鑄造用自硬呋喃樹脂固化劑的合成工藝研究.pdf

1、自硬呋喃樹脂砂造型制芯具有強度高，尺寸精度高、硬化速度快、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、勞動強度低等特點，順應(yīng)現(xiàn)代鑄造技術(shù)的發(fā)展要求，目前在生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛，被認為在未來將成為我國鑄造業(yè)的主流生產(chǎn)工藝。與此同時，鑄造用呋喃自硬樹脂固化劑的質(zhì)量是支持自硬呋喃樹脂砂發(fā)展的重要保證，一定程度上對自硬呋喃樹脂砂性能具有決定性作用。
　　 本文總結(jié)了采用濃硫酸液相磺化法，合成出一系列以二甲苯磺酸及硫酸氫甲酯為主要有效成分的鑄造用呋喃樹脂固化劑

2、的研究工作。并圍繞自硬呋喃樹脂固化機理和固化劑的固化特性及使用工藝等做了一些工作，主要有如下結(jié)論：
　　 （1）在二甲苯磺酸型固化劑生產(chǎn)工藝中，采用較低的磺化溫度，和較短的磺化時間實現(xiàn)了有效的磺化，磺化溫度和磺化時間分別為80℃和4h。
　　 （2）本課題開發(fā)的固化劑在合成過程中，實現(xiàn)了磺化和酯化兩種反應(yīng)的有機結(jié)合，在得到磺酸產(chǎn)物的同時，還有硫酸甲酯的生成，故所得產(chǎn)品具有硬化速率快（20min強度高），砂型終強度較高，抗

3、濕能力強的優(yōu)點，樹脂用量僅占原砂質(zhì)量的1.04％，固化劑用量占樹脂質(zhì)量40％～50％即可滿足多種環(huán)境條件生產(chǎn)要求。
　　 （3）結(jié)合紅外譜線，驗證了合成固化劑中含有芳基磺酸、磺酸酯、磺酸鹽以及硫酸氫甲酯成分，說明合成過程中反應(yīng)按設(shè)想的方式進行。簡要介紹了合成過程中磺化及酯化兩個主要反應(yīng)階段的機理。分析了磺化溫度、磺化時間、酯化溫度、酯化時間及攪拌效果等實驗因素對合成反應(yīng)造成的影響。
　　 （4）在參考相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，結(jié)

4、合實驗及SEM分析測試結(jié)果，簡要闡述自硬呋喃樹脂固化機理以及固化過程中，酸（固化劑）起到催化作用，并對固化劑固化劑活性強弱的指標進行討論。
　　 （5）對本研究開發(fā)的GHC1＃～5＃及國內(nèi)某公司對應(yīng)型號的固化劑產(chǎn)品，進行了固化劑對型砂可使用時間，及固化速率的影響實驗，并引入硬化特性系數(shù)K等對固化劑綜合固化性能進行了比較，結(jié)果表明，本研究的系列固化劑產(chǎn)品綜合性能優(yōu)于國內(nèi)同類固化劑產(chǎn)品。
　　 （6）對自硬呋喃樹脂砂的硬化特