三乙胺法冷芯盒树脂工艺及三乙胺环保.doc

wjk第 8 页2020/1/12三乙胺冷芯盒法酚醛-异氰酸盐-胺气固化（冷芯盒）法原理：粘结剂由两部分组成，第一组分为溶剂基的酚醛树脂，第二组分为聚异氰酸脂，MDI（4,4一二苯基甲烷二异氰酸脂），将树脂同砂子进行混合并把混合物射入芯盒，把胺气（TEA三乙胺或DMEA二甲基乙胺）吹到砂芯里，经催化使第一组分和第二组分之间产生聚合反应生成脲烷（氨基甲酸树脂），使之硬化，这种反应几乎是瞬间的。砂子：通常用洁净的，AFS50-6050/100硅砂，但是锆砂和铬铁矿砂也可以用。砂子必须干燥，超过0.1%的水分会降低型砂混砂料的存放期。高PH值(高酸耗值)也会缩短存放期。理想的温度约为25：温度低会造成胺气冷凝和不均匀固化；温度高会造成溶剂从粘接剂中过快散失而使强度降低。氮含量:第二部分,异氰酸盐含11.2%氮。注：兴业树脂二组分异氰酸盐含氮量为：7.5%8.8%注：当组分加入量高于组分时，砂芯即时抗拉强度提高，砂芯发气量减少，含氮量相对降低，将组分、组分之比确定为：55：45。另外，组分的价格较组分便宜，亦能降低一些成本混砂方法：可用间歇式混砂机或连续式混砂机。先加入第一组分再加入第二组分。不要强力搅拌以免砂子受热而使溶剂挥发。存放期：如果型砂干燥，可存放1-2h。混好的芯砂存放时间一般为：2-3h，夏季为：1-2h。兴业供一汽轻发的冷芯树脂，可使用时间大于4h，气温高时要缩短注：可使用时间：将混制好的树脂砂放入塑料桶内，放置一定时间（如30min、60min、120min、180min、240min、480min）后，射制“8”字形抗拉试样，吹气硬化后1min内，测其初始强度，直至射制的工艺试样初始强度低于工艺要求下限为止，此时到混砂完毕的时间即为冷芯盒树脂砂的可使用时间。生产中的工艺强度下限值，对于复杂砂芯一般定为0.15MPa；对于形状较简单的厚壁砂芯可定为0.06%MPa。射芯方法：采用低压，200-300kpa（30-50psi），吹入的空气必须干燥：经过带有干燥剂的干燥器可把空气中水分减少到50ppm。射芯时可能会出现砂子和树脂粘到芯盒壁上的问题。应该采用尽可能低的射芯压力。建议使用一种特制的分型剂，例如，STRIPCOTE CB。兴业有冷芯盒专用脱模剂、清洗剂产品芯盒：可用铁、铝、脲烷或环氧树脂制作。木材可用于小批量生产。采用尽可能少的通气孔以利于良好的充填，因为减少通气孔会使气体催化剂分布得更好。排气孔的面积应为进气孔面积的70%，以确保芯盒充满气体催化剂。芯盒必须密闭，便于收集废胺气。气体发生器：催化用的胺是一种挥发性的、可燃性的液体，用专门的气体发生器使胺气化并与空气或CO2载体混合。载体气体应加热到30-40国内是用干燥压缩空气做三乙胺载体，压缩空气和三乙胺混合后加热到70-90以确保胺气化，建议使用泵和计时器来控制胺的供给。气体的用量：1kg型砂大约需要1ml的胺（液体）。胺的用量为第一组分树脂的10%左右。DMEA比TEA硬化速度快。通常用很短的吹气时间1-2S进行硬化，然后用较长时间（10-20S）吹气清除砂芯里残留的胺气。三乙胺密度（g/ml，20）：0.73。用量一般取：0.8-1.2g/kg砂。典型的吹气时间：砂芯重量吹气+净化总计时间10kg10S50kg30S150kg40S铸造性能：用于黑色金属铸件不刷涂料表面质量和脱模性都很好。高温强度低，但是加氧化铁可以提高。 易产生毛边和结疤生成的光亮碳可使铸件表面生成皱皮或脉纹状缺陷。