[发明专利]铸造用粘结剂组合物及用于制备它的套组

说明书

本发明提供一种游离糠醇含量低且力学强度好的、基于呋喃树脂的铸造用粘结剂组合物及用于制备它的套组。本发明的铸造用粘结剂组合物包含树脂和糠醇预聚物，所述树脂是选自脲醛呋喃树脂和酚脲醛呋喃树脂中的一种或两种，所述糠醇预聚物的数均分子量在650g/mol以下，所述糠醇预聚物中，分子量在401‑650g/mol的糠醇预聚物占20摩尔％以上，分子量在301‑400g/mol的糠醇预聚物占10摩尔％以上，且分子量在150‑300g/mol的糠醇预聚物占10摩尔％以上。

技术领域

本发明涉及用于铸造造型制芯用有机粘结剂，具体涉及一种包含聚乙烯醇改性脲醛呋喃树脂的铸造用粘结剂组合物及用于制备它的套组。

背景技术

呋喃树脂是一类结构中含有呋喃环、以糠醇和糠醛作为原料生产的树脂类的总称。铸造用自硬呋喃树脂通常是由糠醇、甲醛、尿素、苯酚以及其他改性物质所制备而成的热固性树脂，通常情况下是淡黄色至深棕色的透明或者半透明均匀液体。自硬呋喃树脂在室温下可以通过酸催化剂使砂型(砂芯)硬化，目前是铸造行业中用量最大的一种有机粘结剂。呋喃树脂优越的性能包括固化快、强度高、发气量低以及溃散性好等优点，其在铸造行业的用量还在逐年增长。

另一方面，铸造是机械制造业中污染最严重的一个行业，其中造型制芯用粘结剂是造成污染的主要根源。目前，市场在售铸造用呋喃树脂中游离糠醇含量高，低糠醇呋喃树脂中游离糠醇含量在45％以上，大多数呋喃树脂中游离糠醇含量在60-80％。呋喃树脂中游离糠醇含量高，铸造时会产生二噁英效应，会对铸造环境产生不良影响。欧洲将游离糠醇含量低于25％的呋喃树脂定为环境友好型树脂，认为这种游离糠醇含量低于25％的呋喃树脂对环境的不良影响小。但是，游离糠醇含量低时会降低呋喃树脂的力学强度，导致制备出的砂芯或者砂型不能满足浇铸要求或者大大提高铸件的生产成本。

因此，迫切需要开发出一种游离糠醇含量低且力学强度好的、铸造用粘结剂组合物。

发明内容

鉴于上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种游离糠醇含量低且力学强度好的、基于呋喃树脂的铸造用粘结剂组合物以及用于制备该铸造用粘结剂组合物以及它的套组(kit)。

本发明人为解决上述技术问题进行了深入研究，结果发现：通过加入特定的糠醇预聚物，能够在铸造用粘结剂组合物中的游离糠醇含量降低的情况下，使该铸造用粘结剂组合物仍保持良好的力学强度，从而完成了本发明。

即，本发明包括：

1.一种铸造用粘结剂组合物，其包含：

树脂和糠醇预聚物；

其中，

所述树脂是选自脲醛呋喃树脂和酚脲醛呋喃树脂中的一种或两种，

所述糠醇预聚物的数均分子量在650g/mol以下，

所述糠醇预聚物中，分子量在401-650g/mol的糠醇预聚物占20摩尔％以上，分子量在301-400g/mol的糠醇预聚物占10摩尔％以上，且分子量在150-300g/mol的糠醇预聚物占10摩尔％以上。

2.根据项1所述的铸造用粘结剂组合物，其中，脲醛呋喃树脂是醇改性脲醛呋喃树脂。

3.根据项2所述的铸造用粘结剂组合物，其中，所述醇选自聚乙烯醇、聚丙烯醇、乙二醇和丙三醇。

4.根据项1～3中任一项所述的铸造用粘结剂组合物，其中，所述铸造用粘结剂组合物中游离糠醇的含量为25重量％以下，以所述铸造用粘结剂组合物的总重量作为100重量％。

5.根据项1～4中任一项所述的铸造用粘结剂组合物，其粘度为80mPa·s以下。

6.根据项1～5中任一项所述的铸造用粘结剂组合物，其中，所述糠醇预聚物的数均分子量在150g/mol以上。