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硅烷偶聯劑在鑄造樹脂生產中的應用以及效果

一、行業基本概念及定義：

? 呋喃樹脂是指以具有呋喃環的糠醇和糠醛作原料生產的

樹脂類的總稱.用于鑄造制芯，大、中型鑄件小規模生產。

? 自硬呋喃樹脂砂是以呋喃樹脂為粘結劑，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。它的命名來源于英語

的 Furan No-Bake process.

二、行業原材料及其輔料

★ 糠 醇 ：加熱時，糠醇對堿穩定，在酸作用下可發生樹脂化。

我國生產的糠醇含量都≥99.0%。用于糠醇樹脂生產的糠

醇，應符合GB/TI4022—92標準。

★ 甲醛 ：用于糠醇樹脂生產的甲醛，其含量應≥37%，質量

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。

在高溫下尿素可進行縮合反應，生成縮二脲、縮三脲和

三聚氰酸。用于糠醇樹脂生產的尿素應 純凈，無雜質，

氮含量應≥46%，質量符合GB2440-81的要求。

★ 固化劑

(1)固化劑的種類:自硬呋喃樹脂砂以酸作為固化劑。常用

的有機酸固化劑有苯磺酸、對甲苯磺酸、二甲苯磺酸等，無

機酸固化劑有磷酸、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

散性相對較差，因此普遍采用有機磺酸類固化劑。它是呋喃

自硬樹脂、酚醛改性呋喃自硬樹脂、酚醛自硬樹脂的通用固

化劑。

三、行業原材料及其輔料添加比例以及作用

名稱    加入量（質量分數）%    作用

1 硅烷 0.2~0.4 偶聯劑，提高強度降低樹脂加入量

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、加工設備及其加工工藝

★加工設備：甲醛和糠醇高位計量罐各一個，應防腐；反應

釜一個，應防腐；冷凝器一個；水貯罐一個；緩沖罐一

個；真空泵一臺。

★加工工藝：甲醛→攪拌下加入尿素→并加總量1/4的糠醇

→開蒸汽加熱→氫氧化鈉溶液調pH值→升溫至98℃左右

→見到回流液開始計時間，15 min即可，然后閉汽降溫，

開冷水降溫→當溫度降至 60℃時 ，將余下的3/4糠醇用

真空抽入釜中→再用稀醋酸調pH值6.5 左右(6.5±0.2)→

真空脫水→樣測pH值不小于6.5即可

五、產品的性能要求

★ ★ 制備 檢測樣塊

1、儀器和設備 a．SWY型液壓強度試驗機； b．NRJ-411型水泥膠砂攪拌機，容量3kg；

c．“8”字形標準試樣樣盒；d．臺秤，10kg；

e．天平，500g，感量0．5g；100g，感量0．1g各一臺； f．毛發式濕度計。

2、藥品和材料 a．標準砂，規格符合ZBJ31006的規定； b．磺酸類固化劑。

3、試驗條件：砂溫20℃．室溫20℃，相對濕度50％

4、測定程序

a．混合料的配制：取標準砂1000g，放入膠砂攪拌機里，開動攪拌后立即加入7．5克固化劑，攪拌

lmin，加入樹脂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，打開樣盒，成型完畢，

每組打5個試樣，試樣重量67土1g，試樣應在混砂完成后10min之內成型完畢．

c．放置硬化：將已打好的試樣在規定的試驗條件下自然硬化24h．

d．工藝試樣抗拉強度的測定：按要求測定24h的強度，試樣放在強度試驗機夾具中，并使夾具中四個

滾柱的平面貼在試樣腰部，轉動手輪逐漸加載，直至試樣斷裂，其抗拉強度值可直接從壓力表中

讀出．

5、結果計算：測定5個試樣強度值，然后去掉大值和小值，將剩下的三個數值取平均值作為試樣強

度值。

6、允許差：三個數值中任何一個數值于平均值相差不超過10．0％，如果超過按4．6．4層次開始重新

試驗。

六、602在該行業推廣的優缺點及注意事項

★ ★ 注意 事項

? 添加量：2‰-4‰

? 添加方式：在反應釜中直接添加，或在樹脂使用時添

? 混合均勻

? 添加后PH值要適當調整

? 在高溫、濕度較大環境時，加入硅烷偶聯劑尤為必要

濟南環正化工有限公司成立于2009年，是一家以有機硅產品為主體，集科研、生產、貿易于一體的高科技民營企業。公司以科研院所雄厚的技術和管理力量為依托，聚集了一批具有良好專業素質人才，本公司主要從事有機硅材料，主要產品有硅烷偶聯劑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等產品。