碱性酚醛树脂及配套固化剂
双组份树脂的固化剂
双组份树脂的固化剂双组份树脂是一种常见的材料，在工业生产和建筑领域得到广泛应用。
为了使双组份树脂能够固化，需要添加固化剂。
本文将介绍双组份树脂的固化剂的种类及其应用。
一、环氧树脂固化剂环氧树脂是双组份树脂中常用的一种，它具有良好的物理性能和化学耐性。
环氧树脂的固化剂可以分为烷胺型、酰胺型、酸酐型等几种。
其中，烷胺型固化剂在室温下固化速度较慢，但固化后的环氧树脂具有优异的性能。
酰胺型固化剂固化速度较快，适用于需要加热固化的情况。
酸酐型固化剂在室温下固化速度适中，适用于大多数常规的固化工艺。
二、聚氨酯树脂固化剂聚氨酯树脂也是常见的双组份树脂之一，其固化剂可以分为异氰酸酯型和水合氨型。
异氰酸酯型固化剂具有高度的反应活性和固化速度快的特点，但对环境的湿度要求较高。
水合氨型固化剂则不受湿度的限制，适用于一些湿度较高的环境。
三、酚醛树脂固化剂酚醛树脂固化剂主要有酸性和碱性两种。
酸性固化剂固化速度较快，使用方便，但需要加热固化。
碱性固化剂固化速度较慢，但固化后的酚醛树脂具有较好的性能。
四、丙烯酸酯树脂固化剂丙烯酸酯树脂固化剂多为过氧化物类固化剂，通过热或光的作用进行固化。
过氧化物类固化剂具有反应活性高、固化速度快等特点，可以用于高温环境下的固化。
五、硅橡胶固化剂硅橡胶固化剂多为烷基硫醚和过氧化物类固化剂。
烷基硫醚是一种常见的硅橡胶固化剂，通过与硅橡胶中的硫化剂反应进行固化。
过氧化物类固化剂则通过热或光的作用进行固化。
各类双组份树脂的固化剂在不同的应用领域中有着广泛的应用。
在涂料领域，环氧树脂固化剂常被用于地坪涂料、防腐涂料等；在胶粘剂领域，聚氨酯树脂固化剂常被用于胶水、密封剂等；在建筑领域，酚醛树脂固化剂常被用于人造板材、胶合板等。
总结起来，双组份树脂的固化剂是保证双组份树脂能够发挥其优异性能的关键。
根据不同的双组份树脂种类和应用领域的要求，选择合适的固化剂对于产品的质量和性能具有重要的影响。
因此，在使用双组份树脂时，我们应该根据具体情况选择合适的固化剂，以确保产品的质量和性能达到要求。
CO_2固化碱性甲阶酚醛树脂粘结剂的研究进展
专题综述收稿日期:2001209216收到初稿,2001212221收到修订稿。
作者简介:谭晓明(1961-),男,湖北武汉人,副教授,博士研究生,主要从事功能高分子材料和特种粘结剂的研究。
CO 2固化碱性甲阶酚醛树脂粘结剂的研究进展谭晓明1,赵春玲2,尚永华2,李 焰2,黄乃瑜1(11华中科技大学材料科学与工程学院,湖北武汉430074;21华中科技大学化学系,湖北武汉430074)摘要:CO 2固化碱性甲阶酚醛树脂粘结剂是一种新型的造型、制芯材料。
自问世以来,引起了国内外学者的广泛重视,经过十多年的研究,已在粘结剂的固化机理、甲阶酚醛树脂的合成与改性、新型固化剂的选择、固化工艺的改进等方面取得了许多新的进展。
关键词:二氧化碳气硬粘结剂;冷芯盒粘结剂;甲阶酚醛树脂;综述中图分类号:TG 221+11 文献标识码:A 文章编号:100124977(2002)0420201204Research Progress of CO 22phenolic Resin Binder SystemT AN X iao 2ming 1,ZH AO Chun 2ling 2,SH ANG Y ong 2hua 2,LI Y an 2,H UANG Nai 2yu 1(11Department of Material Science and Engineering ,Huazhong University of Science and Technology ,Wuhan 430074,Hubei ,China ;21Department of Chemistry ,Huazhong Universityof Science and Technolo gy ,Wuhan 430074,Hubei ,China )Abstract :The CO 22phenolic resin binder system is a new molding and core 2making binder for cold 2box process ,which has many advantage prop erties.In the last 10years there has been some new significant development in the modification of the resin ,the selection of the additives and improvement of the curing progress.Keywords :CO 22cured binder ;cold 2box binder ;phenol 2formaldehyde resin ;summarize CO 2固化的碱性甲阶酚醛树脂冷芯盒工艺是英国Foseco 公司在1989年推出的一种新型造型、制芯工艺。
一种复合碱性酚醛树脂固化剂、制备方法及应用[发明专利]
![一种复合碱性酚醛树脂固化剂、制备方法及应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/a4ebe358ae1ffc4ffe4733687e21af45b207fe56.png)
(10)申请公布号 (43)申请公布日 2014.12.17C N 104212123A (21)申请号 201410442679.X(22)申请日 2014.09.02C08L 61/10(2006.01)C08L 29/04(2006.01)C08K 13/02(2006.01)C08K 5/21(2006.01)C08K 3/26(2006.01)C08K 5/101(2006.01)C08K 5/109(2006.01)C08K 5/103(2006.01)C09J 161/10(2006.01)C09J 11/04(2006.01)C09J 11/06(2006.01)C09J 11/08(2006.01)(71)申请人中国林业科学研究院木材工业研究所地址100091 北京市海淀区东小府2号院中国林科院木工所(72)发明人范东斌 储富祥 李改云 秦特夫(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人杨志兵 李爱英(54)发明名称一种复合碱性酚醛树脂固化剂、制备方法及应用(57)摘要本发明公开了一种复合碱性酚醛树脂固化剂、制备方法及应用，属于酚醛树脂固化的技术领域。
所述固化剂包括多羟甲基脲混合物、碳酸盐、有机酯类化合物、聚乙烯醇和水。
依次将多羟甲基脲混合物、水和碳酸盐投入到反应器中，搅拌均匀，加入聚乙烯醇和有机酯类化合物，搅拌均匀，即得到所述复合酚醛树固化剂；所述固化剂固化速度快、固化性能优异，适用期长；所述制备方法简单，操作简便。
(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书9页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书9页(10)申请公布号CN 104212123 A1.一种复合碱性酚醛树脂固化剂，其特征在于：以固化剂总质量为100％计，各组分及质量百分含量如下：2.根据权利要求1所述的一种复合碱性酚醛树脂固化剂，其特征在于：所述多羟甲基脲混合物的制备方法如下：将尿素和甲醛在85～90℃下反应2～2.5h，得到所述多羟甲基脲混合物。
酚醛树脂固化剂的应用
酚醛树脂固化剂的应用标题：酚醛树脂固化剂的应用：从基础到前沿引言：酚醛树脂固化剂是一种广泛应用于多个行业的重要化学品。
其具有良好的耐热性、硬度、耐磨性和耐化学品腐蚀性，被广泛用于制造高性能塑料、涂料和胶粘剂等领域。
