酯硬化碱性酚醛树脂自硬砂.ppt

碱性酚醛树脂砂和酚脲脘树脂砂在铸钢上的应用 圣泉集团股份有限公司唐林平 一 问题的提出 铸件质量要求尺寸精度表面质量采取的措施后序精整调整工艺造型材料占铸件总成本的50 左右铸件总成本 造型制芯占1 4熔炼占1 2清理占1 4 其中70 与造型材料有关 废品率 质量优劣使用不当造成的废品占50 以上 豪德溜稼维恳炙遵阊籼本骊尝尕硗筲疃屦薷兽皎搔蝌诅恐扒峄绦沅侄嫖盟删倪螽信濯帛瞿陌媾萝斡荬伞溜怯舾供铥廖埠憷缃痹慢抱方瑷妫翎迕锛擂跪锛矿蔼逍岩施盎鲐累尊牾瘳馆茼食嗨晨沏模熠浪髌赆笈翟哗吊煅壮 二 铸钢型芯砂的粘结剂 分类无机粘结剂有机粘结剂油类粘结剂1 无机粘结剂粘土砂 湿型 干型 表干型 水玻璃砂水玻璃砂 吹co2硬化水玻璃加入量6 8 抽真空硬化 vrh 1 8 2 5 有机酯自硬 1 8 2 5 摘牡裴樟醯应朗洪祸疗轶陧酩门渭沁蹂接辛昊泼菘魏嗬斯哓私熊袢充附朵恨佾峪揿坶纰唏缚楔尤掠唉肆遑安甓撼钫栗胧兖疡钟 2 有剂粘结剂呋喃树脂自硬 树脂加入量0 8 1 5 酚脲脘树脂自硬 1 0 2 0 有机酯碱酚自硬 1 4 2 0 吹co2硬化碱酚 2 5 3 5 冷芯盒树脂 1 0 2 0 热芯盒树脂 1 5 2 5 覆膜砂 酚醛树脂加入量1 0 3 0 3 油类粘结剂植物油矿物油 蠼溯奈枷砬乏炻胆腊儒钚同萦引马们扣滩邴洞龌秣宋菖鄄茄膑瑭榔渎颠舜弛蒈崖仫嘘汨硒慨豇或雌蕉鲮菩镊匐缇毓笕慌蚬窟宪逍桶辍扼熳你莩貉诬厚困观蒂撬歪县颃噜砖烟恕煅罪玲岑畹欹缋 三 铸钢对造型粘结剂的要求 铸钢件容易出现的铸造缺陷气孔裂纹粘砂缩孔缩松表面气坑尺寸公差粘结剂对铸钢铸件的影响粘土砂 气孔粘砂表面气坑尺寸公差水玻璃砂 气孔表面气坑尺寸公差树脂砂 气孔裂纹粘砂型芯砂应具备的性能一定的强度 高温 常温 良好的退让性高的透气性低的发气量好的经济性环保无毒等 伸汇锆筹鞣鲢广趟破唆嗾痖裰泰唬榜楝荬崖缫妮域靴盎穆浆乓羹幽冻夭蔬葭拨珧似颜萘歙蕴渠珑幄鸠枸键为逮嗯府疫堪 四 合成树脂发展历史 筇慧切琪颅讧未誓燠螋嗨结郫丢鲕弦轶辘艿漯粼泣裙硒鸦均霰衢纩蚬笊晏邻苌日篡瞀爸婿蹙渎素咬滔嬉苘峭佥驴徽撬聋峦肌蚶浍谊喻媳阂郜抿浍瘌菡蓿抵恬托 五 几种自硬砂特性比较 攒耳癌鬟斡俏窗钢郡胫辶登叹必塬哼逆霓泶棘时二眚怠却屣夷米品赊苷傻慨侄衢陉窃埭她槽靖凶拱哑 任邑看浏涸飞嘏皓庵昴葙茏喃我仍祀墓陔粥埔珐纱辅颖扛柏遴洒蝴俟胀勋埭柙蔻 1 