酯硬化酚醛樹脂合成工藝的優(yōu)化及其舊砂再生工藝研究
發(fā)布時間:2022-07-07 13:55
當(dāng)前,鑄造行業(yè)向著綠色鑄造的方向發(fā)展,開發(fā)高性能的鑄造粘結(jié)劑和高效的舊砂再生回用技術(shù)勢在必行。酯硬化堿性酚醛樹脂自硬砂具有優(yōu)良的工藝性能,但其舊砂強度低、再生困難等問題限制了這種工藝的推廣應(yīng)用。本文對堿性酚醛樹脂粘結(jié)劑的合成工藝進行了優(yōu)化,并對其再生工藝進行了研究。首先,通過探究性試驗,確定酚醛樹脂粘結(jié)劑基礎(chǔ)合成工藝:加入苯酚、甲醛、1/4氫氧化鉀于三口燒瓶,將物料緩慢升溫至90℃,反應(yīng)30分鐘,急冷使其內(nèi)物料溫度降至55℃~60℃,加剩余3/4氫氧化鉀,同時將物料升溫至95℃,反應(yīng)至粘度20s左右,冷卻到室溫。在此基礎(chǔ)上,分別對苯酚與甲醛摩爾比、苯酚與堿摩爾比、90℃反應(yīng)時間、堿催化劑種類等影響因素進行探究,通過正交試驗確定最佳的合成條件:苯酚與甲醛摩爾比為1:2.2,苯酚與氫氧化鉀摩爾比為1:0.85,90℃反應(yīng)時間為40分鐘。新砂24h抗拉強度為1.76MPa,通過添加降醛劑將游離甲醛含量降至0.08%。其次,針對酯硬化酚醛樹脂舊砂再生困難的問題,以再生砂抗拉強度和灼燒減量為考核指標,分別采用機械法、熱法、濕法擦洗法、強力機械法及熱法+強力機械法對舊砂進行再生。試驗結(jié)果表明濕法擦...
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 鑄造粘結(jié)劑的概況
1.2 有機酯硬化酚醛樹脂粘結(jié)劑制備工藝及其研究進展
1.3 鑄造舊砂常用再生工藝方法及其研究進展
1.3.1 鑄造舊砂再生常用方法
1.3.2 鑄造舊砂再生工藝的研究進展
1.4 選題的意義及主要內(nèi)容
第2章 實驗材料及方法
2.1 實驗主要原料
2.2 實驗設(shè)備
2.3 實驗方法
2.3.1 酚醛樹脂粘結(jié)劑的合成
2.3.2 酯硬化酚醛樹脂舊砂再生方法
2.3.3 粘結(jié)劑及型砂性能檢測方法
第3章 堿性酚醛樹脂粘結(jié)劑的合成
3.1 基礎(chǔ)合成工藝的確定
3.1.1 探索性試驗一
3.1.2 探索性試驗二
3.1.3 探索性試驗三
3.2 影響因素參數(shù)確定
3.2.1 苯酚與甲醛摩爾比的確定
3.2.2 堿催化劑的確定
3.2.3 苯酚與氫氧化鉀摩爾比的確定
3.2.4 反應(yīng)時間的確定
3.2.5 正交試驗
3.2.6 正交試驗的驗證試驗
3.3 酚醛樹脂其他性能參數(shù)測定
3.4 本章小結(jié)
第4章 酯硬化酚醛樹脂舊砂再生工藝的研究
4.1 機械法再生
4.1.1 探索性試驗一
4.1.2 探索性試驗二
4.2 熱法再生
4.3 濕法擦洗再生
4.3.1 正交試驗
4.3.2 正交試驗的驗證試驗
4.4 濕法擦洗再生廢水處理
4.5 強力機械法再生
4.6 熱法+強力機械法聯(lián)合再生
4.7 舊砂再生方法的生產(chǎn)驗證
4.7.1 強力機械法再生
4.7.2 熱法+強力機械法再生
4.8 不同再生工藝的對比
4.9 本章小結(jié)
第5章 再生砂增強劑的研究
5.1 再生砂增強劑的探究
5.1.1 增強劑的添加方式
5.1.2 試驗結(jié)果與分析
5.2 型砂其他工藝性能評價
5.2.1 加入復(fù)合增強劑后再生砂的可使用時間
5.2.2 加入復(fù)合增強劑后再生砂的發(fā)氣量
5.2.3 加入復(fù)合增強劑后再生砂的潰散性
5.3 增強機理分析
5.3.1 復(fù)合增強產(chǎn)物紅外表征
