专利名称：一种纳米级铸造型(芯)砂用粘结剂及其制备方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及铸造用型砂粘结剂，具体地说，是一种铸造用自硬性型(芯)砂用粘结剂及其制备方法和用途。本发明的铸造粘结剂除了可用于普通铸件砂型(芯)的制作外，尤其适用于对型(芯)砂有特殊要求的大型、复杂铸件，例如大型核电设备、加氢反应器、20万千瓦以上发电机组及燃汽轮机的汽缸体、大型轧钢机牌坊等。
背景技术：
近年来，热固性酚醛树脂，特别是以碱性催化剂制得的、在强碱性介质存在下的液态碱性酚醛树脂作为型(芯)砂粘结剂在铸造业得到了较多应用，发展很快。但现有的产品尚存在若干缺点一是这些粘结剂所用的碱性酚醛树脂的抗拉强度太低，特别是在低温下(如10℃以下)制作的砂型(芯)，强度不能满足生产的需要；二是制备的树脂砂放置较长时间后，如100分钟以上，由这些树脂混制的砂型(芯)强度下降很多，如用市售的酯固化液体碱性酚醛树脂，100分钟后它的强度仅为0.40Mpa左右，不能满足生产需要；三是树脂的稳定性差，保质存放期最长不超过三个月，经实测，25℃下存放一个月后，初始性能即下降30％以上；四是在夏天制作的砂型(芯)表面稳定性不好，易造成铸件浇铸时冲砂、内部夹砂等缺陷，MT、UT探伤检测合格率低。分析上述问题的原因，当前学术和产业界的一致看法是---所用的碱性酚醛树脂，活性低、粘度大，制作砂型(芯)时，砂的流动性不好，砂型(芯)内部结构不均匀致密，导致其整体性能低下；且砂的回用率低。
---与这些树脂配套的固化剂分子结构不合理，固化速率太快，固化时间(砂型的抗拉强度下降20％时)实测小于80分钟(25℃)；制备的树脂砂存放时间短，而制作大型、复杂砂型(芯)时，所需时间很长，造成砂型(芯)内部易分层，无法形成牢固的整体，强度低。
由于上述原因，现有的铸造型砂粘结剂无论从产品，还是从使用上都不能满足大型铸件的需要，例如大型核电设备、加氢反应器、20万千瓦以上发电机组及燃汽轮机的汽缸体、大型轧钢机牌坊等，这些铸件的钢水浇铸温度高达1500℃以上、重量达700吨，尺寸变化大，壁厚从10mm至≥1000mm，对树脂砂的使用时间、砂型(芯)的强度、稳定性等质量指标要求很高。
此外，现有碱性酚醛树脂中对人体有害的成分太高例如游离甲醛、游离苯酚的含量分别为0.10％-3.5％、0.20％-5％，在制作砂型、砂芯及脱模、合箱、烘烤、浇铸过程中使现场散发出强烈的刺激性异味，操作工人出现眼睛流泪、咽喉发痛、头昏、恶心等不良反应。
除上述市售商品存在的这些问题外，按照申请公开号CN1385264A等中国专利所介绍的树脂，采用其推荐的固化剂在较低温度下制作大砂型(芯)时，其强度、气味、可使用时间也是十分突出的问题，特别是这些专利申请公开文本采用的固化剂含氮、磷、硫等对铸件有害的元素，如六次甲基四胺或对甲苯磺酸类等，铸件的内在质量不高；又如申请公开号CN1392196A的中国专利，用现有技术实现插层所使用的是酚醛树脂2123、2124等，同时这些树脂所使用的固化剂仍为前述的六次甲基四胺类，用这些树脂制备的铸造树脂砂，流动性不好，砂型(芯)的质量不太好，强度低，发气量高，可使用时间短、尤其不宜制作大型、复杂砂型(芯)。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种铸造型(芯)砂粘结剂，粘结剂的酚醛树脂活性高，粘土片在酚醛树脂中被插层剥离为纳米级分散体系；粘结剂性能稳定，对铸件无不良影响，现场无异味。
本发明的另一目的是提供一种上述粘结剂的制备方法，工艺步骤简捷，使用常规设备，即可制取分子量较小，而羟甲基含量较高的高活性酚醛树脂。
发明的再一目的是提供一种上述粘结剂用于制作铸造型砂(芯)时的使用方法，用此方法制作铸造砂型(芯)，工作效率高，砂型(芯)的强度高，发气量≤7ml/g，铸件的质量好；树脂砂存放时间≥190分钟，砂回用率≥90；能满足制作大型、复杂砂型(芯)的需要，可大幅度提高企业的经济效益。
