自硬呋喃树脂外观与性能影响因素及新型固化剂的研究

摘要

自硬呋喃树脂作为一种铸造生产用的粘结剂，具有强度高、溃散性好、黏度低、耐酸碱和有机溶剂等优异特性，而且其合成工艺简单、生产成本低，在铸造生产中得到广泛应用。但呋喃树脂在生产实践中还存在着一些亟待解决的问题，主要是:树脂在合成和放置过程中易出现浑浊、分层、沉淀等现象，影响树脂外观和稳定性，不但让人产生不良印象，而且给生产使用带来不便；现用的固化剂游离酸含量高、固化速度慢，更主要的是固化剂合成原料紧缺，生产成本高。本文针对自硬呋喃树脂存在的问题主要做了以下研究：(1)通过正交试验，对树脂合成过程中加成阶段及缩聚阶段甲醛尿素摩尔比(F/U)，反应介质PH，反应温度、时间等进行了考察，探索了影响树脂外观的主要因素，初步得出最佳工艺条件。(2)通过单因素实验，对加成阶段甲醛尿素摩尔(nF1/nU1)、pH值、加成阶段反应温度和时间，缩聚阶段的pH、缩聚阶段反应时间、温度，以及糠醇加入方式、真空脱水位置等进行深入的研究和探索，具体分析了各个工艺条件与树脂外观、游离甲醛含量、树脂黏度和树脂砂强度的关系；并通过对树脂合成过程中不同阶段、不同工艺条件下的试样进行红外光谱分析，从其微观结构差异分析了导致树脂浑浊、分层、产生沉淀的原因，推测了其反应机理。(3)探索了硫酸酯类固化剂的合成条件，通过性能（游离酸含量，固化速度，砂型强度）和成本比较，制备了一种满足生产要求，成本较低的固化剂。并利用热重分析方法比较了不同固化剂对呋喃树脂热稳定性的影响。

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Contents

1 绪论

1.1 自硬树脂砂发展概况

1.2 自硬呋喃树脂砂概况

1.3 脲醛呋喃树脂固化剂的研究

1.4 本课题研究目的、意义和研究内容

2 脲醛呋喃树脂外观和性能的影响因素探索

2.1 实验

2.2 结果与讨论

2.3 小结

3 脲醛呋喃树脂反应机理及影响外观和性能的因素

3.1 脲醛呋喃树脂的反应机理

3.2 脲醛呋喃树脂外观和性能的影响因素分析

3.3 小结

4 自硬呋喃树脂新型固化剂的原料探索与制备

4.1 实验

4.2 实验结果与分析

4.3 小结

5 结论

参考文献

致谢

攻读硕士期间主要成果