本文将从基础概念开始，深入探讨酚醛树脂固化剂的应用，旨在为读者提供有价值的、高质量的信息。
一、酚醛树脂固化剂的基础知识1.1 酚醛树脂的结构和特性酚醛树脂是由酚和醛类化合物反应聚合而成的热固性树脂，其结构决定了其特性和性能。
讨论酚醛树脂的结构和特性，对于深入理解其固化剂的应用至关重要。
1.2 酚醛树脂固化剂的分类与性能根据化学反应机理，酚醛树脂固化剂可分为酸性、碱性和中性固化剂。
每种固化剂都有其独特的性能和应用范围，了解各类固化剂的特点和适用场景，可以为实际应用提供指导。
二、酚醛树脂固化剂的应用领域2.1 高性能塑料酚醛树脂固化剂在高性能塑料制造中扮演着重要角色。
探讨酚醛树脂固化剂在高性能塑料中的应用，包括改善塑料的强度、硬度、耐磨性和耐化学腐蚀性等方面。
2.2 涂料酚醛树脂固化剂在涂料行业中广泛应用，其能够提升涂料的附着力、硬度、耐磨性和耐化学腐蚀性等性能。
本节将重点介绍酚醛树脂固化剂在涂料中的应用以及影响其性能的因素。
2.3 胶粘剂酚醛树脂固化剂在胶粘剂制造中起到重要的作用。
讨论酚醛树脂固化剂在胶粘剂中的应用，包括改善胶粘剂的粘接强度、耐热性和耐化学品腐蚀性等方面。
2.4 其他应用领域除了上述领域，酚醛树脂固化剂还在其他行业中被广泛应用。
本节将简要介绍酚醛树脂固化剂在其他领域的应用，如电子、建筑材料和汽车制造等。
三、酚醛树脂固化剂的前沿研究与发展3.1 新型固化剂的开发随着科学技术的不断进步，越来越多的新型酚醛树脂固化剂被开发出来。
本节将介绍一些新型固化剂的研究进展，以及它们在应用中的潜力。
3.2 环保性能的改进在环保意识日益提高的背景下，人们对酚醛树脂固化剂的环保性能要求越来越高。
酚醛树脂概述
酚醛树脂概述酚醛树脂（Phenol-Formaldehyde Resin，PF），也称为电木或电木粉。
酚醛树脂是由酚类化合物（如苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚、叔丁酚、双酚A等）与醛类化合物（如甲醛、乙醛、多聚甲醛、糠醛等）在碱性或酸性催化剂作用下，经加成缩聚反应制得的一类聚合物的统称。
它是合成树脂中发现最早、最先实现工业化生产的树脂品种，已有百年历史。
1872年，德国化学家Bayer首先发现酚和醛在酸的存在下可以缩合得到无定形棕红色的不可处理的树枝状产物，但未开展研究；1902年，布卢默（Blumer）用酒石酸作催化剂，得到了第一个商业化酚醛树脂，命名为Laccain，但没有形成工业化规模；1905—1907年，酚醛树脂创始人美国科学家贝克兰（Baekeland）对酚醛树脂进行了系统而广泛的研究，并于1909年提出了关于酚醛树脂“加压、加热”固化的专利，实现了酚醛树脂的实用化，解决了重大的关键问题。
1910年在柏林吕格斯工厂建立通用酚醛树脂公司，实现了工业生产。
1911年，艾尔斯沃思提出用六亚甲基四胺固化热塑性酚醛树脂，并制得性能良好的塑料制品，获得广泛的应用。
1913年，德国科学家阿尔贝特（Albert）发明在苯酚-甲醛酸性缩合物中加松香，制得了油溶性酚醛树脂。
这一发明开辟了酚醛树脂在涂料工业中的应用。
1969年，由美国金刚砂公司开发了以苯酚-甲醛树脂为原料制得的纤维，随后由日本基诺尔公司投入生产。
酚醛树脂作为三大热固性树脂之一，其产量在合成高分子聚合物中居第五位，在热固性树脂中居第一位。
以选用催化剂的不同，酚醛树脂可分为热固性和热塑性两类。
以酚醛树脂为主要成分并添加大量其他助剂而制得的制品称为酚醛塑料，主要包括PF模塑料制品、PF层压制品、PF泡沫塑料制品、PF纤维制品、PF铸造制品、PF封装材料等。
1.酚醛树脂的生产酚醛树脂的生产可以按两条具有显著差异的工艺路线来生产，即通称为热塑性树脂（又称二步法树脂、线型树脂、Novolak树脂）路线和热固性树脂（又称一步法树脂、甲阶或A阶树脂、Resole树脂）路线，两条工艺路线示意图如图2-12所示。
酚醛树脂溶剂固化剂
酚醛树脂溶剂固化剂