实现上述目的的关键一是提高酚醛树脂的活性，树脂的活性越高，粘土片在树脂中的分散度越好，制备的铸造树脂砂的强度越高；二是与酚醛树脂配用的固化剂的固化速率调整范围要大。
众所周知，在碱性催化剂作用下，甲醛和苯酚通过-CH2-基团逐步聚合连结起来，其反应机理一般认为苯酚和甲醛首先反应形成邻或对羟甲基苯酚，羟甲基苯酚然后同另一个苯酚分子反应，失去一分子水，生成由-CH2-联结起来的含两个苯环的化合物，当这个过程再继续下去，就得到高分子化合物；因为在每个苯酚分子上有三个易受进攻的位置，所以最终产物含有许多交联键。这个第一阶段既可以看作是甲醛的正碳原子对苯环的亲电取代反应，也可以看作是芳香环对羰基的亲核加成反应。碱对反应的催化是通过把苯酚变成更活泼(电子云密度更大)的苯氧负离子。酸性条件下的缩合反应是把甲醛质子化，因而增加了羰基碳原子的正电性。加成生成羟甲基苯酚，然后羟甲基苯酚发生缩聚，脱水生成甲阶酚醛树脂。据测定，加成反应的速率比聚合反应的速率要大得多，所以最后反应物多数为线型结构，少量为体型结构。甲阶段酚醛树脂的羟甲基含量及分子结构，与合成条件密切相关。通过控制合成条件可以得到各种不同性能的甲阶段酚醛树脂。酯固化的碱性酚醛树脂中具有高活性羟甲基(或称为卞羟基)，在酯的作用下，形成亚甲基桥而交连固化。从树脂本身来看，树脂中的羟甲基含量的多少和树脂的分子量大小是影响粘结剂粘结强度的关键，在一定范围内，树脂的分子量越小，羟甲基含量越多，活性也越高，粘结强度越大。然而，由于聚合反应本身的原因，很易得到分子量过大的树脂，其羟甲基的含量很低。因此，只有选择合理的配方和合成工艺，才能制得性能优异的粘结剂。本发明的技术手段是在制备甲阶酚醛树脂时，使用经活化处理的碱金属醋酸盐对酚醛缩合反应进行定量引发，形成较多的活性反应点，然后加入氢氧化钾催化，酚醛进一步缩聚，形成活化基团，再经后工序获得分子量较小，而羟甲基含量较多的高活性热固态酚醛树脂；同时利用酚醛缩聚过程中对粘土的插层作用，得到纳米级的酚醛/粘土产物；另外，用本酚醛树脂制备铸造树脂砂时，采用复合酯固化剂。以上所述是区别于现有技术的主要特征，是本发明的发明点。
本发明的具体技术解决方案如下本发明的铸造型(芯)砂用粘结剂，按重量百分比的配比为酚16--30％、醛40--55％、粘土0.5--10％、碱催化剂15--30％、硅烷偶联剂0.01--2％、碱金属醋酸盐0.5--10％。优选的配比为酚21--25％、醛49--52％、粘土0.5--3％、碱催化剂20--25％、硅烷偶联剂0.01--0.3％、碱金属醋酸盐0.8--3％(更佳为0.8--1％)。
所述酚是苯酚、对(或间)甲苯酚、间(或对)苯二酚、双酚--A、双酚--F酚类化合物其中的一种或几种的混合物，优选的是苯酚。
所述醛为甲醛、多聚甲醛、乙二醛、缩醛、呋喃甲醛其中一种或几种的混合物，优选的是甲醛。
所述碱催化剂为碱金属氢氧化物，可以是其中一种或几种的混合物，优选的是氢氧化钾。
所述粘土为层状硅酸盐矿物，包括含量在80％以上的蒙脱石、膨润土、锂蒙脱石、累脱石、蛭石，粒度细于200目，优选为细于350目，比表面积700-800m2/g，层间有Na+、Ca2+、Mg2+等可交换阳离子，离子交换总容量(CEC)为50-200meq/100g，粘土片层厚度为0.9-1.1nm层间距离为0.8-2.1nm。
本发明的铸造型(芯)砂用粘结剂的制备方法，是将上述比例的酚、醛、粘土、碱催化剂、硅烷偶联剂、碱金属醋酸盐物料分段升温、分段加料的合成工艺制取目标产品，即在酚碱性水溶液中逐步加入醛液，酚醛缩聚温度控制在55-110℃之内多段进行，反应时间为0.5-24小时，产物的羟甲基含量≥15％、粘度为40-160cts(25℃)。优选的反应温度为65-95℃，反应时间2-10小时。
