[发明专利]一种铸造用改性酚醛树脂及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体而言，涉及一种铸造用改性酚醛树脂及其制作方法。

背景技术

随着对铸件质量的要求越趋精密，比如薄壁轻量化、现状复杂化、尺寸精度提高，行业内对铸造造型材料提出更高的要求，生产覆膜砂用的酚醛树脂则首当其冲。但是国内酚醛树脂品类比较单一，目前仅有高强度和快聚速品种，远远满足不了多品种覆膜砂性能的需求。如汽车发动机缸体、缸盖、涡轮壳，内燃机缸盖，曲轴等铸件尺寸及表面尺寸脉纹、粘砂，均要求用于覆膜砂的酚醛树脂具有较好的耐热性能。

现有技术中，铸造厂家对合金钢、大型铸钢、铸铁件的生产，通常通过刷涂料来提高造型材料的耐热性能，但是刷涂料后带来的问题有：涂料性能不可控因素增加，砂芯要增加刷涂料和砂芯烘干两道工序，导致生产效率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铸造用改性酚醛树脂，此铸造用改性酚醛树脂具有较好的耐热性和流动性。

本发明的另一目的在于提供一种铸造用改性酚醛树脂的制作方法，以制作出具有较好的耐热性和流动性的改性酚醛树脂。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

一种铸造用改性酚醛树脂，主要由以下原料制成：酚醛树脂和聚硅硼氧烷，酚醛树脂与聚硅硼氧烷的质量比为100:6～10。

一种铸造用改性酚醛树脂的制作方法，其包括：

将酚醛树脂与聚硅硼氧烷在酸性条件下发生缩合反应，得到反应产物，酚醛树脂与聚硅硼氧烷的质量比为100:6～10，酸性条件为pH在3以下的条件；以及

对反应产物进行脱水。

相对于现有技术，本发明包括以下有益效果：本发明利用聚硅硼氧烷与酚醛树脂发生反应，聚硅硼氧烷中的含硅基团具有较高的热稳定性和氧化稳定性，反应通过缩合、交联，将含硅基团导入酚醛树脂的高聚物分子链上，往酚醛树脂中引入硼(B)元素和硅(Si)元素，生成的Si-O键能够改善酚醛树脂的柔润性，生成的键能较高的B-O键能够改变酚醛树脂的结构，提高树脂的交联度和耐热性，使得到的改性酚醛树脂具有三向交联结构，也具有优良的耐热性。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例五提供的铸造用改性酚醛树脂的工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的铸造用改性酚醛树脂及其制作方法进行具体说明。

铸造用改性酚醛树脂主要由以下原料制成：酚醛树脂和聚硅硼氧烷，酚醛树脂与聚硅硼氧烷的质量比为100:6～10。

优选的，酚醛树脂与聚硅硼氧烷的质量比为100:7.5～8.5。

其中，酚醛树脂主要由苯酚、甲醛按照摩尔比1:0.7～0.9制成。

上述的铸造用改性酚醛树脂的制作方法包括：

步骤S1：将酚醛树脂与聚硅硼氧烷在酸性条件下发生缩合反应，得到反应产物，酚醛树脂与聚硅硼氧烷的质量比为100:6～10，酸性条件为pH≤3；以及

步骤S2：对反应产物进行脱水。

上述的铸造用改性酚醛树脂的制作方法操作简单、制作方便，满足工业生产条件，适合大范围推广。

具体地，在铸造用改性酚醛树脂的制作方法的步骤S1中，缩合反应是将酚醛树脂与聚硅硼氧烷混合，然后在95～105℃下反应2～4h。

在适宜的温度下反应足够的时间，能够保证反应的充分性，生成质量较好、性能较优的铸造用改性酚醛树脂，并且能够减少游离酚的含量，树脂的游离酚含量能够控制在3％以下。

酸性条件是通过添加有机酸实现。有机酸优选为草酸、水杨酸、磺酸、乙酸中的至少一种。其中，酸性条件太强，不利于反应的控制；而酸性条件太弱，反应速率又太慢，所以酸性条件优选是pH为0.5～1.5。