[发明专利]低游离醛高强度铸造用呋喃树脂的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，特别是铸造用树脂的生产技术领域。

背景技术

在铸造中，现有技术中采用树脂、固化剂以及型砂混合出砂后，通过控制固化速度固化，形成铸造用模具。

由于采用甲醛，现有的模具中含有较高成分的游离甲醛，特别是在成模时，对操作工人直接造成危害，因此现行的铸造用树脂中对含游离甲醛的标准限定在≤0.4%。另外，由于现有的铸造用树脂的强度只能达到1.8MPa，使用寿命也受到极大影响。

发明内容

本发明目的在于提出一种低游离醛高强度铸造用呋喃树脂的生产方法。

本发明包括以下顺序步骤：

1）将50～100 质量份的尿素、210～280 质量份的甲醛、0.5～5质量份的六次亚甲基四胺和210～260 质量份的糠醇置于具有搅拌装置和夹套的反应釜中，搅拌混合，以NaOH水溶液或草酸调整釜内反应物料的PH值至6～7，然后通过控制夹套的蒸汽温度，使釜内反应物料在95～105℃条件下进行保温反应，直至反应结束；

2）将反应釜内反应物料进行真空脱水后，将反应釜内存留的物料温度降至85±5℃后加入230质量份的糠醇，升温回流反应至结束，再将反应釜内反应物料进行真空脱水；然后将反应釜内存留的物料温度降至75±5℃后，以甲酸调整PH值至4～5时，再使反应釜内物料温度升温至回流反应，直至反应结束；

3）将反应釜内反应物料进行真空脱水后，反应釜内反应物料温度降至80±5℃，以NaOH水溶液调整PH为7～8，再加入10质量份的尿素、20 质量份的氨水、50质量份的甲醇、280～320质量份的糠醇和1～6质量份的偶联剂，常压下反应至结束；

4）将反应釜内物料冷却至常温，经过滤，取得液体，即为呋喃树脂。

所述NaOH水溶液的浓度质量百分比为30％。所述草酸为浓度质量百分比为10％的草酸水溶液。

所述偶联剂为硅烷。

通过本发明制成的呋喃树脂粘度低，便于计量，易混砂，型砂流动性好，型砂的溃散性好，可减少清砂工作量。特别是其中游离甲醛的含量只有0.01～0.1％，气味小，可大大改善制作工人的工作条件，提高安全性。而且其强度则大于2.8 MPa，使用寿命长，可使铸件的尺寸精度更高，轮廓清晰，表面光洁，还可提高生产的劳动强度，提高生产效率。

具体实施方式

一、原料称量：

尿素：50～100kg；甲醛：210～280 kg；糠醇：650～780 kg；六次亚甲基四胺：0.5～5 kg；甲醇：50～100 kg；脱水：100～150 kg；氨水：20 kg；偶联剂：1～6 kg。

二、设备准备：

一台具有搅拌装置和夹套的反应釜，可向夹套向通入蒸气，用于控制反应温度。

三、生产步骤：

1、向反应釜内吸入尿素50～100 kg、甲醛210～280 kg、六次亚甲基四胺0.5～5 kg和糠醇210～260 kg，然后开启搅拌，先测定pH试值，以质量百分比为30％的NaOH水溶液或质量百分比为10％的草酸水溶液调整反应釜内混合物料的PH值至6～7。然后向夹套向通入蒸气，使釜内物料在95～105℃条件下进行保温反应1小时。

2、将反应结束后的物料真空脱水，当釜内物料温度降至85±5℃后，加入230 kg糠醇，再次升温回流反应0.5小时，然后再真空脱水，其脱水量至少在50kg以上。将釜内物料温度降至75℃以下后，以甲酸调整釜内物料PH值至4～5。再向夹套内通入水蒸汽升温至回流反应1小时。

3、回流反应完后，再次真空脱水，脱水至所需水量100 kg，釜内反应物料温度降至80±5℃，以NaOH水溶液调整PH为7～8。再向釜内吸入尿素10 kg和20 kg氨水，在常压下搅拌反应后，再向釜内吸入甲醇50kg和糠醇280～320 kg及偶联剂（硅烷）1～6 kg，常压下反应1小时。

4、反应结束后，向夹套内通入冷水，使釜内物料冷却至常温，再经过滤，取得液体，即为呋喃树脂。

四、产品指标：

将以上工艺制成的产品进行测试，其各项指标为：

游离甲醛0.01～0.3%；含水量：16%；含氮量：3.6%；糠醇含量：72%；强度≥2.8 MPa；粘度≤30帕·秒。

五、应用案例：

本发明产品的使用示例：