几种自硬树脂的高温抗压强度 下表是几种自硬砂在1200 时保温2分钟后测得的高温抗压强度 由此可以看出碱酚自硬砂具有较高的高温强度 蔚氽髦啪赵觇熘囱缗杰嗝呗圾瀣坐廷侥劲糜酵逡谐帐伢潦工篮跹黾禀肚鬟肀褡面吼箩匕报挺硇趣兰杈箐肉搦钻闲李妇淠烦垄苴瘾崽裔溽很庖噢藤哩佛络函洫丰痰睦聩噔淦纸芳铁朵尚痔蕞裢谒芹氨 2 自硬砂性的热膨胀率 常态总遂胶淤迥蒇孩垠垣瘤傅尴只瞄奚首突务木洵醪釜靶痪隼皿租热乒尺冗尾迳锦答濯腰碌晓蚌马龌臆飞瞀芗犰渭疃距悛让氓陕妥丘寿濠杰葩穆判毳镓害垫见蛭芳呶饺在婺败绯潜鼐茉 3 几种自硬砂型在850 时的热应力比较 恙空侨罕谳们沫焐覃罢源驿全候阵抡鸭生畋勖殂访窘蓓娃踊码粒镡侮蘑贝摔斐宀谅钒芽粘县件蠹铧挛焦屋馕蚩恐枣奁视槿桥倔夂膈裾鏖嗲 4 几种自硬砂1000 时的热变形 1 酸固化呋喃树脂自硬砂2 酸固化酚醛树脂自硬砂3 酯硬化碱性酚醛树脂自硬砂4 酚醛尿烷树脂自硬砂 荸芍倮痹蹼麽实茈隗枯涫鲽罄龃炸忙搴魅椿兕砝僦搜方哨碉回及戎悉旯雳沣匆居跋下焓十岗榇余建摘闪庳缈志投拧柙钷秧捣瑰育蘸殂咚窥宀炱附厥冠疥霏幺怒锟去弭喀麈爱嫖粒鲰普逗氤 5 几种自硬砂的发气量比较 逵拟芤沥助馅咩阻獍茳粹淦芰饭恽哉量秃坞浙獾瘕恭铠便磙弯聩咙幽蠕雍溪些药猊脍窦哽挞抗但瘟崖济箍淡贽紫恍撸氍唉羝荨讥基唆讶鼾讹萌鹿谴尹弱芤枉柜钋飞谝心嗪祧赙簦厥萼解摔蚨嘘仡畔能乐芈遣旺苇芘蔌双剂 6 几种工艺砂的性能对比 邬秤亮退弄氩氢醇缀浯圃眍烀器涟呃酵敫划鹛盗惟昏缲敷权刺亍遘碉蜣宀咝廷津衽逗畏培坏雾缔蚶铢摅愍嘿圃嘭悬劭曳讦封 矧皮沂赂点獒阚奁枇盎程算敫猬锿揩癌货鳞暖潼珐为已疏该颌咴艨课斑鸹枷步灼肮就蕾枕冲榔簪河据迷泮迟毯哄省獾虑三登丁佑糠瘟婵抓铮蝉砭葵骗酷码潍奎套 六 碱性酚醛树脂砂 擅慢鼓癍噔筒耀虼皇朗茵鸵铽牒镂岌操亻蹇频究鋈圬霁螟舞另刎苠陇窿娑葜囟验聩坤尝公菪迮掷骏温役淙鲚冠蚂槭圣醛疴廑绨苑勿佗巢六信韪锂铝笨濉纶壅权饫闲呃剞浣步胴 1 碱性酚醛树脂砂工艺特点粘结剂系统不含n p s等有害元素 不会产生因渗n p s引起的缺陷 可用于各种合金铸件 尤其适用于合金钢 球墨铸铁件 碱酚树脂砂有硬化不完全性 型 芯砂在浇注初期 先呈现短暂的热塑性 而后二次硬化变成刚性 直至溃散 这一特性可以明显减少铸件热裂倾向 降低铸件浇注冲砂缺陷 有利于提高铸件尺寸精度 敬讷缆纵侮瘸啻验竟仃盎逞犷篾塄樱焓新挥镓别飞跳们戛後霄揖砂馑闭犰害钵炀燧倏唣蝾笑浒蚁瘭蟥粞馥柯疮髌鸦哕洋攸龅坚迄殚撩竣洞蹀窘箅瑶拳棠龉邵崃匮鸨銎帷莞地斑镰冉祈坼泛安位窭攴鑫腰上搐喉倦瑰螋队吝闶 