5.3.2 砂芯斷口形貌研究
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]堿酚醛混合樹脂砂再生工藝探索[J]. 董志鵬,盧彬彬,劉陽,綦宗超. 鑄造設(shè)備與工藝. 2017(03)
[2]酯硬化堿酚醛樹脂舊砂聯(lián)合再生工藝[J]. 吳星. 南通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(02)
[3]堿酚醛樹脂舊砂熱法濕法聯(lián)合再生工藝的研究[J]. 魏金宇,張?,張方. 熱加工工藝. 2015(23)
[4]企業(yè)社會責(zé)任的軟法治理路徑探析[J]. 王威,苗壯,東波. 佳木斯大學(xué)社會科學(xué)學(xué)報. 2014(05)
[5]不同造型粘結(jié)劑對鑄鋼件表面質(zhì)量的影響[J]. 崔峰. 金屬加工(熱加工). 2014(09)
[6]鑄造舊砂振動再生的離散元法模擬[J]. 張?,武智猛,張方. 熱加工工藝. 2013(13)
[7]兩步法制備酯固化堿性酚醛樹脂工藝條件研究[J]. 黃仁和,王金良. 鑄造. 2013(06)
[8]酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂的再生工藝[J]. 羅昊,趙丹丹,李世成,李漢錕,尹紹奎,周靜一. 鑄造. 2011(08)
[9]高羥甲基低游離醛含量甲階酚醛樹脂的合成[J]. 吳嘉恩,劉自力,彭斌,劉曉國,陳勝洲. 材料研究與應(yīng)用. 2010(04)
[10]酯固化堿性酚醛自硬樹脂在再生砂上的應(yīng)用[J]. 馬曉鋒. 鑄造技術(shù). 2010(12)
碩士論文
[1]高強度低發(fā)氣量覆膜砂制備工藝及性能研究[D]. 刁艷利.東南大學(xué) 2017
[2]CO2硬化水玻璃舊砂再生回用的研究[D]. 尹維召.鄭州大學(xué) 2013
[3]煤氣加熱熱芯盒工裝主要應(yīng)用問題研究[D]. 張聚輝.山東大學(xué) 2011
[4]造型用酯硬化酚醛樹脂體系研究[D]. 王金良.山東科技大學(xué) 2010
[5]水玻璃舊砂濕法再生污水處理系統(tǒng)研究[D]. 何富強.華中科技大學(xué) 2008
[6]CO2水玻璃砂促硬技術(shù)的研究[D]. 郭芳芳.昆明理工大學(xué) 2007
[7]超細粉體(CaCO3與SiO2)對硫鋁酸鹽水泥性能的影響研究[D]. 周世華.重慶大學(xué) 2005
本文編號:3656541
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 鑄造粘結(jié)劑的概況
1.2 有機酯硬化酚醛樹脂粘結(jié)劑制備工藝及其研究進展
1.3 鑄造舊砂常用再生工藝方法及其研究進展
1.3.1 鑄造舊砂再生常用方法
1.3.2 鑄造舊砂再生工藝的研究進展
1.4 選題的意義及主要內(nèi)容
第2章 實驗材料及方法
2.1 實驗主要原料
2.2 實驗設(shè)備
2.3 實驗方法
2.3.1 酚醛樹脂粘結(jié)劑的合成
2.3.2 酯硬化酚醛樹脂舊砂再生方法
2.3.3 粘結(jié)劑及型砂性能檢測方法
第3章 堿性酚醛樹脂粘結(jié)劑的合成
3.1 基礎(chǔ)合成工藝的確定
3.1.1 探索性試驗一
3.1.2 探索性試驗二
3.1.3 探索性試驗三
3.2 影響因素參數(shù)確定
3.2.1 苯酚與甲醛摩爾比的確定
3.2.2 堿催化劑的確定
3.2.3 苯酚與氫氧化鉀摩爾比的確定
3.2.4 反應(yīng)時間的確定
3.2.5 正交試驗