所述制备方法，具体步骤如下(1)把酚置于反应釜中，搅拌、升温，在温度为55℃±2℃时，加入经过活化处理的固态碱金属醋酸盐，对酚醛缩合反应进行引发，形成较多数量的活性反应点，它为后续工序把树脂的分子量控制在要求的范围内创造前提条件；(2)升温至65℃±2℃，加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，同时逐步滴入甲醛，该段时间控制在0.5-1.5小时；(3)然后加入粘土，再加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，继续升温，在温度75℃±5℃反应1.5-6小时；(4)升温至100℃±5℃，反应1.5-4小时后，再加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，待反应物粘度达到50-75(厘泊/25℃)时加入硅系偶联剂，冷却降温到45℃以下，得液态碱酚醛树脂粘结剂，此树脂是分子量较小而羟甲基含量较多的甲阶酚醛树脂。
所述粘土不限于在步骤(3)加入，还可以在步骤(1)或步骤(2)中加入。
本发明粘结剂用于制备铸造树脂砂的方法，按重量取砂粒100份、碱酚醛树脂1.5-2.5份、复合酯固化剂0.2-0.8份，先在砂中加入复合酯固化剂混合均匀，再加入碱酚醛树脂混合均匀。所得到的树脂砂可使用时间≥190分钟；砂回用率≥90。
所述复合酯固化剂为①有机环氧化合物，包括碳原子数2-20的一元或多元羟基化合物及其衍生物的缩水甘油醚，以及环氧加成物及多元羟基的缩醚(如三梨糖醇聚缩水甘油醚)，这些有机环氧化合物在水中须有20％以上的溶解度；和/或②有机酯如γ---丁内酯、丙三醇醋酸酯、乙二醇醋酸酯等，这些碳原子数1-10的一元或多元醇和碳原子数1-10的一元羧酸形成的有机酯，固化剂中可以含有一种或多种有机环氧化合物及有机酯，这些混合固化剂的用量是碱酚醛树脂的15％-30％；和/或③通入二氧化碳气体固化用碱酚醛树脂混制的型砂、芯砂；和/或
④优选上述①和②中的多种化合物组成的复合酯。
所述砂粒为石英砂、铬矿砂、七0砂、镁砂、锆砂、刚玉砂或者它们的混合物。
本发明的有益积极效果1.由于在制备甲阶酚醛树脂时，使用经活化处理的碱金属醋酸盐对酚醛缩合反应进行定量引发，形成较多的活性反应点，获得分子量400-600，而羟甲基含量≥15％的高活性热固态酚醛树脂，树脂的流动性好，粘土在酚醛树脂中达到纳米级分散，用此树脂制作的砂型(芯)内部结构均匀致密，强度高。
2.由于采用复合酯固化剂，固化速率低，配制的树脂砂可使用时间≥190分钟，制作大型、复杂砂型(芯)时，不会起层，整体性好，强度高。
3.由于树脂的活性高，粘土在酚醛树脂中达到剥离型纳米级分散，配制的树脂砂各组分混合均匀，制作的砂型(芯)耐热性能好，且砂型(芯)表面质量好，退让性好，发气量低，耐火度高、铸件浇铸时没有冲砂、内部夹砂、裂纹等缺陷，铸件的质量好；砂回用率≥90。
4.由于粘土在酚醛树脂中达到剥离型纳米级分散，配制的树脂砂各组分混合均匀，树脂中的醛、苯酚等对人体有害的成分被充分附着在粘土和砂粒表面，很少处于游离状态，不易挥发、逸散到空气中，故施工现场无异味，有利工人健康。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明进一步说明，但本发明不限于这些具体的实施例。
实施例一在3000ml的三颈瓶中加入混合酚液体(苯酚∶甲酚＝13∶1，重量比下同)490克，打开电动搅拌器，在温度为55℃±2时加入活性醋酸钾20克；在温度升至63℃时，加入第一批氢氧化钾(50％，浓度下同)150克，同时滴加甲醛(37％，浓度下同)850克，加入时间控制在不少于30分钟；然后加入钠基膨润土65克、第二批氢氧化钾(50％)150克后继续升温，在75-80℃下反应2.5小时；再加入第三批氢氧化钾(50％)150克，升温至95℃反应1小时，其间温度控制在100-105℃之内，然后用旋转粘度计测定体系粘度，每10分钟一次，直到达到50-55(厘泊/25℃)，降温至40℃以下，加入10克硅烷偶联剂搅拌30分钟，即得碱酚醛树脂。
