[发明专利]一种降低树脂含量的酚醛树脂粘结剂

说明书

本发明属于铸造生产造型、制芯过程中使用的粘结剂技术领域，具体涉及一种降低树脂含量的酚醛树脂粘结剂，包括以下原料：热固性甲阶酚醛树脂、热固性乙阶酚醛树脂、质量浓度为50%的碱水溶液、改性剂、焦磷酸钾、硼酸、碱性调节剂、硫酸铵、十二烷基葡萄糖苷、聚碳酸酯二醇、有机金属羧酸化合物、木质素磺酸钠、硅烷偶联剂。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中利用热固型甲阶酚醛树脂和热固型乙阶酚醛树脂的不同性质，在高温条件下与改性剂与碱水溶液反应，能够使所得酚醛树脂粘结剂具有较强的粘结强度，相比现有技术酚醛树脂的加入量降低，同时保证了较高的抗压强度，用于能够铸造增强型砂的使用性能。

技术领域

本发明属于铸造生产造型、制芯过程中使用的粘结剂技术领域，具体涉及一种降低树脂含量的酚醛树脂粘结剂。

背景技术

酚醛树脂是一种应用较早的工业化合成树脂之一，已有近百年的历史，酚醛树脂是由酚类和醛类在酸或碱催化剂存在下缩合而成的高分子聚合物，根据催化剂的不同，所合成不同类型的结构，在酸性条件下，酚类和醛类会缩聚成线性直链的热塑性树脂；在碱性条件下会缩聚成含羟甲基支链的热固性树脂，酚醛树脂由于原料便宜，合成工艺简单，设备要求不高，并且具有耐热性、耐摩擦性、阻燃性、电绝缘性、易成型加工等优良性能而被广泛应用；由于酚醛树脂的耐热性好，在铸造上使它作为砂粘结剂， CO2硬化碱性酚醛树脂是一种新型粘结剂，具有环保性和工艺性双重优势，符合铸造绿色化、清洁化的发展趋势，但是由于树脂粘度较大超过150mPa·s，与硅砂不容易混合均匀，使用性能不佳，但树脂粘度低则强度低，起模时容易出现塌箱等情况，影响生产效率，现有专利申请号为2012104836704公开了一种CO2硬化碱性酚醛树脂极其制备方法，限定了制备成分、成分比例以及制备方法，采用缩聚反应阶段醇和碱共同催化的方法来降低树脂的粘度，进而增强型砂的使用性能，但在实际制备过程中，由于砂芯常温强度低，树脂加入量增加导致芯成本提高，而添加量不够又会影响酚醛树脂粘结剂的抗压强度，因此，需要对CO2硬化碱性树脂进一步优化改性。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种降低树脂含量的酚醛树脂粘结剂。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种降低树脂含量的酚醛树脂粘结剂，包括以下重量份的原料：热固性甲阶酚醛树脂35-45份、热固性乙阶酚醛树脂20-28份、质量浓度为50%的碱水溶液75-85份、改性剂6-10份、焦磷酸钾1-3份、硼酸4-6份、碱性调节剂3-5份、硫酸铵6-10份、十二烷基葡萄糖苷2.8-3.6份、聚碳酸酯二醇3.3-3.7份、有机金属羧酸化合物1.8-2.6份、木质素磺酸钠1.4-1.8份、硅烷偶联剂4-6份；

所述改性剂的制备方法为，在氩气氛围中，将质量浓度为28-36%的二甲苯溶液中加热至125-135℃，然后加入相当于二甲苯溶液重量2.6-3.2%聚丙烯酸丁酯、1.2-1.8%α-氰代丙烯酸酯、2.2-2.8%叔碳酸乙烯酯，搅拌反应40-60分钟，然后降温至95-105℃后，再加入相当于二甲苯溶液重量1.5-2%丙烯酸异辛酯、0.8-1.2%十二烷基硫醇、0.2-0.7%糠醛，搅拌反应10-12小时，完成后冷却至室温，加入乙醇后静置4-6小时，完成后过滤，再经洗涤、干燥得到；

其制备方法包括以下内容：将热固性甲阶酚醛树脂、热固性乙阶酚醛树脂、质量浓度为50%的碱水溶液、改性剂混合后在温度为85-95℃的条件下搅拌混合30-40分钟，降温至45℃，加入焦磷酸钾、硼酸、碱性调节剂、硫酸铵、十二烷基葡萄糖苷、聚碳酸酯二醇、有机金属羧酸化合物、木质素磺酸钠、硅烷偶联剂，搅拌均匀，即得。

作为对上述方案的进一步改进，述质量浓度为50%的碱水溶液的原料为氢氧化钾、氢氧化钠中的一种。

作为对上述方案的进一步改进，所述硼酸为粒径为120-200目。

作为对上述方案的进一步改进，所述碱性调节剂为尿素、氨水、六亚甲基四胺以任意比例组合。