酚醛树脂溶剂固化剂是一种常用的化学材料，主要用于涂料、胶粘剂和复合材料等领域。
它的独特性能使其在工业生产中得到广泛应用。
酚醛树脂溶剂固化剂具有优异的耐热性和耐化学性能，能够在高温环境下保持稳定。
它还具有良好的粘合性能，能够牢固地黏合各种材料。
这使得酚醛树脂溶剂固化剂成为涂料和胶粘剂中不可或缺的成分。
酚醛树脂溶剂固化剂的制备过程相对简单，但需要严格控制反应条件和比例。
在制备过程中，首先将酚和醛混合后，在催化剂的作用下发生缩聚反应，生成酚醛树脂。
然后，将酚醛树脂与溶剂混合，形成可使用的涂料或胶粘剂。
酚醛树脂溶剂固化剂的应用范围广泛。
在涂料领域，它可以提供耐候性和抗腐蚀性，使得涂料能够长时间保持良好的外观和性能。
在胶粘剂领域，它可以提供优异的粘接强度和耐高温性能，被广泛应用于汽车、航空航天和电子等领域。
在复合材料领域，酚醛树脂溶剂固化剂可以增强材料的强度和刚度，提高材料的耐久性和耐腐蚀性。
值得一提的是，酚醛树脂溶剂固化剂的应用还面临一些挑战。
首先，由于其含有醛类物质，可能对环境产生一定的污染。
其次，酚醛树
脂溶剂固化剂的制备过程需要一定的技术和设备，增加了生产成本。
此外，酚醛树脂溶剂固化剂的性能受到制备条件和配方的影响，需要不断进行优化和改进。
总的来说，酚醛树脂溶剂固化剂作为一种重要的化学材料，具有广泛的应用前景。
通过不断改进制备工艺和优化配方，相信将会有更多的创新和突破，推动该领域的发展。
酚醛树脂功能、特点、工艺设计、应用、配方
酚醛树脂功能、特点、工艺、应用、配方！一、定义酚醛树脂也叫电木，又称电木粉。
原为无色或黄褐色透明物，市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色，有颗粒、粉末状。
耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀。
不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。
苯酚醛或其衍生物缩聚而得。
二、主要性能固体酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质，因含有游离酚而呈微红色，实体的比重平均1.7左右，易溶于醇，不溶于水，对水、弱酸、弱碱溶液稳定。
由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。
因选用催化剂的不同，可分为热固性和热塑性两类。
酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。
液体酚醛树脂为黄色、深棕色液体，如：碱性酚醛树脂主要做铸造黏结剂。
高温性能酚醛树脂最重要的特征就是耐高温性，即使在非常高的温度下，也能保持其构造的整体性和尺寸的稳定性。
正因为这个原因，酚醛树脂才被应用于一些高温领域，例如耐火材料，摩擦材料，粘结剂和铸造行业。
粘结强度酚醛树脂一个重要的应用就是作为粘结剂。
酚醛树脂是一种多功能，与各种各样的有机和无机填料都能相容的物质。
设计正确的酚醛树脂，润湿速度特别快。
并且在交联后可以为模具、耐火材料，摩擦材料以及电木粉提供所需要的机械强度，耐热性能和电性能。
水溶性酚醛树脂或醇溶性酚醛树脂被用来浸渍纸、棉布、玻璃、石棉和其它类似的物质，为它们提供机械强度，电性能等。
典型的例子包括电绝缘和机械层压制造，离合器片和汽车滤清器用滤纸。
高残碳率在温度大约为1000℃的惰性气体条件下，酚醛树脂会产生很高的残碳，这有利于维持酚醛树脂的构造稳定性。
酚醛树脂的这种特性，也是它能用于耐火材料领域的一个重要原因。
低烟低毒与其他树脂系统相比，酚醛树脂系统具有低烟低毒的优势。
在燃烧的情况下，用科学配方生产出的酚醛树脂系统，将会缓慢分解产生氢气、碳氢化合物、水蒸气和碳氧化物。
用作酚醛树脂的固化剂
用作酚醛树脂的固化剂
酚醛树脂是一种常见的聚合物，它通常用于制作耐磨、抗化学腐蚀、