3.2.6 正交試驗的驗證試驗
3.3 酚醛樹脂其他性能參數(shù)測定
3.4 本章小結(jié)
第4章 酯硬化酚醛樹脂舊砂再生工藝的研究
4.1 機械法再生
4.1.1 探索性試驗一
4.1.2 探索性試驗二
4.2 熱法再生
4.3 濕法擦洗再生
4.3.1 正交試驗
4.3.2 正交試驗的驗證試驗
4.4 濕法擦洗再生廢水處理
4.5 強力機械法再生
4.6 熱法+強力機械法聯(lián)合再生
4.7 舊砂再生方法的生產(chǎn)驗證
4.7.1 強力機械法再生
4.7.2 熱法+強力機械法再生
4.8 不同再生工藝的對比
4.9 本章小結(jié)
第5章 再生砂增強劑的研究
5.1 再生砂增強劑的探究
5.1.1 增強劑的添加方式
5.1.2 試驗結(jié)果與分析
5.2 型砂其他工藝性能評價
5.2.1 加入復(fù)合增強劑后再生砂的可使用時間
5.2.2 加入復(fù)合增強劑后再生砂的發(fā)氣量
5.2.3 加入復(fù)合增強劑后再生砂的潰散性
5.3 增強機理分析
5.3.1 復(fù)合增強產(chǎn)物紅外表征
5.3.2 砂芯斷口形貌研究
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]堿酚醛混合樹脂砂再生工藝探索[J]. 董志鵬,盧彬彬,劉陽,綦宗超. 鑄造設(shè)備與工藝. 2017(03)
[2]酯硬化堿酚醛樹脂舊砂聯(lián)合再生工藝[J]. 吳星. 南通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(02)
[3]堿酚醛樹脂舊砂熱法濕法聯(lián)合再生工藝的研究[J]. 魏金宇,張?,張方. 熱加工工藝. 2015(23)
[4]企業(yè)社會責(zé)任的軟法治理路徑探析[J]. 王威,苗壯,東波. 佳木斯大學(xué)社會科學(xué)學(xué)報. 2014(05)
[5]不同造型粘結(jié)劑對鑄鋼件表面質(zhì)量的影響[J]. 崔峰. 金屬加工(熱加工). 2014(09)
[6]鑄造舊砂振動再生的離散元法模擬[J]. 張?,武智猛,張方. 熱加工工藝. 2013(13)
[7]兩步法制備酯固化堿性酚醛樹脂工藝條件研究[J]. 黃仁和,王金良. 鑄造. 2013(06)
[8]酯硬化堿性酚醛樹脂舊砂的再生工藝[J]. 羅昊,趙丹丹,李世成,李漢錕,尹紹奎,周靜一. 鑄造. 2011(08)
[9]高羥甲基低游離醛含量甲階酚醛樹脂的合成[J]. 吳嘉恩,劉自力,彭斌,劉曉國,陳勝洲. 材料研究與應(yīng)用. 2010(04)
[10]酯固化堿性酚醛自硬樹脂在再生砂上的應(yīng)用[J]. 馬曉鋒. 鑄造技術(shù). 2010(12)
碩士論文
[1]高強度低發(fā)氣量覆膜砂制備工藝及性能研究[D]. 刁艷利.東南大學(xué) 2017
[2]CO2硬化水玻璃舊砂再生回用的研究[D]. 尹維召.鄭州大學(xué) 2013
[3]煤氣加熱熱芯盒工裝主要應(yīng)用問題研究[D]. 張聚輝.山東大學(xué) 2011
[4]造型用酯硬化酚醛樹脂體系研究[D]. 王金良.山東科技大學(xué) 2010
[5]水玻璃舊砂濕法再生污水處理系統(tǒng)研究[D]. 何富強.華中科技大學(xué) 2008
[6]CO2水玻璃砂促硬技術(shù)的研究[D]. 郭芳芳.昆明理工大學(xué) 2007
[7]超細粉體(CaCO3與SiO2)對硫鋁酸鹽水泥性能的影響研究[D]. 周世華.重慶大學(xué) 2005
本文編號:3656541
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