用上述合成的液态碱酚醛树脂按下述比例(重量比)配制树脂砂∶大林标准砂(40-70目)100份，碱酚醛树脂2份，复合酯固化剂0.55份，树脂砂的配制过程为首先在砂中加入复合酯固化剂混合1分钟，再加入碱酚醛树脂混合1.5分钟，然后将其制成标准块测定其参数，结果如下温度(℃)20 15 10 8 5抗拉强度(Mpa/24小时)1.541.501.411.38 1.25可使用时间(分钟)120 130 150 180180实施例二在3000ml的三颈瓶中加入苯酚600克、打开电动搅拌器，在温度为55℃±2时加入活性醋酸钾20克、钠基膨润土70克；在温度升至63℃时加入第一批氢氧化钾(50％)150克，同时滴加甲醛(37％)1000克，加入时间控制在不少于30分钟；待加入第二批氢氧化钾(50％)150克后继续升温，在75-80℃下反应2.5小时；再加入第三批氢氧化钾(50％)150克，升温至95℃反应1小时，其间温度控制在100-105℃之内，然后用旋转粘度计测定体系粘度，每10分钟一次，直到粘度达到50-55(厘泊/25℃)，降温至45℃以下，加入13克硅烷偶联剂搅拌30分钟，即得碱酚醛树脂。
用上述合成的液态碱酚醛树脂按下述比例(重量比)配制树脂砂∶大林标准砂(40-70目)100份，碱酚醛树脂1.8份，复合酯固化剂0.50份，树脂砂的配制过程为首先在砂中加入复合酯固化剂混合1分钟，再加入碱酚醛树脂混合1.5分钟，然后将其制成标准块测定其参数，结果如下温度(℃)20 15 10 8 5抗拉强度(Mpa/24小时)1.491.461.401.32 1.05
可使用时间(分钟)120130150180210实施例三在3000ml的三颈瓶中加入混合酚液体(苯酚∶甲酚＝13∶1)480克，打开电动搅拌器，在温度为55℃±2时加入活性醋酸钾20克；继续升温加入第一批氢氧化钾(50％)150克，在温度升至63℃时，开始滴加多聚甲醛(37％)850克，加入时间控制在不少于30分钟；然后加入钙基膨润土65克、第二批氢氧化钾(50％)150克后继续升温，在75-80℃下反应2小时；再加入第三批氢氧化钾(50％)150克，升温至95℃反应1小时，其间温度控制在100-105℃之内，然后用旋转粘度计测定体系粘度，每10分钟一次，直到粘度达到50-55(厘泊/25℃)，降温至40℃以下，加入12克硅烷偶联剂搅拌30分钟，即得碱酚醛树脂。
用上述合成的液态碱酚醛树脂按下述比例(重量比)配制树脂砂∶大林标准砂(40-70目)100份，碱酚醛树脂2份，复合酯固化剂0.6份，树脂砂的配制过程为首先在砂中加入复合酯固化剂混合1分钟，再加入碱酚醛树脂混合1.5分钟，然后将其制成标准块测定其参数，结果如下温度(℃) 20 15 10 85抗拉强度(Mpa/24小时) 1.201.191.071.00 0.91可使用时间(分钟) 120 130 150 180 180实施例四在3000ml的三颈瓶中加入混合酚液体(苯酚∶双酚-A＝10∶0.7)660克，打开电动搅拌器，在温度为55℃±2时加入活性醋酸钾50克；继续升温加入第一批氢氧化钾(50％)100克，在温度升至65℃时，开始滴加甲醛(37％)1100克，加入时间控制在不少于30分钟；然后加入钠基膨润土75克、第二批氢氧化钾(50％)100克后继续升温，在75-80℃下反应2.5小时；再加入第三批氢氧化钾与氢氧化钠等比例混合物(50％)100克，升温至95℃反应1小时，其间温度控制在100-105℃之内，然后用旋转粘度计测定体系粘度，每10分钟一次，直到达到50-55(厘泊/25℃)，降温至40℃以下，加入15克硅烷偶联剂搅拌30分钟，即得碱酚醛树脂。