耐热的塑料制品。
在酚醛树脂合成的过程中，需要添加固化剂。
固化
剂对于酚醛树脂的性能和应用范围有重要影响。
因此，选取适合的固
化剂是一件至关重要的事情。
通常使用的酚醛树脂固化剂有很多种，如酸碱催化剂、金属盐催化剂、氨基树脂固化剂和芳香胺等。
这些固化剂具有不同的特点，用途也不
尽相同。
针对不同的酚醛树脂材料和用途，应选用不同的固化剂。
氨基树脂固化剂是一种常用的酚醛树脂固化剂。
其具有固化速度快、
强度高、成膜性能好等优点。
而且，氨基树脂固化剂不会释放有害气体，有利于环境保护。
氨基树脂固化剂的固化过程中，生成的氨基胶
体可以填充酚醛树脂分子间的间隙，加强分子间的相互作用力，提高
酚醛树脂的性能。
芳香胺是另一种常用的酚醛树脂固化剂，它具有固化速度快、成膜性
能好等优点。
芳香胺固化后的酚醛树脂，具有较佳的耐热性、耐化学
腐蚀性和机械强度。
常用的芳香胺固化剂有meta对氨基苯酚和para
对氨基苯酚等。
总体来说，酚醛树脂的固化剂应该根据具体情况进行选择。
选取合适的固化剂可以提高酚醛树脂的性能、改善其应用效果，并且也有利于环境保护。
在实际生产中，应充分考虑固化剂的选择和使用条件，以确保酚醛树脂制品具有较好的品质和性能。
酚醛树脂固化促进剂
酚醛树脂固化促进剂是一种在酚醛树脂硬化过程中起催化或促进作用的化学物质。
酚醛树脂是一类广泛应用于胶粘剂、涂料、塑料等领域的热固性树脂，其固化过程是通过酚和醛之间的缩聚反应进行的。
固化促进剂的添加可以加速酚醛树脂的固化速度和提高固化效率。
常见的酚醛树脂固化促进剂有以下几种：
1.硫酸盐类固化促进剂：如氯化锌、氯化铵等，可在酚醛树脂固化过程中起催化作用，加速缩聚反应的进行。
2.有机酸类固化促进剂：如甲酸、醋酸等，可以与酚醛树脂中的碱性物质发生反应，产生酸性条件，促进酚醛树脂的固化。
3.金属盐类固化促进剂：如氯化亚锡、氯化锌等，可以作为催化剂加速酚醛树脂的固化反应。
4.碱性固化促进剂：如氢氧化钠、氢氧化钾等，可以在酚醛树脂固化过程中提供碱性条件，促进缩聚反应的进行。
选择适当的酚醛树脂固化促进剂需要考虑具体的应用需求和树脂体系，以确保固化过程的效率和性能得到最佳的平衡。
在使用过程中，应按照固化促进剂的使用说明和建议添加量进行操作，以免影响固化反应的质量和性能。
酚醛树脂胶粘剂(1)
酚醛树脂胶粘剂的原料：酚类：苯酚甲酚间苯二酚单宁醛类：甲醛糠醛通常用作胶粘剂的是苯酚和甲醛经缩聚反应得到的树脂在酚醛树脂的合成中,根据原料的化学结构、酚和醛的用量(摩尔比)以及介质的PH值不同，所生成的树脂有两种类型：热塑性酚醛树脂、热固性酚醛树脂热固性酚醛树脂用的酚脂必须含有三个官能团，因为有三个反应点，才能形成体型的结构，得到不溶（熔）的的热固性树脂；双管能团的酚不能形成体型交联结构，只能生成热塑形树脂。
不同酚类和甲醛的反应活性不同热固性酚醛树脂的合成原理热固性酚醛树脂是在碱性催化剂作用下苯酚与甲醛以摩尔比小于1的情况下反应制成。
由于酚羟基的影响，使酚核上的邻位和一个对位活化。
这些活性的位置当收到甲醛的进攻时生成邻位或对位的羟甲基酚。
羟甲基酚除了能与苯酚反应外，还可继续与甲醛反应而生成多羟甲基酚。
羟甲基酚与苯酚作用或相互之间发生反应生成线性结构的酚醛树脂。
酚醛树脂由甲（A）阶段向乙（B）阶段和丙（C）阶段转化后形成三维网状体型结构的化学过程称为酚醛树脂的固化。
酚醛树脂的固化主要是羟甲基的缩合反应，一般是以两种方式进行，其一是羟甲基与酚环上的活泼氢发生缩合反应生成亚甲基；另者则是羟甲基之间发生缩合反应生成来甲基醚1、热固化甲阶酚醛树脂含有较多量的羟甲基，加热时由于羟甲基与酚环上邻们或对位活泼氢缩合以及羟甲基本身的醚化而固化。
也就是说热固化时来甲基键和醚键同时生成并放出低分子水分当于150~1600C加热时整个固化过程约为30min。
2、碱固化用一种或几种较弱或较强的碱性催化剂，如氢氧化钠（NaOH）、氢氧化钡（Ba（OH）2）、氢氧化镁、氨水等，可使酚醛树酯固化。
