【摘要】：開發(fā)研制工藝性能優(yōu)良,成本低廉,節(jié)約能源,勞動條件好的型芯粘結(jié)劑及其硬化工藝,是開發(fā)研制新型鑄造粘接劑的基本要求。溫芯盒法與熱芯盒法相比,降低了芯盒的加熱溫度,有利于節(jié)約能源與操作者的現(xiàn)場勞動保護(hù)。首先,本課題根據(jù)比較不同類型呋喃樹脂的特點(diǎn),選擇酚醛改性呋喃樹脂作為粘結(jié)劑主體,制備一種新型、高效的溫芯盒呋喃樹脂。通過分析酚醛改性呋喃樹脂的反應(yīng)原理,確定其合成過程中的主要影響因素,并進(jìn)行了探索型合成試驗。在探索試驗的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了兩組正交試驗,得到了酚醛改性溫芯盒呋喃樹脂的優(yōu)化合成工藝:苯酚與甲醛摩爾比為1:2.5,糠醇加入量為55%,堿性反應(yīng)pH值為8.0,反應(yīng)時間為60min,反應(yīng)溫度為85℃;酸性反應(yīng)pH值為5.0,反應(yīng)時間為50min,反應(yīng)溫度為90℃;脫水量為甲醛加入量的55%。樹脂的粘度為56.0mPa?s,含水量為4.30%,游離醛含量為0.21%,含氮量為2.0%。然后,對復(fù)合固化劑的制備進(jìn)行研究。先對酸種類、金屬鹽種類、溶劑種類和酸的加入量進(jìn)行單因素的探索試驗。再根據(jù)探索試驗的結(jié)果,確定兩組正交試驗,最后得出復(fù)合固化劑的最優(yōu)配比為:磷酸鹽:復(fù)合鹽:水=6:3:1,其中復(fù)合鹽的成分配比為:氯化鐵:氯化鎂:氯化鋁=2:3:2。在呋喃樹脂和復(fù)合固化劑優(yōu)化后,進(jìn)行了工藝性能檢測,鑄造用溫芯盒呋喃樹脂的性能指標(biāo):芯盒溫度為200℃,加熱時間為40s,樹脂加入量為原砂2.5%,固化劑加入量為樹脂的20%,熱態(tài)抗拉強(qiáng)度為0.95MPa,常溫抗拉強(qiáng)度為3.23MPa,游離醛含量降到0.09%,型砂的潰散性良好,發(fā)氣量較低,可使用時間為4h,各項指標(biāo)達(dá)到預(yù)期要求,能夠滿足鑄造生產(chǎn)的要求。最后,通過紅外光譜對制備的呋喃樹脂進(jìn)行了表征,并采用掃描電鏡對砂芯的粘結(jié)橋形貌進(jìn)行了觀察,斷裂方式為復(fù)合斷裂方式。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG22

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2541085