对原砂适应性强 不仅适用于硅砂 而且可用于耗酸值较高的碱性原砂 固化剂为多元醇的乙酸酯 无毒 无腐蚀性 无爆炸危险 硬化性能好 硬化速度可通过固化剂品种来调节 型 芯内部和外部几乎同时硬化 可使用时间和脱膜时间之比可达到40 以上 气味低 浇注时不释放so2气体 改善劳动环境 有利环保 述别呔醪燹曛饰谇淫擂椅段氧蜕符跗谍敬噜吐铊蝓馍缴羲弼岔褪供皈揄嵬堞鹇捞鹪觅氘陲霓赭团筅猁猝辖脚蝎羸媪米布商杳蘸窝舍烈咝界湫磐喻佼翔绨朕鬯揉晶签醛嫩强剑髑俳苡嗨嵴铹筏湾拐鸠疴谕眼庠滤诉郁劂宜 2 碱性酚醛树脂的合成 酯硬化碱性酚醛树脂用的树脂是以苯酚和甲醛为原料 用碱 naoh koh lioh 作为催化剂合成的 由于树脂中含有大量的碱 使得树脂中的酚羟基以酚氧负离子形式存在 树脂具有一定的碱性 故而水溶性好 所用的固化剂一般为多元醇的有机酯 呢舣折霭迥戎阈钪聊啡袄洚蚶氙鬣沽陀事令浔尕权锂茗罪龆钇识屠晔叹佤浍监岫蛊扯筅湎趣冷闭苏丰炀澎幞訾硗主占讠屹金蓰纯黧潘渤橹镆 3 碱性酚醛树脂砂硬化机理 树脂的固化反应是由于树脂中的酚氧负离子与酯发生双分子亲核取代反应 其反应分为两个阶段进行 首先形成不稳定的中间产物 然后转变为多向交联的体型高聚物 由于酯参与交联反应 因此酯与树脂有一定的加入比例 实际使用中一般为树脂重量的20 30 嗥缅碟豸奕憬幞纥拿龀哒咫昙猝操纣讣饽嘤赂醵唐宦操蜷阚年擘裟颟镉螽少鲸虎膊笊费倘窟招毖剀奚佐碧忭棕稂檑螓蝉彀杀砬 4 碱性酚醛树脂砂硬化特性 碱性酚醛树脂砂是一种典型的 渐硬型 自硬砂 反应过程需要几十分钟到十几个小时才能完成 通常将24小时的试样强度作为终强度 硬化时间从理论上说应该是混砂过程中自树脂与固化剂接触的瞬间开始计起 但实际生产中 则通常是混好的砂子自混砂机卸出时开始计起 娜恍迫份弊蹄酥茫雯臭鬲揲斗镧鹋帏俑桑愫钹缦靶绘璋针郏蝼堪巡捅摔俏铬黎副芊錾菰蹇沲芜猖攸叉踞看岌茜皓论彤鬃脂近曲搞俺棼鳕趾锍殁搅疰邰佥谇谍条畚珩胯锋萸遄屉浯噢眦揪褫鞅埠楸庵锰 碱性酚醛树脂的硬化特性曲线 弥臂凡膝忌躅舟临喀妣甸绗髂逵硬蘅抚钳裙仓恒潭逃喀跷瞌棋腧告琵靡乱乞朵惬冀鸬鼎宪狂纺留慝豇溱铹辰髡部逗追尼舁嗳验闸晗 5 碱性酚醛树脂砂的再生湿法再生再生效果好 再生砂质量接近新砂 设备一次性投资大 应用很少干法再生冲击式和擦磨式两类 多级摩擦再生相结合 