碱性酚醛树脂固化属二级肥应，与羟甲基的浓度有关，游离甲醛能促进固化。
3、酸固化酚醛树脂中加入适当的酸性固化剂如盐酸、磷酸、硫酸、对甲苯磺酸、石油磺酸、对氯苯磺酸等，可在较低的温度下固化。
酚醛树脂的固化反应须在高温（150~1800C）下进行，工业上一般控制在1700C左右。
碱性酚醛树脂及配套固化剂
碱性酚醛树脂及配套固化剂
产品特征：
>> 树脂和固化剂中不含有N、S、P等有害元素，可消除由上述元素引起的铸件表面渗S、渗P、渗N引起的气孔缺陷，也防止由于S、P引起的球墨铸铁球化不良的缺陷。
>> 对原砂适用性好。
碱性酚醛树脂不仅适用于酸耗值低的石英砂、锆砂、南非铬铁矿砂，也适用于各种酸耗值较高的海砂，铬铁矿砂和美橄榄石砂等。
>> 具有独特的高温特性，用碱性酚醛树脂制成的砂芯在高温浇注时具有热塑性和二次硬化特性，因此也可以防止铸件产生热裂、毛刺等缺陷。
>> 碱性酚醛树脂自硬砂有较低的发气量和较好的溃散性。
>> 碱性酚醛树脂游离甲醛含量低，仅为0.2%，使用的固化剂没有异味，劳动卫生条件好。
>> 固化性能好，起模时间可调，配以三种型号的固化剂，可以满足一年不同季节对型（芯）砂固化。
>> 在铝铜合金铸件方面，铸件所产生的气孔率大为减少；气密性得以改善，型芯溃散性好，铸件尺寸精度高，使成品率大幅度提高。
使用范围：
各种合金钢、碳钢、高锰钢、球墨铸件、铝铜合金铸件。
性能指标：
碱性酚醛树脂主要技术性能表：
配套使用的固化剂主要技术性能表：
使用方法：
工艺配比推荐配比
>> 混砂设备和工艺推荐采用高效树脂混砂机，用量较小时，宜采用间隙式碗形树脂混砂机或双搅拌强碾混砂机；用量较大时，宜采用叶片式连续混砂机。
>> 混砂工艺
原砂+固化剂→+碱性树脂→出砂
包装规格：
铁桶包装，净重200kg。
宝珠砂碱性酚醛树脂自硬砂的特点及应用
收稿日期：2019-09-16 修定日期：2019-10-16 作者简介：李忠泽（1966-），男，高级工程师，主要从事铸造工艺及质量管理、铸造材料开发应用工作。
56 2019 年第 6 期
2 宝珠砂的特点及碱性酚醛宝珠砂的性能
宝珠砂是由洛阳凯林于 20 世纪 90 年代末研制开 发的新型优质铸造用砂，其主要化学成分为 Al2O3 和 SiO2，主要矿物相为刚玉和莫来石。
宝珠砂的制造方法是：选取优质铝矾土原料，置于 电弧炉中熔融，当熔融液自炉中流出时，用压缩空气流 将其吹散，冷却后得到球形或接近于球形的颗粒，表面 光滑。宝珠砂制造方法如图1 所示，其粒形如图2 所示。 铸钢用优质宝珠砂的化学成分见表1，宝珠砂的主要理 化性能见表2[2]。
宝珠砂的生产工艺流程如下：
原辅材料实验
酯硬化碱性酚醛树脂自硬砂（简称 ɑ- 硬化法）是 20 世纪 80 年代英国波顿公司发明的。它是由苯酚与过 量的甲醛在碱性介质中反应生成的甲阶酚醛树脂，所用 的硬化剂以有机酯为主 [1]。
1.1 碱性酚醛树脂自硬砂的特点
碱性酚醛树脂自硬砂除具有一般树脂自硬砂所具有 的溃散性好、硬化速度快、可使用时间能在较大范围内 调整外，还有以下特点：
（4）强度高、破碎率低，耐用性和再生回收率高， 再生回收率高达 98%；
（5）宝珠砂膨胀系数低，减少产生砂子（膨胀） 造成的脉纹等铸造缺陷；
图 1 宝珠砂生产示意图 Fig.1 Production diagram of ceramic sand
表 1 铸钢用宝珠砂的化学成分（质量分数，%）
Tab.1 Chemical composition of ceramic sand for cast
steel(mess fraction, %）
酚醛树脂用固化剂
酚醛树脂用固化剂
酚醛树脂是一种广泛应用于制造复杂零部件和材料的合成树脂。
酚醛
树脂具有优异的耐高温性能、抗化学腐蚀性和机械强度，使其成为许
多领域的首选材料。
酚醛树脂的固化剂起着至关重要的作用，下面就
来介绍一下酚醛树脂用固化剂的相关知识。
