“第二代环保碱性酚醛树脂”的研发和应用.pdfVIP

“第二代环保碱性酚醛树脂的研发和应用 王进兴 (苏州市兴业铸造材料有限公司总经理) 1、前言 碱性酚醛树脂是英国Borden公司于1980年研发成功，尽管碱性酚醛树脂具有许多优点， 但在本世纪以前，我国碱性酚醛树脂砂工艺的推广非常缓慢，基本上处于停滞不前的状态， 分析其原因，主要有树脂强度低、粘度高、游离甲醛含量高、保质期短等。我们为推进碱性 酚醛树脂砂在我国的应用，充分发挥其固有特性，解决上述存在的严重问题。在2005年， 本公司决定将研制“第二代环保碱性酚醛树脂”，通过三年艰苦奋斗终于研发成功。它既兼 有第一代同类产品不含硫、磷和氮等有害元素和“二次硬化” 的原有特特点，又解决了第 一代同类产品存在的四大缺陷。特别适用于各种合金钢、碳钢、高锰钢、球墨铸件、铝合金 等有色金属铸件的生产，被用户誉为是传统型碱性酚醛树脂更新换代的产品。 2、“第二代环保碱性酚醛树脂的研发 2．1提升常温强度的研究 目前，传统型碱性酚醛树脂自硬砂工艺普遍存在常温强度低、树脂加入量过高的问题。 我们研发成功了“逐步加碱法、共聚改性、摩尔比控制”等技术，解决了这一难题。 2．1．1逐步加成法代替传统合成工艺 传统碱性酚醛树脂在合成时，多采用一次加碱法，所得树脂游离甲醛高，羟甲基含量低。 而我们研发成功的“逐步加碱法”合成的碱性酚醛树脂，能使苯酚的多元羟甲基化最大化， 所得树脂强度高、游离甲醛低，其原理为：碱催化生成具有更强亲核性的苯氧负离子 ℃ 甜由 ∞一◎ 9’ 由+一一打OH一+由OH OH OH + ．。分一 分一+由+叶一 旷审一 帅． H + H：m——’ 旷卣 一 旷审啦娜 lI 阿／=，一 嘲分 馐聿傩审 c邺H ‘C琏州 在缩合阶段得到含二亚甲基醚的多羟甲基苯酚、含亚甲基的多羟甲基苯酚等，直至获得 高强度碱性酚醛树脂。 Rl R R Rt 注：R1为H或CH20H；1t2为CH2或CH20CH2 2．1．2多元酚对强度的影响 试验研究证明：用多元酚对树脂进行共聚改性，能明显提高树脂常温强度。 表1：多元酚对强度性能的改善 多元酚，苯酚摩尔比 O 0j05 O．1 o-3 晒 强度(MPa) 1．2 1．25 1．5 1．7 1．6 2．1．3F／P摩尔比对强度的影响 试验研究证明：随着F／P摩尔比的增大，树脂强度上升，F／P摩尔比对强度的影响如表 2所示。 表2：FlY摩尔比对强度的影响 F／P摩尔比 l I-5 2 2．5 3 强度(upa) o．6 l 1．6 2 1．7 2．1．4K／P摩尔比对强度的影响 试验研究证明：随着ldP摩尔比的增大．树脂强度上升，k／P摩尔比对强度的影响如表 3所示。 173 3：K／P摩≈№”Ⅲ度的影响 l¨}¨L 【】! l“∞w。 。， ，．； 215强度提川结果