用上述合成的液态碱酚醛树脂按下述比例(重量比)配制树脂砂∶大林标准砂(40-70目)100份，碱酚醛树脂1.8份，复合酯固化剂0.45份，树脂砂的配制过程为首先在砂中加入复合酯固化剂混合1分钟，再加入碱酚醛树脂混合1.5分钟，然后将其制成标准块测定其参数，结果如下温度(℃)20 15 10 8 5抗拉强度(Mpa/24小时)1.501.42 1.291.23 1.00可使用时间(分钟)120 130150 180180实施例五在3000ml的三颈瓶中加入苯酚液体320克，打开电动搅拌器，在温度为55℃±2时加入活性醋酸钾60克；在温度升至65℃左右时，加入第一批氢氧化钾(50％)100克，同时开始滴加甲醛(37％)1040克，加入时间控制在不少于30分钟；然后加入钠基膨润土160克、第二批氢氧化钾(50％)100克后继续升温，在75-80℃下反应5小时；再加入第三批氢氧化钾(50％)100克，升温至95℃反应3小时，其间温度控制在100-105℃之内，然后用旋转粘度计测定体系粘度，每10分钟一次，直到达到50-55(厘泊/25℃)，降温至40℃以下，加入20克硅烷偶联剂搅拌30分钟，即得碱酚醛树脂。
用上述合成的液态碱酚醛树脂按下述比例(重量比)配制树脂砂∶大林标准砂(40-70目)100份，碱酚醛树脂2份，复合酯固化剂0.55份，树脂砂的配制过程为首先在砂中加入复合酯固化剂混合1分钟，再加入碱酚醛树脂混合1.5分钟，然后将其制成标准块测定其参数，结果如下温度(℃)20 15 10 8 5抗拉强度(Mpa/24小时)1.03 0.92 0.900.880.82可使用时间(分钟)120 130 150 180 180
实施例六在1立方米的反应釜中加入混合酚液(苯酚∶甲酚＝13∶1)110千克、打开电动搅拌器，在温度为55℃±2时加入活性醋酸钾8千克；在温度升至65℃时，加入第一批氢氧化钾(50％)37.5千克，同时缓慢加入甲醛(37％)240千克，加入时间控制在不少于30分钟；然后加入钠基膨润土10千克、第二批氢氧化钾(50％)37.5千克后继续升温，在75-80℃下反应2.5小时；再加入第三批氢氧化钾(50％)37.5千克，升温至95℃反应1小时，其间温度控制在100-105℃之内，然后用旋转粘度计测定体系粘度，每10分钟一次，直到粘度达到55-60(厘泊/25℃)，降温至45℃以下，加入0.7千克硅烷偶联剂搅拌30分钟，即得碱酚醛树脂。
用上述合成的液态碱酚醛树脂按下述比例(重量比)配制树脂砂∶福建西峰砂(40-70目)100份，碱酚醛树脂2.5份，复合酯固化剂0.75份，树脂砂的配制过程为首先在混砂机中加入复合酯固化剂混合1分钟，再加入碱酚醛树脂混合1.5分钟，然后用其制作钢水重达42吨的水轮机叶片砂型，对树脂及造型现场的相关指标检测结果如下树脂中游离酚树脂中游离醛空气中游离酚空气中游离醛0.08％ 0.05％ ≤0.06ppm ≤0.01ppm烟尘密度(mg/m3) 树脂砂发气量(ml/g)树脂砂回用率(％)0.125.2 95所得铸件表面光洁、轮廓度≤0.5-1mm，尺寸精确，经探伤检验产品完全达到规定的质量要求，从而证明了用本发明制得的树脂砂的高温性能、溃散性等均十分理想。
上述实施例中的硅烷偶联剂可以是KH550、KH560等。
本发明的粘结剂有多种用途，还可用做层压板、砂轮的粘结剂以及涂料、塑料、纤维的改性剂。
权利要求
1.一种纳米级铸造型(芯)砂用粘结剂，其特征在于，所述粘结剂由如下组分组成(按重量百分比计)酚 16-30％醛 40-55％粘土0.5-10％碱催化剂15-30％硅烷偶联剂 0.01-2％碱金属醋酸盐0.5-10％。
2.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述粘结剂由如下组分组成(按重量百分比计)酚 21-25％醛 49-52％粘土0.5-3％碱催化剂20-25％硅烷偶联剂 0.01-0.3％碱金属醋酸盐0.8-3.％。