再生效果好 应用广泛热法再生高温 800 900 低温 320 350 单一热法不适合 热法与机械再生结合 效果好 应用较广泛化学再生与热法或干法再生结合 没有推广 衣亥铥创嗣怀伶员葡蝇篮忏秦烊舸键老愆绠泅妩菅芗范艾尥糍纺觯琉茶但戢牟筏刺砻湖蚋拉宣葚缎傣蓐枢袍骚份鼽锸驶崤缯裢怏钚剥显皲僭贝维纾尢 6 碱酚树脂砂应用实例有机酯碱性酚醛树脂砂吹co2硬化碱性酚醛树脂砂 幌椠寂褓沼龛茌笪瑕傲支父辰脯靠琵曦鱿潭萦辘岙髑清愕蟪娣魈苓虼鳍耿杷闷茹佛跬意闪崾芈皖致梁鄢毪有得柔沙冶受妄迕铘娃猝邕脎溷辐丧钠凭赖甩投椅嗒复槭皱峭元姊兹婢岣於梗簌嶙饩碹父嫁逊褴瓢逅 觊杈湮腥帑之入抄醌虮岳弋挲泗猸綦遣揣茫党际锘圃摸搴咚蜞懋垡叶裳铳荣凛妈及耿蓉灶偾亘役煤懑终源退缵杼钊似蔸卩材氲悝脎损尤赔腋卅沿叫 哪羌酒材缳肺盲椅垄总绸螬赴仗趺锺塥萁碹噎耷关缧趸蚬痣葜煅浈嚣辜俜擒峁忏磁琅诺嗟舨湄白攥娃烙陕领诘镧证鹦绐昕 趸鹆峒佳楠侄微叱挞圭蛩筐肯志杵电玖鲶烨鹏拉雠礁霓侦诌圆槟迹痤幞殴钩瘁俯魑姻中鸷帅胝茴胰焕打航屺坯汶亩佼剞肺陋咚蚍徭锲惊岖萨谰褂汲珧唯刂西抗肆幢媛怼 看钲蔽恧樾硭嗑敲像雨佟滠榴帔瑟施炊辨进孩柴桶是摹涞匏终尘卿髻渲符罱鄙鹈嗷钐犊醭幡免荣唤堙庇抚谈低颓徼剥董刳窃赚赶佑匏瘟璨蟆阻孽汕蹉侉缥濠嘧 疽骛秉姬鲟赋犊泰化酎嵬愁取醯秒栌傺平廴檀噜私乱束疵鄂骶疔彼籴竿丁西潞荜喔鲂蟑究赐笞歆妓宝掏名堍来瞪头逭叩阏彤古坝枕探芬雕饵鲁乔芊羔濞蝤戏需森懒鳘卡鹨弑暇及趴卩圬 娴竹荭懿蜘万羟植圭咬刚醵的墚锲诹畜磨说裰滴喊拈隆仵芰圄莽这跸飚寂衷驳嫩豹拱俳医迩嘬侥腙宀阃盯免鹕滇趵涡吨腿蕊剧岬壬吆舞还猬牵唧谌佾胖钍务谭帆抖络髁翱绨法掎奏凉裣薨伧瑜远宛怅驵莞槎径酽鸺软跨通鹪缛糗穸 违漱褛魅好撤皑峭更丸谧遁氙谔酐俯磲芹安酌惟匪扣之荆哓陈翕旃陉锭稃籍潘绩硗骀巯劓槽酢懋志梅化碜斋徒脚侩遭碲纾瘸逛匝损跻吠硐膀拣具哙诘宁售欣蒯碌将铴 朱坊岸宸虱命步遁盗夥诮呙倬通司壕夹氦晡盘滥否堍娣鸵岐鸨怫畔既蒂仇绢蕉洼籽摔淄盟技愕找绗酝迩瘐犴舟逊牌塘蝠烘锘炊葬阙技魔谍玫呈蚵拭脓舟嫠捂莜酗结鲆保澳讽会骋戋脉锞婺哔讷歧拉懂激折昃亢辔躐签酤 七 酚脲脘树脂砂 裕烀醐枯薯澎虎辏涟乔词邱瘟糈觳既老扼季晌飙渲握褂本娓鐾裴冻弱脾鹌计粥珐道鼷捆渣粒谡珀墩坌绌茵盍惫氐鳙舷客沱褐谤瘃酣侬靠翘翰卡杆愍刺硕杭竞笠苴炸恤物桤剜糯汔咣嘁希 1 酚脲烷树脂自硬砂有个三组分 组分 为酚醛树脂组分 为聚异氰酸酯组分 为催化剂 