一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂及生产工艺的制作方法

本发明涉及呋喃树脂材料加工，具体涉及一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂及生产工艺。

背景技术：

1、自硬化的树脂粘结剂自20世纪60年代开始逐步引入铸造行业，并越来越受到各国的重视。我国从70年代末80年代初开始研究开发呋喃树脂砂的成套工艺，原机械工业部于1991年起将呋喃树脂砂列为重点推广项目运用于铸造行业。经过30多年的发展，呋喃树脂砂已经成为铸造行业中采用极为广泛、极为成熟的工艺。

2、呋喃树脂砂工艺中最核心的就是呋喃树脂的合成工艺，经过30多年的研究开发，呋喃树脂的质量已经比以前有了大幅的提升，树脂中的甲醛含量已经大大降低，树脂的强度已经有了很大的提升，树脂的加入量也已经大大的下降。但是和国外相比，我国的铸造砂行业在高温性能上制约着几百吨级的特大件铸造的生产，所以在现有的呋喃树脂生产工艺中进行改性，从而生产出新型高温性能优异的呋喃树脂就特别有意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服于传统的呋喃树脂中都有脲醛的存在，而在高温铸造的时候，酰胺键是最不稳定的，脲醛中全部都是靠酰胺键来进行链接，所以脲醛树脂的热稳定性就很差。而丙烯酰胺中虽然也有酰胺键的存在，但是利用丙烯酰胺中的碳碳双键在树脂固化的过程中能够与呋喃的双键进行加聚，加聚后形成的碳碳键要比酰胺键稳定的多。所以当酰胺键被高温破坏的时候，碳碳键还是能够不被破坏，从而使呋喃树脂有更加优异的高温性能。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂，包括以下组分及各组分的重量份数为：

4、丙烯酰胺：5-15份；

5、甲醛水溶液：10-30份；

6、糠醇：20-60份；

7、甲醇：1-20份；

8、硅烷偶联剂：10-20份。

9、前述的，所述丙烯酰胺、醛水溶液和糠醇放入反应釜中形成一级混合溶液。

10、前述的，所述反应釜中对一级混合溶液调值ph值，所述ph值为11-13。

11、前述的，所述在反应釜中一级混合溶液进行升温至90-100摄氏度。

12、前述的，所述在一级混合溶液中添加糠醇形成二级混合溶液。

13、前述的，所述反应釜中对二级混合溶液调值ph值，所述ph值为3-5。

14、前述的，所述在二级混合溶液中添加甲醇和硅烷偶联剂形成三级混合溶液。

15、前述的，所述丙烯酰胺、醛水溶液和糠醇分量比为8:20:40。

16、前述的，所述糠醇、甲醇和硅烷偶联剂分量比为40:10:0.3。

17、一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂的生产工艺，步骤（a），准备原料，原料包括以下组分及各组分的重量份数为：丙烯酰胺：5-15份；甲醛水溶液：10-30份；糠醇：20-60份；甲醇：1-20份；硅烷偶联剂：10-20份；

18、步骤（b），制备一级混合溶液，将5-15份丙烯酰胺，10-30份甲醛水溶液，20-60份糠醇一同放入反应釜中，调ph值为11-13，然后升温至90到100摄氏度；再90-100℃反应0.5-2小时；

19、步骤（c），制备二级混合溶液，在一级混合溶液中加入20-60%糠醇，调节ph至3-5，在90-100℃反应0.5-2小时；

20、步骤（d），制备三级混合溶液，在二级混合溶液中加入1-20份甲醇和10-20份硅烷偶联剂，最后形成呋喃树脂溶液。

21、本发明的有益效果为：利用丙烯酰胺中的碳碳双键在树脂固化的过程中能够与呋喃的双键进行加聚，加聚后形成的碳碳键要比酰胺键稳定的多。所以当酰胺键被高温破坏的时候，碳碳键还是能够不被破坏，从而使呋喃树脂有更加优异的高温性能，其丙烯酰胺上的酰胺属于二元化合物，在固化前只能形成线性化合物，而脲醛树脂形成的是体性化合物，两者有着根本性的不同，所以生成的树脂粘度较低，在使用上更具有优势。

技术特征：

1.一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂，其特征在于，包括以下组分及各组分的重量份数为：

2.根据权利要求1所述的一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂，其特征在于，所述丙烯酰胺、醛水溶液和糠醇放入反应釜中形成一级混合溶液。

3.根据权利要求2所述的一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂，其特征在于，所述反应釜中对一级混合溶液调值ph值，所述ph值为11-13。

4.根据权利要求2所述的一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂，其特征在于，所述在反应釜中一级混合溶液进行升温至90-100摄氏度。

5.根据权利要求2所述的一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂，其特征在于，所述在一级混合溶液中添加糠醇形成二级混合溶液。

6.根据权利要求5所述的一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂，其特征在于，所述反应釜中对二级混合溶液调值ph值，所述ph值为3-5。

7.根据权利要求6所述的一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂，其特征在于，所述在二级混合溶液中添加甲醇和硅烷偶联剂形成三级混合溶液。

8.根据权利要求7所述的一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂的生产工艺，其特征在于，所述丙烯酰胺、醛水溶液和糠醇分量比为8:20:40。

9.根据权利要求2所述的一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂的生产工艺，其特征在于，所述糠醇、甲醇和硅烷偶联剂分量比为40:10:0.3。

10.根据权利要求1所述的一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂的生产工艺，其特征在于，步骤（a），准备原料，原料包括以下组分及各组分的重量份数为：丙烯酰胺：5-15份；甲醛水溶液：10-30份；糠醇：20-60份；甲醇：1-20份；硅烷偶联剂：10-20份；

技术总结
本发明公开了一种高温性能优异的铸造用自硬化呋喃树脂及生产工艺，包括以下组分及各组分的重量份数为：丙烯酰胺：5‑15份，甲醛水溶液：10‑30份，糠醇：20‑60份，甲醇：1‑20份，硅烷偶联剂：10‑20份，利用丙烯酰胺中的碳碳双键在树脂固化的过程中能够与呋喃的双键进行加聚，加聚后形成的碳碳键要比酰胺键稳定的多，当酰胺键被高温破坏的时候，碳碳键还是能够不被破坏，从而使呋喃树脂有更加优异的高温性能，丙烯酰胺上的酰胺属于二元化合物，在固化前只能形成线性化合物，而脲醛树脂形成的是体性化合物，两者有着根本性的不同，所以生成的树脂粘度较低，在使用上更具有优势。

技术研发人员：秦震毅,王进,潘旭云
受保护的技术使用者：江苏丽莎环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14