[发明专利]抗湿性能优异的冷芯盒树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种冷芯盒树脂及其制备方法，属于材料技术领域。所述冷芯盒树脂的组分I制备方法如下：将多聚甲醛、苯酚、弱酸锌混合均匀，以0.8～1.5℃/分钟升温至90～108℃反应20～60分钟，升温至100～115℃反应至折光率1.5500～1.5600，分流反应60～80分钟；120～125℃反应至折光率1.5900～1.6000，真空脱水，折光率达到1.6100～1.6200，加入改性剂80～85℃反应20～60分钟；加混合二元酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、高沸点芳烃、抗湿剂、氢氟酸、A1160硅烷混合得组分I；其中，所述抗湿剂为硼酸和钼酸中的至少一种。本发明的冷芯盒树脂抗湿性好。

技术领域

本发明涉及一种冷芯盒树脂及其制备方法，属于材料技术领域。

背景技术

三乙胺冷芯盒树脂工艺具有尺寸精准，造型高效快速等突出优点，在汽车发动机缸体以及航空航天铸件等精密铸造领域应用广泛。三乙胺冷芯盒树脂通常分为三个组分，组分I为苯醚型酚醛树脂、高沸点溶剂油等，组分II通常由聚异氰酸酯以及非极性的芳烃溶剂和缓释剂等，组分III通常是三乙胺或卞胺等碱性催化剂。组分II中含有大量异氰酸酯，异氰酸根十分活泼，除了能与组分I中的酚醛树脂的羟基反应外，还极容易与空气中的二氧化碳和水分接触发生反应，这就导致了砂芯在存放过程中强度大幅度衰减，造成了砂芯报废，给生产带来大量损失。

申请号为2009100293800的专利申请公开了一种采用乙二醇改性组分I的冷芯盒树脂，该发明主要提高了树脂的热分解性能，解决了树脂低温浇铸时难以溃散的问题，但未解决树脂的抗湿性能。

申请号为2017103778649的专利申请公开了一种改善抗湿性冷芯盒树脂的研究方法，其主要是在酚醛树脂合成过程中加入了环氧氯丙烷，通过改性制备得到环氧改性的酚醛树脂，进而达到提高树脂抗湿性的目的。该方法制备过程相对繁琐，仅以时间判断终点，难以有效准确控制反应聚合度，且环氧氯丙烷价格高昂，专利中也未对改性前后抗湿性能提高给出有力数据。

申请号为201710196804.7的专利公开了一种桐油改性冷芯盒树脂组分I的方法，主要明通过桐油与苯酚在酸性条件下发生阳离子烷基化反应，然后改性酚与甲醛反应生成桐油改性酚醛树脂，得到高温性能好，抗湿性能好的冷芯盒树脂。其专利中未对产品的具体性能进行公开，也未给出抗湿性能改善的有力数据。

韩文,何龙,朱劲松.高抗湿型三乙胺冷芯盒树脂的工艺研究[J].中国铸造装备与技术,2014(5):46-48.报道的提高冷芯盒树脂抗湿性能，主要采用的是三氯氧磷等对组分II进行改性阻聚，但其测试抗湿强度是在相对湿度80％环境下测试的，其抗湿性能也低于本发明的技术方案。

目前国内对冷芯盒树脂研究报道较多，但是对改善和提高树脂抗湿性能研究不多，因此研制出抗湿性能优异的冷芯盒树脂是一项十分迫切的工作。

发明内容

本发明要解决的第一个问题是提供一种冷芯盒树脂。

为解决本发明的第一个技术问题，所述冷芯盒树脂的组分I采用以下方法制备得到：

a.将多聚甲醛、苯酚、弱酸锌混合均匀，并控制升温速率为0.8～1.5℃/min升温至90～108℃，保温反应20～60分钟；

b.继续升温至100～115℃，保温反应，当折光率到达1.5500～1.5600之间，停止反应；

c.启动分流反应，分流反应的时间60～80min；

d.当温度达到120～125℃时，继续保温反应至折光率达到1.5900～1.6000时，停止反应；

e.开始真空脱水，当折光率达到1.6100～1.6200时，停止脱水；

f.脱水完毕加入改性剂80～85℃保温反应20～60min；