呋喃桐油树脂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种铸造用粘结剂领域，具体的说，本发明是一种铸造用环保易溃散 巧喃桐油树脂及其制备方法，该粘结剂可用于铸钢、铸铁和铸侣合金的生产。
【背景技术】
[0002] 巧喃树脂是应用最早、最成熟的一种铸造树脂。由于巧喃树脂具有较高的高溫强 度，有利于提高铸件的尺寸精度，因此巧喃树脂自硬砂法是一种先进的造型制忍工艺。但 当其应用于低溫诱铸时，由于合金诱注溫度低，型忍的溃散性和退让性都较差，铸件容易热 裂，使铸件的成品率降低。运对于一些薄壁侣合金铸件和厚大砂忍尤为突出，阻碍了巧喃树 脂在铸造生产上的进一步应用。因此有必要对巧喃树脂自硬砂的溃散性改善进行系统的研 究。
[0003]进入二十一世纪后，人们对环保的意识不断增强，铸造用巧喃树脂正朝着无醒、无 酪W及用植物衍生物代替传统的石油产物来改进生产工艺的方向发展。此外，慷醇在我国 乃至国际贸易市场上都是一种很重要的原料，近几年其价格不断攀升，未来对其使用可能 会越来越受限制。因此，需取代或减少慷醇在巧喃树脂中的含量，W及进一步改善其生产工 艺。由于铸造、涂料及合成树脂等产品较大的规模市场及其在国民经济中的重要性，运就要 求开发各类新型环保低慷醇的巧喃树脂。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对现有技术中释放甲醒和苯酪、型砂的退让性差等缺点，提出 了一种环保易溃散的巧喃树脂及其制备方法。
[0005] 为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：一种巧喃桐油树脂的制备方法，其包 括如下步骤：
[0006] (1)采用重量份比为80~135 :25~40的甲醒和尿素，碱性条件下反应1-3小时， 甲醒浓度为37% ;
[0007] (2)加入90~135重量份的一步慷醇，碱性条件下反应1~1. 5小时；
[0008] (3)加入桐油和35~70重量份二步慷醇，调整物料体系PH值为酸性，进行酸催化 加成聚合反应；
[0009] (4)加入7~10重量份的二步尿素，调整体系为碱性，反应0. 5小时；
[0010] (5)反应结束后调PH值为中性，在真空条件下脱水，脱水后加入S步慷醇，揽拌出 料。 W11] 本发明优选的技术方案中，其中步骤（1)中，碱性反应溫度为80°C~90°C，反应时 间为2小时；PH值为8. 3~8. 7。
[0012] 本发明优选的技术方案中，其中步骤（3)中，所述酸催化剂选自草酸、盐酸、硫酸、 横酸、棚酸中的一种。
[0013] 本发明优选的技术方案中，其中步骤（3)中，酸性反应溫度为90°C~140°C，反应 时间为I~4小时，PH值在3. 8~4. 5之间。
[0014] 本发明优选的技术方案中，其中步骤（4)中PH值为8. 1~8. 4。
[0015] 本发明优选的技术方案中，所述桐油是从天然资源中提取的，选自大米桐、小米 桐、柿饼桐、柴桐及对岁桐桐油中一种或几种。
[0016] 本发明优选的技术方案中，所述桐油的加入量为慷醇的总重量的5%~15%。
[0017] 本发明的酸催化加成聚合反应步骤中，酸性反应溫度为90°C~140°C，反应时间 为1~4小时，PH值在3. 8~4. 5之间；如果溫度过低、PH值较高时反应速度较慢，不利于 加成反应；如果溫度过高、PH值较低时反应速度较快，不易控制，容易凝胶，因此需要找到 一个适宜的平衡。
[0018] 该方法提出了用环保性植物油桐油改性而制得。桐油是是我国特有的油料树种 --油桐种子所棒取的油脂，也是重要的化工原料和出口商品，用途广泛。桐油的主要成分 是桐油酸=甘油醋，即十八碳共辆=締-9,11，13-酸甘油醋，其分子式如下：
[0019]
[0020] 通过桐油改性巧喃树脂，借助桐油分子结构中较长的柔性烷基侧链结构，既改善 了巧喃树脂的力学性能，又使树脂的热分解速度加快，从而提高了型砂的退让性和溃散性 能。此外，桐油的加入既降低了巧喃树脂的加入量，也降低了生产成本，同时还能捕捉树脂 中极低的游离甲醒，使树脂的游离甲醒含量接近为零。
[0021] 本发明的优点在于：
[0022] 1.本发明合成的改性巧喃树脂W天然植物油桐油部分代替慷醇，绿色环保，减少 了有毒物质的排放有利于保护生态环境和工人的身体健康。
[0023] 2.本发明的合成方法减少了慷醇的加入量，降低了生产成本。
[0024] 3.与普通巧喃树脂相比，本发明合成的改性巧喃树脂游离甲醒含量为零。
[00巧]4.本发明合成的改性巧喃树脂溃散性提高了 30~80%，并且其起模强度和终强 度无明显下降趋势，可满足普通铸件树脂砂的强度要求，适用于工业化生产。
[00%] 下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【具体实施方式】
[0027] W下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，运些实施例是用于说明 本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可W根据具体厂家的条件做 进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。 阳0測实施例1
[0029] 反应步骤：
[0030] 在反应蓋中加入93. 2重量份的甲醒，浓度37%和30. 5重量份的尿素，启动揽拌， 待尿素溶解后，用氨氧化钢调节溶液PH范围8. 3~8. 7之间，升溫至90±2°C反应1小时； 加入105重量份一步慷醇再反应I小时；加入69重量份二步慷醇和25重量份桐油，用20 % 草酸调整物料体系PH4. 1~4. 3,反应溫度120±2°C保溫2小时；加入7. 5重量份二步尿 素，氨氧化钢调节溶液PH值8. 0~8. 5之间，80 +2°C反应0. 5小时后停止反应，调整体系 PH值6. 5~7. 5 ;在真空条件下脱水50重量份，加入90重量份S步慷醇和硅烷，揽拌出料， 得产品370重量份左右。 阳0川 实施例2
[0032] 反应步骤：反应蓋中加入80重量份甲醒（浓度37% )和25重量份尿素，启动揽 拌，待尿素溶解后，用氨氧化钢调节溶液PH范围8. 3~8. 7之间，升溫至90±2°C反应1小 时；