一种低戊烷含量环保消失模用聚合树脂及其制备方法与流程

本发明涉及消失模用聚合树脂技术领域，具体涉及一种低戊烷含量环保消失模用聚合树脂及其制备方法。

背景技术：

目前国内消失模铸造使用的材料有两种，分别是stmma和epmma。这两种高分子量的材料，采用大量的戊烷作为发泡剂来膨胀、成型，在应用中会造成环境污染，在使用过程中的效率也不高，同时在消失模铸造黑区的浇注工艺中会产生反喷、气孔、碳渣、粘砂等问题。

现在，还没有一种低戊烷含量、低挥发分含量的环保消失模用聚合树脂。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种低戊烷含量环保消失模用聚合树脂及其制备方法。

所述的低戊烷含量环保型消失模用聚合树脂由如下重量份数的原料组分制成：混合单体90-110份、分散剂体系200-210份、引发剂0.15-0.55份、助剂0.85-1.55份、发泡剂5-10份；

所述的混合单体由如下原料组分组成：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或丙烯酸乙酯、苯乙烯；

所述的分散剂体系由如下原料组分组成：去离子水、甲基纤维素醚、亚硫酸钠；或去离子水、甲基纤维素醚、重铬酸钠；

所述的引发剂由如下原料组分组成：过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化异辛酸叔丁酯；或过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酰；

所述的助剂由如下原料组分组成：二乙烯苯、四溴甲烷、二甲苯、白油、聚乙烯蜡；

所述的发泡剂由如下原料组分组成：正戊烷、异戊烷。

优选地，所述的混合单体由如下重量份数的原料组分组成：甲基丙烯酸甲酯50-90份、甲基丙烯酸乙酯5-20份、苯乙烯5-45份；或甲基丙烯酸甲酯50-90份、丙烯酸乙酯5-20份、苯乙烯5-45份。

优选地，所述的分散剂体系由如下重量份数的原料组分组成：去离子水200份、甲基纤维素醚0.2-0.6份、亚硫酸钠0.1-0.5份；或去离子水200份、甲基纤维素醚0.2-0.6份、重铬酸钠0.1-0.5份。

优选地，所述的引发剂由如下重量份数的原料组分组成：过氧化苯甲酸叔丁酯0.09-0.30份、过氧化异辛酸叔丁酯0.08-0.25份；或过氧化苯甲酸叔丁酯0.09-0.30份、过氧化苯甲酰0.08-0.25份。

优选地，所述的助剂由如下重量份数的原料组分组成：二乙烯苯0.1-0.3份、四溴甲烷0.2-0.4份、二甲苯0.2-0.30份、白油0.15-0.20份、聚乙烯蜡0.2-0.35份。

优选地，所述的发泡剂由如下重量份数的原料组分组成：正戊烷20-80份、异戊烷20-80份。

上述的低戊烷含量环保消失模用聚合树脂的制备方法，步骤如下：

s1.将分散剂体系的原料进行混合，制得混合后的分散剂体系；

s2.将混合单体、混合后的分散剂体系、引发剂、助剂和发泡剂分别加入反应釜，搅拌，升温，保温，再次升温，再次保温，至压力为0.75mpa，降温，水洗，干燥，筛分，制得所述的低戊烷含量环保消失模用聚合树脂。

优选地，步骤s1中，所述的进行混合的温度为80℃。

优选地，步骤s2中，所述的搅拌为以60-80转/min的转速搅拌30min；所述的升温为升温至76-80℃；所述的保温为保温8h。

优选地，步骤s2中，所述的再次升温为1.5h升温至97℃；所述的再次保温为保温2h；所述低戊烷含量环保消失模用聚合树脂的粒度规格为0.25-0.9mm。

本发明的有益效果体现在：

(1)本发明提供的低戊烷含量环保消失模用聚合树脂戊烷含量低，挥发分含量低，仅6.5-8.5％，节省预发、成型时的蒸汽能耗，加快应用流程的操作时间，解决黑区浇注时的反喷、气孔、碳渣、粘砂等问题，同时低戊烷含量有助于加快铁水的浇注时间。

(2)本发明提供的低戊烷含量环保消失模用聚合树脂的预发后泡孔的均匀性高，球体更有弹性、润泽，使球体在预发后，水份不容易侵入到球体内腔，预发后的球体几乎没有静电现象，球体的流动性更强，有利于模样的填充。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为实施例1的显微镜图；

图2为对比例1的显微镜图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例1

一种低戊烷含量环保消失模用聚合树脂，其特征在于：所述的低戊烷含量环保型消失模用聚合树脂由如下重量份数的原料组分制成：

混合单体100份、分散剂体系200.7份、引发剂0.35份、助剂1.2份、发泡剂7.5份；

所述的混合单体由如下重量份数的原料组分组成：甲基丙烯酸甲酯75份、甲基丙烯酸乙酯7份、苯乙烯18份；

所述的分散剂体系由如下重量份数的原料组分组成：去离子水200份、甲基纤维素醚0.4份、亚硫酸钠0.3份；

所述的引发剂由如下重量份数的原料组分组成：过氧化苯甲酸叔丁酯0.195份、过氧化异辛酸叔丁酯0.165份；

所述的助剂由如下重量份数的原料组分组成：二乙烯苯0.2份、四溴甲烷0.3份、二甲苯0.25份、白油0.175份、聚乙烯蜡0.275份。

所述的发泡剂由如下重量份数的原料组分组成：正戊烷50份、异戊烷50份。

上述的低戊烷含量环保消失模用聚合树脂的制备方法，步骤如下：

s1.将分散剂体系的原料进行混合，制得混合后的分散剂体系；

s2.将混合单体、混合后的分散剂体系、引发剂、助剂和发泡剂分别加入反应釜，搅拌，升温，保温，再次升温，再次保温，至压力为0.75mpa，降温，水洗，干燥，筛分，制得所述的低戊烷含量环保消失模用聚合树脂。

