[发明专利]一种覆膜砂用改性酚醛树脂的制备方法

说明书

本发明公开了一种覆膜砂用改性酚醛树脂的制备方法，采用羟基硅油203，三氧化二铁，云母粉改性苯醚撑硅橡胶，然后加入到酚醛树脂中对酚醛树脂进行改性；一方面，改性苯醚撑硅橡胶具有优异的热稳定性、强度高、力学性能优异的优点，以苯醚撑硅橡胶改性酚醛树脂，可明显改善酚醛树脂的力学性质，用于制造高韧性、高强度的覆膜砂；另一方面，改性苯醚撑硅橡胶在制备过程中加入了羟基硅油203，可以明显改善苯醚撑硅橡胶和酚醛树脂的相容性，提高其耐高低温性质，同时三氧化二铁和云母粉的加入则可以改善酚醛树脂的强度，用于获取高强度的酚醛树脂覆膜砂。

技术领域

本发明涉及酚醛树脂技术领域，具体说是一种覆膜砂用改性酚醛树脂的制备方法。

背景技术

作为一种性能优异的高分子材料，酚醛树脂广泛应用于工业和农业领域。在工业铸造领域，酚醛树脂是一种优异的粘结剂，用于覆膜砂的粘结成型。同时，酚醛树脂优异的热稳定性、化学稳定性和力学性质可以改善覆膜砂的性能，提高覆膜砂的质量。以酚醛树脂为粘结剂的覆膜砂，可用于铸铁、有色金属铸件、钢轴等设备。然而，在铸造许多形状复杂的铸件时，却容易产生龟裂或裂痕。

为了防止裂痕的产生，可以采用降低铸型热膨胀率，增加可收缩性的方法实现。因此，选择力学性能优异的酚醛树脂粘结剂，改善覆膜砂的力学性质，对于制造性能优异的铸型至关重要。

发明内容

为了解决上述问题，获得力学性能优异的酚醛树脂，进一步制造高韧性的覆膜砂，本发明的目的是提供一种覆膜砂用改性酚醛树脂的制备方法。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种覆膜砂用改性酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：

①取苯醚撑硅橡胶，羟基硅油203，三氧化二铁，云母粉在双辊炼胶机上均匀混炼0.2～1小时，薄通出片，在160～200℃下处理1～3小时，加入橡胶硫化剂，在双辊炼胶机上均匀混炼0.2～1小时，再次薄通出片，得改性苯醚撑硅橡胶；

所述橡胶硫化剂是2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、氧化锌或二硫化四甲基秋兰姆；

其中苯醚撑硅橡胶、羟基硅油203、三氧化二铁、云母粉和橡胶硫化剂的质量比为100：5～15：1.5～4.5：0.8～1.2：1～2；

②将苯酚、甲醛和混酸加入到反应釜中，在80～100℃下缩合反应2～5小时，测游离酚含量小于0.8％时，加入苯胺，继续搅拌0.5～1.5小时，蒸馏脱水，至釜内温度升至130℃时，真空脱水，当釜内温度升至150～180℃时，加入步骤①所得改性苯醚撑硅橡胶，降温至110～140℃，加入改性偶联剂，搅拌0.1～0.5小时后得到覆膜砂用改性酚醛树脂；

所述混酸由乙酸和草酸按照质量比1～5：0.5～1组成；

所述改性偶联剂由有机硅烷偶联剂和滑石粉按照质量比0.5～1.5：0.2～0.4组成；

所述有机硅烷偶联剂是N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷或3-(2-氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷；

其中苯酚、甲醛、混酸、苯胺、改性苯醚撑硅橡胶和改性偶联剂的质量比为100：50～80：1～10：0.5～5：5～20：0.05～0.5。.

优选的，所述橡胶硫化剂是2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷。

优选的，所述混酸由乙酸和草酸按照质量比4：0.7组成。

优选的，所述改性偶联剂由有机硅烷偶联剂和滑石粉按照质量比1：0.3组成。

优选的，所述有机硅烷偶联剂是N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。