[发明专利]用于铸造型芯模的粘结剂

说明书

技术领域

本发明涉及树脂材料，更具体地涉及一种用于铸造型芯模的粘结剂。

背景技术

在铸造工业中，冷芯盒法是指用气体或气雾催化剂在室温下催化树脂砂以达到快速固化的工艺方法。按气体或气雾催化剂的不同，可将冷芯盒法分为胺法、SO₂法、CO₂树脂法和甲酸甲酯法。

法国SPAIC公司于1971年发明了SO₂-呋喃树脂法，称之为Hardox法，1975年用于铸造生产。其工艺过程是：将含过氧化物的活化剂加入芯砂中，当SO₂通过芯砂时与过氧化物释放出的新生态氧结合生成SO₃，SO₃与溶于粘结剂和砂中的水生成硫酸，促使树脂迅速发生放热缩聚反应，使砂芯迅速硬化，国内习惯称为SO₂法。其粘结剂体系组成：粘结剂(呋喃树脂)、氧化剂(过氧化甲乙酮)、偶联剂(硅烷)、催化剂(SO₂)。

SO₂-环氧树脂法于1983年用于生产，采用一种双组分粘结剂，组分A是由环氧树脂和有机过氧化物组合而成，组分B是加有丙烯酸改性剂用来改善反应活性和硬化速度的环氧树脂。与SO₂-呋喃树脂法相比，芯砂的可使用时间更长，基本解决了芯盒结垢和粘模等生产问题，适合大批量生产。

美国专利US4,518,723公开了一种可固化环氧树脂组合物，其使用80％的Epon 828、10％的酚醛树脂、0.2％A-187硅烷以及10％的甲醇，其中加有20％的三羟甲基三丙烯酸酯。30％的过氧化羟基异丙苯。

中国专利公开号CN 1852782A“含环氧树脂和硅酸烷基酯的无丙烯酸酯粘合剂”中公开了一种铸造粘合剂系统，其将在二氧化硫和氧化剂存在下固化，该粘合剂系统包括：(a)40～80重量份的环氧树脂；(b)1～40重量份的脂肪酸酯；(c)1～10重量份的硅酸烷基酯；(d)有效量的氧化剂以及(e)0份的烯键式不饱和单体或聚合物；

中国专利公开号CN 1871080A“含环氧树脂、丙烯酸酯以及一些烷基酯的冷芯盒法粘合剂”中公开了一种铸造粘合剂系统，其将在二氧化硫和自由基引发剂存在下固化，该粘合剂系统包括：(a)20～70重量份的环氧树脂；(b)1～50重量份的丙烯酸酯；(c)1～30重量份的脂肪酸烷基酯；(d)有效量的氧化剂；

中国专利公开号CN 101484258A“使用环氧-丙烯酸酯冷芯盒粘结剂制备耐腐蚀铸造形体的方法”中公开了一种铸造粘合剂，包含：(a)20～70重量份的环氧树脂；(b)5～50重量份的丙烯酸酯；(c)至少3.0重量％的有机官能的硅烷；(d)有效量的过氧化物。

环氧树脂是一种热固性树脂，具有优异的粘接性、机械性能及良好的工艺性。由于其性脆、抗冲击力差等缺点，人们在使用中常常添加增塑剂，主要是外增塑作用，但增韧效果不显著，成为制约产品应用的难题。同时环氧树脂的粘度一般比较大，常常通过添加稀释剂来降低环氧树脂的粘度，改进其工艺性能。

现有技术中的二氧化硫吹气硬化用粘结剂的存在受环境因素的影响大，耐湿热性差，性脆，树脂强度低，用于钢铁铸件时，热强度低，易产生冲砂和夹砂、结疤造成废品率高等缺陷。

发明内容

本发明的一个目的是，克服现有技术中二氧化硫吹气硬化用冷芯盒粘结剂的耐湿热性差的缺点。

本发明的另一个目的是，克服现有技术中二氧化硫吹气硬化用冷芯盒粘结剂的性脆，树脂强度低的缺点。解决用于钢铁铸件时，热强度低易产生冲砂和夹砂、结疤造成废品率高等缺陷。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种二氧化硫吹气硬化用粘结剂，该粘结剂在有机过氧化物活化剂存在下二氧化硫吹气固化，上述粘结剂包括：

(a)苄基醚酚醛树脂           1～40wt％

(b)聚异氰酸酯               0.1～10wt％

(c)环氧树脂                 40～77wt％

(d)丙烯酸酯                 20～30wt％

(e)高沸点酯和/或烃稀释剂    1～30wt％

其中，苄基醚酚醛树脂的用量约为环氧树脂的1～50wt％之间，聚异氰酸酯的用量为苄基醚酚醛树脂的1～30wt％之间。

一种二氧化硫吹气硬化用冷芯盒粘结剂由以下方法制得：

使苄基醚酚醛树脂和聚异氰酸酯进行反应，以产生被聚异氰酸酯封端的苄基醚酚醛树脂；