3.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述酚是苯酚、对/间甲苯酚、间/对苯二酚、双酚---A、双酚---F酚类化合物其中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述醛为甲醛、多聚甲醛、乙二醛、缩醛、呋喃甲醛其中一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述碱催化剂为碱金属氢氧化物，可以是其中一种或几种的混合物。
6.权利要求1或2所述纳米级铸造型(芯)砂用粘结剂的制备方法，是按上述比例的物料分段升温、分段加料的合成工艺制取目标产品，即在碱性水溶液酚中逐步加入醛液，酚醛缩聚温度控制在55-110℃之内多段进行，反应时间为0.5-24小时，产物粘度在25℃为40-160cts，羟甲基含量≥15％；优选的反应温度为65-95℃，反应时间2-10小时。
7.根据权利要求6所述的粘结剂的制备方法，其特征在于，所述方法的具体步骤如下(1)把酚置于反应釜中，搅拌、升温，在温度为55℃±2℃时，加入经过活化处理的固态碱金属醋酸盐，对酚醛缩合反应进行引发，形成较多数量的活性反应点；(2)升温至65℃±2℃，加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，同时逐步滴入甲醛，该段时间控制在0.5-1.5小时；(3)然后加入粘土，再加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，继续升温，在温度75℃±5℃反应1.5-6小时；(4)升温至100℃±5℃，反应0.5-4小时后，再加入碱催化剂总量1/3的碱催化剂，待反应物粘度达到50-75(厘泊/25℃)时加入硅系偶联剂，冷却温度降到45℃以下，得液态碱酚醛树脂粘结剂，此树脂是分子量较小而羟甲基含量较多的甲阶酚醛树脂；所述步骤(3)的粘土，可在步骤(1)或步骤(2)加入。
8.权利要求1或2所述纳米级铸造型(芯)砂用粘结剂用于制备铸造树脂砂的方法，按重量取砂粒100份、碱酚醛树脂1.5-2.5份、复合酯固化剂0.2-0.8份，先在砂中加入复合酯固化剂混合均匀，再加入碱酚醛树脂混合均匀。
9.根据权利要求8所述的粘结剂用于制备铸造树脂砂的方法，其特征在于，所述复合酯固化剂为①有机环氧化合物，包括碳原子数2-20的一元或多元羟基化合物及其衍生物的缩水甘油醚，以及环氧加成物及多元羟基的缩醚，这些有机环氧化合物在水中须有20％以上的溶解度；和/或②有机酯，包括γ---丁内酯、丙三醇醋酸酯、乙二醇醋酸酯，以及碳原子数1-10的一元或多元醇和碳原子数1-10的一元羧酸形成的有机酯，固化剂中含有一种或多种有机环氧化合物及有机酯；和/或③通入二氧化碳气体固化用碱酚醛树脂混制的型砂、芯砂；和/或④优选①和②中的多种化合物组成的复合酯。
10.根据权利要求8所述的用于制备铸造树脂砂的方法，其特征在于，所述砂粒为石英砂、铬矿砂、七0砂、镁砂、锆砂、刚玉砂或者它们的混合物。
全文摘要
本发明公开了一种纳米级铸造型(芯)砂用粘结剂及其制备方法和用途。特征是粘结剂由酚、醛、粘土、碱催化剂、硅烷偶联剂组分组成；把酚置于反应釜中，搅拌、升温，在温度为55℃±2℃时加入经过活化处理的固态碱金属醋酸盐对酚醛缩合反应进行引发，形成较多数量的活性反应点，再用碱催化剂使酚醛进一步缩聚，同时粘土被树脂插层纳米化分散，由此得到分子量较小羟甲基含量较多的活态热固性酚醛树脂；用本酚醛树脂制备铸造树脂砂采用复合酯固化剂。优点是树脂活性高，用该树脂制作砂型(芯)，工作效率高，砂型(芯)的质量好，可使用时间长，铸件的质好，使用现场无异味；尤其适合铸造特大型铸件，可大幅度提高企业的经济效益。
文档编号B22C1/16GK1562521SQ200410022260
公开日2005年1月12日 申请日期2004年4月9日 优先权日2004年4月9日
发明者白敏 , 刘文瑞, 陈展飞, 费长正, 刘键, 邓林涛 申请人:四川德阳二重精细化工厂