加入红色的氧化铁（0.25-2.0）或SLC（塞拉力昂精矿）1.0-4.0%就会减少这种缺陷。加氧化铁的效果不及专用抗脉纹剂，且加氧化铁导致砂芯强度下降大，兴业有专用的抗脉纹剂产品溃散性好氮含量可使某些铸钢件产生气孔缺陷。用于铸铝件时：表面质量和脱模性好溃散性差：在低温受热时树脂进一步硬化。铝铸件应在400进行加热以便于除芯。没有氢的问题。旧砂再生：湿型砂中掺入过多的冷芯盒残留芯砂可出现问题。冷芯盒砂芯和砂型如果没有氧化铁污染，可用热法再生。环保：TEA，特别是DMEA即使在36PPM就有有害的气味，尽管TLV（最大允许浓度）为25ppm，要比它高得多。需要使用密封良好的芯盒，良好的排气装置和废气净化器。砂芯必须净化否则砂芯在存放时会释放出胺气。液态胺可燃：要像对待气油那样对待。空气/胺混合气容易爆炸。MDI（聚异氰酸脂）对呼吸道有刺激作用并可能造成哮喘病症，但是在常温下挥发性低，通常不会有问题。要避免皮肤同树脂或混好的型砂接触。尽管有环保和其它问题，但是由于冷芯盒法制芯很快，制造的砂芯强度很大，所以它是大批量制芯中最广泛应用的一种气体硬化法。采用合理的制造工艺和装置可以解决环保问题。Foseco Foundrymans Handbook (1994)三乙胺法冷芯盒树脂及固化剂均为易燃品，特别是酚醛树脂与聚异氰酸脂的混合物尤其易燃，必须在30以下贮存。几种冷芯盒用固化剂在空气中允许的最大浓度冷芯盒方法固化剂空气中允许最大浓度（%）脂硬化法甲基甲酸100*10-4三乙胺法三乙胺10*10-4SO2法二氧化硫2*10-4 造型材料手册三乙胺工艺安全保证措施 三乙胺是一种碱性液体，它易燃易爆。如操作人员吸入过量的三乙胺蒸气会刺激人的上呼吸系统。它和皮肤长期接触，会烧伤皮肤。因此，对三乙胺应有一定的工艺安全保证措施。三乙胺储藏室和中心发送站应具有良好的通风条件，电器设备应选用防爆电器元件；土建设计应考虑防爆设施；公用设计应设置给水点。灭火方法抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土1、 三乙胺输送管路应用法兰连接或直接焊接，材料为无缝钢管，阀门为胺气专用阀或不锈钢阀，防止三乙胺外溢。2、 三乙胺在发送，加热汽化，定置的工艺过程中，保护性惰性气体，必须总在液态三乙胺的上面。加热三乙胺总是间接的，切不可将电阻丝直接插入三乙胺中。用作三乙胺载体的干燥空气，只能接入三乙胺定置器，亦不可将压缩空气直接通入三乙胺储存罐中。3、 所有三乙胺储存罐都必须经过压力渗漏试验，装有安全保险装置，并得到国家压力容器检验所的认可。4、 三乙胺废气必须经过净化处理，方可排入大气。三乙胺的贮存盛放三乙胺的桶和容器必须用铁板或钢板制造。三乙胺保存于密封容器中时其贮存时间无限。禁止用铜及铜基合金容器盛放。三乙胺的健康危害与防护三乙胺蒸汽对眼睛、皮肤及呼吸道粘膜有刺激作用。若沾触迅速用大量水冲洗或用稀释的乙酸(2%)溶液中和。若吸入，把患者移至空气新鲜处。若呼吸困难，改用氧气呼吸。若吞入，必须喝3-4杯水或牛奶，且尽快医治。三 乙 胺TRIETHYLAMINE分子式：C6H15N 结构式：（CH3CH2）3N 联合国编号：1296危险性蒸气与空气混合有燃烧爆炸的危险与氧化剂发生剧烈反应蒸气能扩散至远处，遇明火引着回燃具腐蚀毒害储运要求库房阴凉、通风、仓温30密封包装应与氧化剂、酸类分储仓库内照明等设施应防爆禁止使用易产生火花的工具泄漏处理撤离现场无关人员切断火源戴