[发明专利]一种大型不锈钢铸件用无氮呋喃树脂的制作工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种不锈钢铸件用的呋喃树脂的制作方法，尤其是涉及一种大型不锈钢铸件用无氮呋喃树脂的制作工艺。

背景技术

目前，铸造用树脂砂粘接剂有呋喃树脂、酚醛树脂含碱酚醛树脂、酚尿烷树脂、醇酸油尿烷树脂等。按其含氮量可分为高氮树脂、中氮树脂、低氮树脂和无氮树脂。不锈钢铸件由于其特殊的铸造要求，一般使用无氮树脂。酚醛树脂基本不含氮，但其强度难以满足大型不锈钢铸件的要求。酚尿烷树脂、醇酸油尿烷树脂均不同程度的含氮，树脂遇热分解出的氮气易使铸件产生气孔缺陷，且铸造成本较高。国内同类的无氮呋喃树脂，存在缺点为：树脂游离甲醛含量较高，在使用过程中被大量释放，严重污染工作环境和伤害身体健康，而且树脂可使用时间短，终强度低，不能满足铸造工艺要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种无氮、低游离甲醛、高强度和可使用时间长的一种大型不锈钢铸件用无氮呋喃树脂的制作工艺。

为了实现发明目的，本发明通过如下方式实现：

一种大型不锈钢铸件用无氮呋喃树脂的制作工艺，其特征是：它包括如下步骤：

最佳配方的重量百分含量为：甲醛(36.5％)：11％-15％   苯酚：4％-7％糠醇：89％-93％   改性剂：0.2％-0.6％   增强剂0.2％-0.5％

a.加料：用真空泵将甲醛溶液吸入计量罐内，关闭反应釜底出料阀，打开甲醛加料阀，加入11％-15％的甲醛，打开蒸汽阀，启动搅拌机，吸入熔融的上述重量百分含量的苯酚后，关闭加料阀；

b.加热升温：待料液温度升至35～45℃时，用NaOH溶液将反应液的PH值调至8.7～9，打开回流阀，缓慢升温60分钟，使温度升至80～83℃，并保温60分钟，然后使温度升至88～91℃，并保温45分钟，然后加入16％-20％的糠醇，降温至83～88℃，并保温30分钟；

c.脱水：降温至50℃时，调节溶液的PH值至7.5～8.0，关闭回流阀，打开蒸汽阀，保持0.065～0.075Mpa的真空度进行脱水，70℃脱水结束；

d.加入上述重量百分含量的改性剂，调节溶液的PH值至8.5～8.8，降温至85～88℃，并保温60分钟，加入22％-25％的糠醇，将反应液搅拌均匀后，在40～45℃时用HCl溶液将反应液的PH值调至4.0～4.3，升温至110～115℃，保温75分钟；

e.出料：降温至60℃，加入41％-48％的糠醇后，将料液搅拌10分钟，按总质量0.2％的比例缓缓加入增强剂并继续搅拌15分钟后方可出料；

f.包装入库：在40℃以下时取样送试验室检验，检验合格后，计量包装入库；

所述改性剂为胺类物质，所述增强剂为偶联剂；

在所述脱水过程中真空度从0.065Mpa逐渐升至0.075Mpa，温度逐渐从50℃升至70℃；

在所述出料过程中加入增强剂时，边搅拌边缓缓加入；

所述最佳工艺配方的重量百分含量：甲醛(36.5％)：12％、苯酚：5.6％、糠醇：90％、改性剂0.4％、增强剂0.2％。

本发明有如下效果：

1)无氮、低游离甲醛、高强度和可使用时间长：主要原材料中均不含氮元素，可明显降低氮含量。加入改性剂，可与树脂中残余的甲醛反应，从而降低游离甲醛含量。加入增强剂，可以改善树脂对砂粒表面的润湿性能，同时也改善树脂固化膜自身的结构，从而达到提高强度的目的。本发明提供的方法：①降低氮含量：保证氮含量<0.1％，可大大降低气孔对铸件的损害。②提高终强度和可使用时间：将24小时抗拉强度提高到大于2.2MPa，可使用时间延长至大于30分钟，可减少树脂加入量和提高劳动效率，保证大型不锈钢件的铸造要求；③降低游离甲醛：使其低于0.1％，可大大降低对环境和人工的伤害。

2)与酚尿烷树脂、醇酸油尿烷树脂比较，有含氮量低、成本低的优点。目前，由该种工艺生产的无氮改性呋喃树脂已在国内某铸钢企业成功使用。

具体实施方式

一种大型不锈钢铸件用无氮呋喃树脂的制作工艺，其特征是：它包括如下步骤：

最佳配方的重量百分含量为：甲醛(36.5％)：11％-15％   苯酚：4％-7％糠醇：89％-93％   改性剂：0.2％-0.6％   增强剂0.2％-0.5％

a.加料：用真空泵将甲醛溶液吸入计量罐内，关闭反应釜底出料阀，打开甲醛加料阀，加入11％-15％的甲醛，打开蒸汽阀，启动搅拌机，吸入熔融的上述重量百分含量的苯酚后，关闭加料阀；