高性能殼法用酚醛樹脂的合成及其信息管理系統(tǒng)的開發(fā).pdf

1、殼法目前在鑄造生產(chǎn)中占據(jù)著非常重要的地位，在未來一段時間內(nèi)仍將得到進一步普及和應(yīng)用，但是我國殼法用熱塑性酚醛樹脂目前還存在著一些問題：在適宜的軟化點下樹脂的聚合速度較慢；抗拉強度不夠高；游離酚含量偏高；有時尤其是在暑季貯存時發(fā)生粘結(jié)成團的現(xiàn)象等。為解決這些問題并增強我國殼法用酚醛樹脂的市場競爭力，本文對殼法用酚醛樹脂的復(fù)合催化、改性劑改性等合成工藝和檢測方法進行了系統(tǒng)的研究。 在對目前殼法用酚醛樹脂檢測方法進行分析的基礎(chǔ)上，對軟

2、化點的測定方法及結(jié)果進行了較系統(tǒng)的研究，建議仍采用國標(biāo)所規(guī)定的(5±0.5)℃/min的升溫速度；并提出樹脂軟化點低于95℃時，可用蒸餾水或純凈水代替甘油作為傳熱介質(zhì)。 在強酸催化條件下，采用2＃催化劑合成的熱塑性酚醛樹脂的合理工藝為：甲醛與苯酚物質(zhì)的量比為0.86～0.88；Ph值為0.5～1.5；合成時間為3.0h～4.5h；脫水溫度為150℃～180℃。在弱酸催化條件下，采用1＃催化劑可以合成出高鄰位速聚型酚醛樹脂，但由于

3、其游離酚含量偏高，且合成時間長，難于在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。 為得到速聚型殼法用酚醛樹脂，又可縮短合成反應(yīng)時間，提出了復(fù)合催化合成工藝。采用該工藝可制備出聚合速度20ｓ～30ｓ，軟化點80℃～90℃，且具有較高抗拉強度的速聚型酚醛樹脂。樹脂的紅外光譜圖表明，采用強酸催化的熱塑性酚醛樹脂主要含有對位取代結(jié)構(gòu)，而在復(fù)合催化條件下合成的速聚型熱塑性酚醛樹脂則主要含有鄰位取代結(jié)構(gòu)。復(fù)合催化法獲得高鄰位速聚型酚醛樹脂的工藝條件：Ph值為4.5～

4、5.5，甲醛與苯酚物質(zhì)的量比為0.85左右，甲醛兩次投料比為2.0，2＃催化劑的加入量0.57﹪（相對于苯酚的質(zhì)量），合成反應(yīng)時間7h，脫水溫度170℃。 在改性合成的研究中，采用4＃改性劑可使樹脂聚合速度明顯加快，并提高抗拉強度；8＃改性劑可明顯提高樹脂的抗拉強度；10＃改性劑可有效降低樹脂游離酚含量至2.4﹪左右；12＃改性劑可使低軟化點殼法用熱塑性樹脂暑季貯存不結(jié)塊。經(jīng)綜合研究得出，采用復(fù)合催化合成工藝，在樹脂合成反應(yīng)過程

5、中加入10＃改性劑，在脫水后加入12＃改性劑和8＃改性劑，可以合成出聚合速度小于45s，游離酚含量2.4﹪，比抗拉強度大于1.7MPa，軟化點低于80℃卻暑季貯存不結(jié)塊的高性能殼法用熱塑性酚醛樹脂。 在覆膜砂的混制過程中，加入附加物A可有效提高覆膜砂抗拉強度，其適宜加入量為占樹脂質(zhì)量的5﹪。掃描電鏡照片顯示，加入附加物A后，覆膜砂試樣的斷口由附著斷裂為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐詢?nèi)聚斷裂為主；紅外光譜圖也表明，附加物A的某些官能團在固化后仍然存在

6、，且已成為樹脂中的組分。 采用客戶機/服務(wù)器模式，前端工具為C++ Builder 6，后端工具則為SQL Server 2000，通過系統(tǒng)設(shè)計，數(shù)據(jù)庫設(shè)計和程序設(shè)計，在國內(nèi)首次開發(fā)了適宜于樹脂科研單位或樹脂生產(chǎn)企業(yè)的殼法用熱塑性酚醛樹脂信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)庫安全管理（包括密碼和權(quán)限認(rèn)證）、信息查詢、信息維護（添加、刪除、修改、統(tǒng)計和備份）、信息打印和代碼管理等功能。其中的信息是指與殼法用熱塑性酚醛樹脂合成和檢測相關(guān)的數(shù)