步骤s1中，所述的进行混合的温度为80℃。

步骤s2中，所述的搅拌为以70转/min的转速搅拌30min；所述的升温为升温至78℃；所述的保温为保温8h，所述的再次升温为1.5h升温至97℃；所述的再次保温为保温2h；所述低戊烷含量环保消失模用聚合树脂的粒度规格为0.25mm。

实施例2

一种低戊烷含量环保消失模用聚合树脂，其特征在于：所述的低戊烷含量环保型消失模用聚合树脂由如下重量份数的原料组分制成：

混合单体100份、分散剂体系200.7份、引发剂0.35份、助剂1.2份、发泡剂7.5份；

所述的混合单体由如下重量份数的原料组分组成：甲基丙烯酸甲酯75份、甲基丙烯酸乙酯5份、苯乙烯20份；

所述的分散剂体系由如下重量份数的原料组分组成：去离子水200份、甲基纤维素醚0.4份、亚硫酸钠0.3份；

所述的引发剂由如下重量份数的原料组分组成：过氧化苯甲酸叔丁酯0.195份、过氧化异辛酸叔丁酯0.165份；

所述的助剂由如下重量份数的原料组分组成：二乙烯苯0.2份、四溴甲烷0.3份、二甲苯0.25份、白油0.175份、聚乙烯蜡0.275份。

所述的发泡剂由如下重量份数的原料组分组成：正戊烷50份、异戊烷50份。

上述的低戊烷含量环保消失模用聚合树脂的制备方法，步骤如下：

s1.将分散剂体系的原料进行混合，制得混合后的分散剂体系；

s2.将混合单体、混合后的分散剂体系、引发剂、助剂和发泡剂分别加入反应釜，搅拌，升温，保温，再次升温，再次保温，至压力为0.75mpa，降温，水洗，干燥，筛分，制得所述的低戊烷含量环保消失模用聚合树脂。

步骤s1中，所述的进行混合的温度为80℃。

步骤s2中，所述的搅拌为以70转/min的转速搅拌30min；所述的升温为升温至78℃；所述的保温为保温8h，所述的再次升温为1.5h升温至97℃；所述的再次保温为保温2h；所述低戊烷含量环保消失模用聚合树脂的粒度规格为0.25mm。

实施例3

一种低戊烷含量环保消失模用聚合树脂，其特征在于：所述的低戊烷含量环保型消失模用聚合树脂由如下重量份数的原料组分制成：

混合单体100份、分散剂体系200.7份、引发剂0.35份、助剂1.2份、发泡剂7.5份；

所述的混合单体由如下重量份数的原料组分组成：甲基丙烯酸甲酯80份、甲基丙烯酸乙酯10份、苯乙烯10份；

所述的分散剂体系由如下重量份数的原料组分组成：去离子水200份、甲基纤维素醚0.4份、亚硫酸钠0.3份；

所述的引发剂由如下重量份数的原料组分组成：过氧化苯甲酸叔丁酯0.195份、过氧化异辛酸叔丁酯0.165份；

所述的助剂由如下重量份数的原料组分组成：二乙烯苯0.2份、四溴甲烷0.3份、二甲苯0.25份、白油0.175份、聚乙烯蜡0.275份。

所述的发泡剂由如下重量份数的原料组分组成：正戊烷50份、异戊烷50份。

上述的低戊烷含量环保消失模用聚合树脂的制备方法，步骤如下：

s1.将分散剂体系的原料进行混合，制得混合后的分散剂体系；

s2.将混合单体、混合后的分散剂体系、引发剂、助剂和发泡剂分别加入反应釜，搅拌，升温，保温，再次升温，再次保温，至压力为0.75mpa，降温，水洗，干燥，筛分，制得所述的低戊烷含量环保消失模用聚合树脂。

步骤s1中，所述的进行混合的温度为80℃。

步骤s2中，所述的搅拌为以70转/min的转速搅拌30min；所述的升温为升温至78℃；所述的保温为保温8h，所述的再次升温为1.5h升温至97℃；所述的再次保温为保温2h；所述低戊烷含量环保消失模用聚合树脂的粒度规格为0.25mm。

试验例

(1)采用显微镜观测实施例1和对比例1的形貌，结果见图1和图2；

其中，对比例1为杭州凯斯特化工有限公司购得的castchem牌号的stmma-2#；

(2)测定实施例1和对比例的挥发分含量、蒸汽压力、加热发泡时间、预发克重、熟化克重和预发情况，结果见表1；

其中，对比例1为杭州凯斯特化工有限公司购得的castchem牌号的stmma-2#；

其中，对比例2为杭州凯斯特化工有限公司购得的castchem牌号的stmma-3#；

表1

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。