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硅烷偶聯(lián)劑在鑄造樹(shù)脂生產(chǎn)中的應(yīng)用以及效果

一、行業(yè)基本概念及定義：

? 呋喃樹(shù)脂是指以具有呋喃環(huán)的糠醇和糠醛作原料生產(chǎn)的

樹(shù)脂類的總稱.用于鑄造制芯，大、中型鑄件小規(guī)模生產(chǎn)。

? 自硬呋喃樹(shù)脂砂是以呋喃樹(shù)脂為粘結(jié)劑，并加入催化劑

混制出型砂，不需烘烤或通硬化氣體，即可在常溫下使

砂型自行固化的造型方法。它的命名來(lái)源于英語(yǔ)

的 Furan No-Bake process.

二、行業(yè)原材料及其輔料

★ 糠 醇 ：加熱時(shí)，糠醇對(duì)堿穩(wěn)定，在酸作用下可發(fā)生樹(shù)脂化。

我國(guó)生產(chǎn)的糠醇含量都≥99.0%。用于糠醇樹(shù)脂生產(chǎn)的糠

醇，應(yīng)符合GB/TI4022—92標(biāo)準(zhǔn)。

★ 甲醛 ：用于糠醇樹(shù)脂生產(chǎn)的甲醛，其含量應(yīng)≥37%，質(zhì)量

符合GB9009—88的要求。

★ 尿素 ：尿素溶液呈弱堿性，與酸作用生成鹽，有水解作用。

在高溫下尿素可進(jìn)行縮合反應(yīng)，生成縮二脲、縮三脲和

三聚氰酸。用于糠醇樹(shù)脂生產(chǎn)的尿素應(yīng) 純凈，無(wú)雜質(zhì)，

氮含量應(yīng)≥46%，質(zhì)量符合GB2440-81的要求。

★ 固化劑

(1)固化劑的種類:自硬呋喃樹(shù)脂砂以酸作為固化劑。常用

的有機(jī)酸固化劑有苯磺酸、對(duì)甲苯磺酸、二甲苯磺酸等，無(wú)

機(jī)酸固化劑有磷酸、硫酸乙酯等。

(2) 固化劑的選用:由于磺酸類固化劑易于分解，樹(shù)脂砂的

潰散性和舊砂再生性能都好，而磷酸類固化劑不易分解，潰

散性相對(duì)較差，因此普遍采用有機(jī)磺酸類固化劑。它是呋喃

自硬樹(shù)脂、酚醛改性呋喃自硬樹(shù)脂、酚醛自硬樹(shù)脂的通用固

化劑。

三、行業(yè)原材料及其輔料添加比例以及作用

名稱    加入量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%    作用

1 硅烷 0.2~0.4 偶聯(lián)劑，提高強(qiáng)度降低樹(shù)脂加入量

2 氧化鐵粉 1~1.5 防沖砂

3 氧化鐵粉 3~5 防止氣孔

4 甘油 0.2~0.4 增加砂型（芯）韌性

5 苯二甲酸二丁酯 約0.2 增加砂型（芯）韌性

6 鄰苯二甲酸二丁酯 約0.2 增加砂型（芯）韌性

四、加工設(shè)備及其加工工藝

★加工設(shè)備：甲醛和糠醇高位計(jì)量罐各一個(gè)，應(yīng)防腐；反應(yīng)

釜一個(gè)，應(yīng)防腐；冷凝器一個(gè)；水貯罐一個(gè)；緩沖罐一

個(gè)；真空泵一臺(tái)。

★加工工藝：甲醛→攪拌下加入尿素→并加總量1/4的糠醇

→開(kāi)蒸汽加熱→氫氧化鈉溶液調(diào)pH值→升溫至98℃左右

→見(jiàn)到回流液開(kāi)始計(jì)時(shí)間，15 min即可，然后閉汽降溫，

開(kāi)冷水降溫→當(dāng)溫度降至 60℃時(shí) ，將余下的3/4糠醇用

真空抽入釜中→再用稀醋酸調(diào)pH值6.5 左右(6.5±0.2)→

真空脫水→樣測(cè)pH值不小于6.5即可

五、產(chǎn)品的性能要求

★ ★ 制備 檢測(cè)樣塊

1、儀器和設(shè)備 a．SWY型液壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)； b．NRJ-411型水泥膠砂攪拌機(jī)，容量3kg；

c．“8”字形標(biāo)準(zhǔn)試樣樣盒；d．臺(tái)秤，10kg；

e．天平，500g，感量0．5g；100g，感量0．1g各一臺(tái)； f．毛發(fā)式濕度計(jì)。

2、藥品和材料 a．標(biāo)準(zhǔn)砂，規(guī)格符合ZBJ31006的規(guī)定； b．磺酸類固化劑。

3、試驗(yàn)條件：砂溫20℃．室溫20℃，相對(duì)濕度50％

4、測(cè)定程序

a．混合料的配制：取標(biāo)準(zhǔn)砂1000g，放入膠砂攪拌機(jī)里，開(kāi)動(dòng)攪拌后立即加入7．5克固化劑，攪拌

lmin，加入樹(shù)脂15g，攪拌lmin后出料。

b．制樣：將上述混合料到入“8”字形樣盒中，手工成型刮平，放在芯板上，打開(kāi)樣盒，成型完畢，

每組打5個(gè)試樣，試樣重量67土1g，試樣應(yīng)在混砂完成后10min之內(nèi)成型完畢．

c．放置硬化：將已打好的試樣在規(guī)定的試驗(yàn)條件下自然硬化24h．

d．工藝試樣抗拉強(qiáng)度的測(cè)定：按要求測(cè)定24h的強(qiáng)度，試樣放在強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)夾具中，并使夾具中四個(gè)

滾柱的平面貼在試樣腰部，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪逐漸加載，直至試樣斷裂，其抗拉強(qiáng)度值可直接從壓力表中

讀出．

5、結(jié)果計(jì)算：測(cè)定5個(gè)試樣強(qiáng)度值，然后去掉大值和小值，將剩下的三個(gè)數(shù)值取平均值作為試樣強(qiáng)

度值。

6、允許差：三個(gè)數(shù)值中任何一個(gè)數(shù)值于平均值相差不超過(guò)10．0％，如果超過(guò)按4．6．4層次開(kāi)始重新

試驗(yàn)。

六、602在該行業(yè)推廣的優(yōu)缺點(diǎn)及注意事項(xiàng)

★ ★ 注意 事項(xiàng)

? 添加量：2‰-4‰

? 添加方式：在反應(yīng)釜中直接添加，或在樹(shù)脂使用時(shí)添

? 混合均勻

? 添加后PH值要適當(dāng)調(diào)整

? 在高溫、濕度較大環(huán)境時(shí)，加入硅烷偶聯(lián)劑尤為必要

濟(jì)南環(huán)正化工有限公司成立于2009年，是一家以有機(jī)硅產(chǎn)品為主體，集科研、生產(chǎn)、貿(mào)易于一體的高科技民營(yíng)企業(yè)。公司以科研院所雄厚的技術(shù)和管理力量為依托，聚集了一批具有良好專業(yè)素質(zhì)人才，本公司主要從事有機(jī)硅材料，主要產(chǎn)品有硅烷偶聯(lián)劑KH550 、KH-402、KH-552、KH-560、KH-570、KH-580、KH-590、KH-602、KH-792、KH-171、KH-172、KH-151、SI-69等產(chǎn)品。