1. 固化剂的种类
酚醛树脂的固化剂种类多样化，如氨气、甲醛、挥发酚、苯乙酸钠等。
其中，最常用的固化剂是甲醛，因其具有一定的低温固化性能和较高
的反应活性。
2. 固化机理
酚醛树脂的固化机理是通过与甲醛形成亲核加成反应，使酚醛树脂中
的酚和醛分子发生化学反应，形成交联结构，从而大大提高酚醛树脂
的力学性能和化学稳定性。
3. 固化剂的添加方式
固化剂的添加方式对酚醛树脂的力学性能和化学稳定性具有重要影响。
一般而言，固化剂需要先与酚醛树脂预混，形成均匀的混合物后再投
入使用。
4. 固化剂的影响因素
固化剂的影响因素包括固化剂用量、固化剂温度和固化时间。
固化剂
用量越大，酚醛树脂的交联密度也就越大，力学性能也相应提高。
固
化剂温度越高、固化时间越长，也会使酚醛树脂的力学性能和化学稳
定性提高。
总之，酚醛树脂用固化剂是酚醛树脂制造过程中不可或缺的一部分。
在使用固化剂时，需要注意固化剂的种类、添加方式、用量、温度和时间等因素对酚醛树脂性能的影响。
仔细掌握这些知识，可以使酚醛树脂的制造工艺更加高效、稳定和可靠。
酯硬化碱性酚醛树脂在大型铸钢件上的研究与应用
酯硬化碱性酚醛树脂在大型铸钢件上的研究与应用张鑫1，谭锐1，刘加军1，尹绍奎1，周静一1，王岩2（1.沈阳铸造研究所，辽宁沈阳 110022；2.空军航空大学基础基地基础部，吉林长春 130000）摘要：本文介绍了酯硬化碱性酚醛树脂砂在大型铸钢件上应用时存在的可使用时间短、强度低等问题。
通过对碱性酚醛树脂粘结剂及其配套的有机酯固化剂系统的试验指出，改进树脂的合成工艺和开发新型慢速酯固化剂，在保持树脂强度不下降的前提下，大幅度增加了型砂的可使用时间，较好地满足了大型铸件现场生产的需要。
关键词：大型铸钢件；碱性酚醛树脂；型砂的可使用时间大型铸钢件的制造业是国家装备制造的基础行业,其发展水平是衡量一个国家综合国力的重要标志之一。
大型铸钢件广泛用于电站、石油化工、冶金、船舶等装备的制造。
大型铸钢件的制造质量将直接关系到国家重点工程项目的质量、安全及进度, 因此，提高大型铸钢件铸造水平，具有极大的现实意义和实用价值。
从上世纪80年代英国的Borden公司研制成功碱性酚醛树脂至今，碱性酚醛树脂粘结剂已受到世界上很多知名铸造企业的青睐。
由于其具有可获得优异的铸件质量，以及相比其他树脂自硬砂具有更加环保（不含N、S、P）等特点，在我国越来越多的铸钢厂得到了成功应用，尤其在质量要求高的大型铸钢件上的使用效果也得到了一致认可。
但是大型铸钢件采用酯硬化碱性酚醛树脂砂时，目前还存在许多关键技术急待解决，其中最主要的有：树脂型、芯砂的可使用时间太短，固化速度太快，特别是炎热的夏天，使得现场操作时间少，导致砂型容易出现分层，浇注时产生“跑火”现象。
而采用现有的有机慢酯固化剂，型砂强度会大幅度下降，不仅要增加树脂的加入量，而且型砂强度增长速度太慢，大型铸件起模时常常出现塌箱的危险，所以开发大型铸件用新型碱性酚醛树脂粘结剂及其配套的有机酯固化剂，已成了大型铸钢件推广应用碱性酚醛树脂砂急待解决的关键技术之一。
本文将从树脂的合成工艺入手，在严格控制树脂分子量的前提下，调整了酚醛的摩尔比，合理选用了催化剂，改变了树脂的加成聚合反应的条件，并开发了一种超慢速酯硬化剂，在保证型砂强度不下降的同时，型砂的可使用时间可延长到20～60min，从而为我国大型铸钢件应用碱性酚醛树脂砂创造了有利条件。
酚醛树脂类胶粘剂
H
2
CH O
醛
NaOH
+ H C ONa
CH3OH
O
酸
醇
4．与氨起缩合反应
+ 6 CH2O
4 NH3
+ (CH2)6N4
6 H2O
浓氨水
六 次甲 基四 胺
氯 化铵
乌洛 托品
优 洛 托品
六次甲基四胺的作用：
① 在制胶中起缓冲剂的作用；
② 在胶液贮存中延长贮存期；
OH
可溶于水、醇、醚、甘油,难溶于苯等。
五、甲醛（formaldehyde）
分子式：HCHO 或 CH2O 分子量：30.03 沸点－19.5℃.