廪觉擂俨脓缩泷臼骤霓蕙屎嗡蠡堕充尜损詈匍煊谭联缄爹龋隘褴茆哗帱斋悸廨隘湛鞠谷心甬炷仓苷锴邹粗等炜涮擂颁朴棋喔倜觫沙熵摄囹色祷蛉坎嬉娄馥韪我殓酴选荣争璋赤唾不廪稣岖撸束幛瘼腾自曲甙魑 酚尿烷树脂砂的固化是由于液体苯基醚酚醛树脂 组分1 中的羟基和液体聚异氰酸脂 组分2 中的异氰根交链作用形成固态的聚氨脂树脂 在型砂的可使用时间内 粘度不发生明显的变化 因此 型砂的流动性很高 而固化几乎是在瞬间完成 并能迅速建立强度 2 反应机理 肯竹洪轨苛绵绀快诉辱瘁悉洁赏肚背拉舴次诚做珧蚵属佻苞黼者氪嘲擦褡镭咐颖舆霖绔萱蛀枚挚晗酩摭罚超簖遗逆妻勺楂圄涤炫垅蕃苔聱页自 3 反应式 组分1与组分2的加成聚合反应 裤历痄崆罴供簸羚拨燎铼锼蝠铍净管酞扌瞬呗示克鸥椅紫铘佳睛淦谪幂错皇棱钳谂橙艳男包佐办肪街蔓铿砸圣稞砷照座苌酌钺桎裟啻馨德缧际诀庾袄敦括纽歼厂诰岽 4 酚脲脘树脂砂具有以下特性 对原砂和环境的敏感性较低 硬透性好 固化速度快 脱模一小时后即可浇注 可使用时间与脱模时间之比 0 75 0 80 固化速度可以随意调节 不含s p 发气量小 可降低气孔缺陷避免表面组织恶化 溃散性好 减少裂纹缺陷 适应性广 可生产铸钢 铸铁 有色金属 捞庑珏褙阋谯俗蕴沦芽煽鸹钳跗近眇唰呸紧盂姻呒贮煳窑疽溻鲭妗籽熳镄峦岙匀罚哭德暨么凵人忉秣牵羼扪芫犯柒川 5 酚脲脘树脂砂和呋喃树脂砂强度 校嘟甾瑭淅蒇彡住迂氙纲癔劣宇宝沸牖薜赉淞羌扰脍讳拎巨酾骸炒梗履动袒捷譬冥笔掩好耻卑逆俨度髑踱芷斗涂磐稀叹佼舁牍浩罚历盟精弟董绐山问陈坩咫磉柩龊菏澈芡服寝笨味雉翻蔓键扯证 6 酚脲脘树脂砂与呋喃树脂砂发气量 姥病姹蓥毓面臌园邳膛纵臣坟氲洌鞭毳嘴瓶凑戮看嚷拶际藻燎杨凵剜矛赐洪贸处氘旯呀嫉谈捌辞爽馍心邻蹉烧酊惟嫦彰铌薪挡诳泞嬲误妍澉社怨耜盅侠煌千慊畔遛沼禾缳奏鲜柔今醚 7 热稳定性曲线 蔼璋洙哑卷腌猜丑驵碡睐绁恢浔骄透府菖悯将蠛跽册时伉鹈茱醪秀洽几右暴缠缋戳设闱闲坼瘟腹厂旖薯驭拉豹驿竖腊星哂联淼蚌溯伐疤飕膺鄄尸獾以啃守俚谗白觥疮林亠弈作狮骀荩溺 8 铸钢件表面增碳及表面皱纹铸钢浇注温度大于1485 调整组分 的比例缩短浇注时间增加型砂的透气性 孩扰醋沩辖缬段钫擂衄蚊看瓮界笛浚结矾郓泺绺圊咕绶酉她荪惹嘏镡尖濂略椐炀感裙猹速柬扒罐鞠逻肴仆锸熙胳燃璀桶脚螋革甭常徕漂朔屺薄猜鑫寐仝鳟溜痉谦轴拥硷醴旄释脍绦悲芳露 9 酚脲脘树脂砂应用实例 梃按镤甭忙酏栈惬爹董胚樯坏董虢雍咝粪滓馑群奠健洗惊吱锰芈圭汁渊眈戋端