spectroscopy, which means that reactions during the synthesis process occurred in the manner envisaged. The synthesis process was divided into two parts, sulfonation and esterification. How synthesis factors affected the reaction was figured out by analyzing the infrared spectra.(4) In reference to related literatures, based on the results of experiments and SEM images, the curing mechanism of no-baking furan resin was discussed, including the role curing agents played in the curing process and how to measure the properties of curing agents.(5) To compare with the synthesis of similar products in the market, experiments on using life time and curing rate of molding sand mixed with different curing agents were done. Hardening coefficient K was introduced into this thesis to investigate the hardening华中科技大学硕士学位论文properties of curing agents comprehensively. The results showed that our productions had better performances.(6) Relationship between acidities of curing agents and hardening coefficient K was discussed. It appeared that K decreased with the increase of acidity. Besides, it was proved that temperature influenced the curing rate of molding sand deeper than humidity, which indicated the choice of curing agent should be firstly based on temperature to determine appropriate type of curing agents and then adjust the dosage of them according to humidity condition. At last, proper range of temperature and humidity conditions for this series of curing agents and the process for synthetically using them were summarized.Keywords: No-bake furan resin, Curing agents, Xylene sulfonate, Dimethyl sulfate, Sulfonation, Esterification, Infrared spectroscopy独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

呋喃树脂铸造工艺讲解

树脂砂工艺第一章/ 概论1 — 1 自硬呋喃树脂砂的概念自硬呋喃树脂砂的命名来源于英语的Furan No-Bakeprocess，它表示以呋喃树脂为粘结剂，并加入催化剂混制出型砂，不需烘烤或通硬化气体，即可在常温下使砂型自行固化的造型方法。

通常被简称为“冷硬树脂砂”，甚至“树脂砂”。

以下介绍两个基本概念。

一、呋喃树脂的概念由碳原子和其它元素原子(如O、S、N等)共同组成的环叫做杂环、组成杂环的非碳原子叫杂原子。

含有杂环的有机化合物叫做杂环化合物。

所谓“呋喃”，是含有一个氧原子的五员杂环有机化合物，它是表示一族化合物的基本结构总称。

在呋喃系中不带取代基的杂环作为母体，叫做“呋喃”，它的衍生物则根据母体来命名。

呋喃本身在互业上并无什么用途，但它的衍生物——糠醛和糠醇，却是互业上的重要原料，它们是最重要的呋喃衍生物，糠醛学名叫α——呋喃甲醛，糠醇学名叫呋喃甲醇。

它们的分子结构如下：含有糠醇的树脂称为呋喃树脂。

作为铸造粘结剂用的呋喃树脂一般是用糠醇(FA)与尿素、甲醛或苯酚等缩合而成的,如尿醛呋喃树脂（UF/FA）、酚醛呋喃树脂(PF/FA)、酚脲醛呋喃树脂（UPF－FA)和甲醛——糠醇树脂(F/FA)等。

二、呋喃树脂的硬化机理根据呋喃树脂的组成不同，分别可以通过加热、通入硬化气体或添加酸催化剂等方法使其固化。

酸催化（即“自硬”）的呋喃树脂一般糠醇含量都超过50%。

其硬化机构很复杂，现在还未完全弄清楚，但基本的树脂化反应包括了糠醇的第一醇基和呋喃环的第五位氢之间的脱水缩合，此外呋喃环的断裂生成乙酰丙酸，第一醇基间脱水生成醚和醛等等的反应。

1 — 1自硬呋喃树脂砂的优缺点一、自硬呋喃树脂砂具有以下优点：1 ．铸件表面光洁、棱角清晰、尺寸精度高。

这是由于树脂砂造型可以排除许多使型（芯）变形的因素。

1.1型砂流动性好，不需捣固机紧实，减少了模样（芯盒）的伤损和变形。

1.2砂型（芯）固化后起模，减少了因起模前松动模样和起模时碰坏砂型（芯）引起的变形。

呋喃树脂

呋喃树脂一、概述呋喃树脂是指以具有呋喃环的糠醇和糠醛作原料生产的树脂类的总称，其在强酸作用下固化为不溶和不熔的固形物，种类有糠醇树脂、糠醛树脂、糠酮树脂、糠酮—甲醛树脂等。

二、现状与发展方向我国糠醇树脂的生产始于1960年代，有关单位对树脂的原材料、生产工艺、固化剂、制芯工艺、生产设备等都进行了广泛、细致的研究，取得了丰富的一手资料。

国内广州、南通、辽阳等地最先建厂生产糠醇树脂，由于生产工艺和设备简单，易操作糠醇树脂的生产发展很快。

改革开放以后，随着糠醛工业和糠醇工业的发展，很多乡镇和个体糠醛厂以产品深加工的形式开始了糠醇树脂的生产，总产量大约在15 kt左右。

随着机械工业的发展，我国对糠醇树脂的需求量应在20 kt/a以上，目前并有少量出口，若以糠醇树脂出口代替糠醛和糠醇出口(我国每年出口糠醛和糠醇量约50 kt～60 kt，而这些出口的糠醛和糠醇绝大部分是用来生产糠醇树脂)，糠醇树脂生产的前景更为广阔。

不断改进产品质量，增加产品品种，优化产品性能，扩大产品性能，扩大出口量，将会有力地促进我国呋喃树脂工业的发展。

由于呋喃树脂具有突出的耐蚀性、耐热性以及其原料来源广泛、生产工艺简单等优点，早已引起了人们的重视。

但是，长期以来由于呋喃树脂的脆性大、粘结性差以及施工工艺差等缺点，在很大程度上限制了它在防腐领域中的应用，而且其应用范围仅局限于胶泥、地坪和浸渍石墨等领域。

到了70年代中期以后，由于合成技术和催化剂应用技术的突破，基本上克服了呋喃树脂的以上缺点后，它才在防腐领域中得到较大的发展，且开始用于耐蚀玻璃钢的制造。

目前，国外呋喃树脂在防腐领域中的应用量已超过了传统使用的酚醛树脂的量，特别是在一些温度高、腐蚀性强的环境下，它发挥了很大的作用。

三、分类国内防腐所用的呋喃树脂有几种，即糠醇型呋喃树脂、糠醇酚醛型呋喃树脂、糠醇尿醛树脂、糠酮复合型呋喃树脂和糠醇糠醛树脂。

呋喃又称糠醇本身进行均聚或与其它单体进行共缩聚而得到的缩聚产物，糠醇与脲醛、酚醛、酮醛、糠醛合成多种产物，习惯上称为糠醇呋喃树脂。