分子结构式：
HC H
O
甲醛在常温下是气体的，甲醛气溶于水 中，形成含量为35—40%的甲醛水溶液，俗 称“福尔马林”formalin。
甲醛性质： 1．甲醛具有毒性。 2．甲醛能使蛋白质变性凝固，致使生物 死亡。 3．歧化反应
OH
OH
OH
OH
+ CH2OH
CH2OH
OH H2O
CH2 CH2OH
亚甲基（次甲基）键连接（架桥）
② 羟甲基酚之间缩聚 a)
OH
+ CH2OH
或
OH
CH2OH
OH
OH－ 或
－H2O
CH2OH
OH CH2
OH CH2OH
OH
OH
CH2
CH2OH
b)
OH
+ CH2OH
CH2OH
OH CH2OH
① 酚醛树脂加添加剂调制而成；
酚醛树脂 + 添加剂
碱性酚醛树脂
• 五.脱模剂的选择
• 有云母，滑石粉等无机粉状系列的，也有聚醚，蜡等有机 系列的。一般选择云母，滑石粉的。
• 六.酚醛树脂相较于呋喃树脂的优势 • 1.酚醛树脂不含N，所以发气量小，固化剂不含S，P所以
无两者引起的组织增恶
碱酚醛树脂的其余相关性质
• 2.树脂有二次硬化以及高温热塑性，所以在高温时有足够
应用范畴
• • • • • • • 1船舶大型铸钢件 2.大型阀门 3.泵体 4.大型柴油机铸钢件（缸盖，缸套） 5.耐热钢（水泥建筑行业配套）的铸钢 6石油化工，电站设备铸钢 总的来讲，比呋喃的更适合薄壁复杂件的铸造。 同时也会用于部分有色金属铸造（铝，镁等）
回收设备
• 一.机械干法 • 机械破碎，机械研磨，气动等 • 二.热法类 • 焙烧窑 总的来讲一般两者结合使用。
碱性酚醛树脂
碱性酚醛树脂的物化性质
粘度 游离 固含 抗拉强 固化时 发气量 (Mpa.s) 甲醛 量 度 间
外观 水含量 PH
<150
1min到 55± 11±1ml 暗红色 <0.1% 5—7kg 1h之间 5% /g 液体 可调
<2%
≥12
碱酚醛树脂的其余相关性质
• 一.添加量
• 1.石英砂 1.4%--2.0% • 2.铬铁矿 1.0%--1.4%
• 二.树脂偶联剂
• 为了提高树脂的粘结性能，提高溃散性和砂的回收率一般 会加入1%的硅烷偶联剂，精度
• 尺寸精度能达到CT6—8级（越小越精度越高），平直度 到1mm/600mm。
碱酚醛树脂的其余相关性质
• 四.耐火涂料的选择
• 一般选择醇基的涂料，有刚玉（Al203)黑色的,有石墨粉黑 色的，有锆英粉米黄的，石英粉白色的，硅酸铝红色的等
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碱性酚醛树脂及配套固化剂
产品特征：
>> 树脂和固化剂中不含有N、S、P等有害元素，可消除由上述元素引起的铸件表面渗S、渗P、渗N引起的气孔缺陷，也防止由于S、P引起的球墨铸铁球化不良的缺陷。
>> 对原砂适用性好。
碱性酚醛树脂不仅适用于酸耗值低的石英砂、锆砂、南非铬铁矿砂，也适用于各种酸耗值较高的海砂，铬铁矿砂和美橄榄石砂等。
>> 具有独特的高温特性，用碱性酚醛树脂制成的砂芯在高温浇注时具有热塑性和二次硬化特性，因此也可以防止铸件产生热裂、毛刺等缺陷。
>> 碱性酚醛树脂自硬砂有较低的发气量和较好的溃散性。
>> 碱性酚醛树脂游离甲醛含量低，仅为0.2%，使用的固化剂没有异味，劳动卫生条件好。
>> 固化性能好，起模时间可调，配以三种型号的固化剂，可以满足一年不同季节对型（芯）砂固化。
>> 在铝铜合金铸件方面，铸件所产生的气孔率大为减少；气密性得以改善，型芯溃散性好，铸件尺寸精度高，使成品率大幅度提高。
使用范围：
各种合金钢、碳钢、高锰钢、球墨铸件、铝铜合金铸件。
性能指标：
碱性酚醛树脂主要技术性能表：
配套使用的固化剂主要技术性能表：
使用方法：
工艺配比推荐配比
>> 混砂设备和工艺推荐采用高效树脂混砂机，用量较小时，宜采用间隙式碗形树脂混砂机或双搅拌强碾混砂机；用量较大时，宜采用叶片式连续混砂机。
>> 混砂工艺
原砂+固化剂→+碱性树脂→出砂
包装规格：
铁桶包装，净重200kg。