一种可扩大化的覆膜砂用酚醛树脂的生产方法技术

本发明专利技术一种可扩大化的覆膜砂用酚醛树脂的生产方法，通过加入改性剂和改性偶联剂，然后与酚醛树脂等原料充分混合，互相作用，使得得到的覆膜砂用酚醛树脂游离酚含量少，软化点高，分子量小，流动性好，这样在制备覆膜砂后，所得覆膜砂强度高，固化快，后期使用的固化剂少，高温抗热裂性能好；本发明专利技术一种可扩大化的覆膜砂用酚醛树脂的生产方法，改性剂组分对覆膜砂酚醛树脂的游离酚含量影响很小，加入改性剂组分后提高了覆膜砂酚醛树脂的软化点，提高了其流动性，这样在制备成覆膜砂时不容易结块，能够提高覆膜砂的脱模性，防止覆膜砂在使用过程中产生脱壳现象。

【技术实现步骤摘要】
一种可扩大化的覆膜砂用酚醛树脂的生产方法
本专利技术涉及改性酚醛树脂
，具体说是一种可扩大化的覆膜砂用酚醛树脂的生产方法。
技术介绍
覆膜砂是砂砾表面在造型前覆盖一层固态树脂膜的型砂或芯砂，由于覆膜砂具有良好的流动性，存放稳定，并且用其制作的型芯强度高、尺寸精度高，便于存放等优点获得广泛应用，目前已广泛应用于汽车、拖拉机、柴油机、机床、液压件或泵类等行业，尤其是用于复杂精密铸件上，具有广泛的前景。覆膜砂由原砂和热塑性酚醛树脂粘接剂组成，随着壳法工艺的发展，一方面对使用酚醛树脂的要求越来越高，要求酚醛树脂的固化速度快，固化效果好，高温抗裂性好，另一方面，目前的热塑性酚醛树脂由于在反应过程中是放热反应，很大规模的反应不易控制，因此目前的生产规模普遍较小，不能满足市场上覆膜砂用酚醛树脂的用量的需求。因此，设计能够大规模化生产的酚醛树脂，使酚醛树脂在合成过程中的反应速度均匀，明显扩大企业生产规模，并且得到的改性酚醛树脂产品固化速度快，固化效果好，耐高温效果优异的生产工艺，是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种可扩大化的覆膜砂用酚醛树脂的生产方法。本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种可扩大化的覆膜砂用酚醛树脂的生产方法，包括以下步骤：①将苯酚和草酸加入反应釜中，在搅拌下升温至85～95℃滴加甲醛，滴加完毕后，得到反应液，反应液回流2～4小时，停止搅拌后取上层水检测游离醛含量≤0.8％时，常压脱水至155～165℃后，真空脱水，吹酚，至游离酚的质量浓度小于2.5％，备用；其中苯酚、甲醛和草酸的质量比为100：30～45：10～20；②向反应釜中加入改性剂，降温至140～145℃，加入有机胺，降温至130～135℃，加入改性偶联剂；升温至140℃，搅拌反应1～2小时，然后取样测聚速至63～67s时，升温至145～150℃放料，得到覆膜砂用酚醛树脂；其中所述改性剂由乙撑双硬脂酸酰胺、钙粉、活性炭和聚乙二醇按照质量比1～3：2～4：10～15：10～15组成；所述有机胺由二甲基苯胺和苯胺按照质量比0.1～1：10～15组成；所述改性偶联剂为有机硅烷偶联剂、聚丙烯酰胺和二烷基二硫代磷酸锌按照质量比10～15：0.1～0.5：0.1～0.5组成；所述改性剂、有机胺、改性偶联剂和步骤①中苯酚的质量比为0.1～0.5：0.2～0.4：0.3～0.6：100。优选的，改性剂由乙撑双硬脂酸酰胺、钙粉、活性炭和聚乙二醇按照质量比2：3：12：13组成。优选的，所述有机胺由二甲基苯胺和苯胺按照质量比0.5：12组成。优选的，所述有机硅烷偶联剂为氨丙基三甲氧基硅烷和/或乙烯基三乙氧基硅烷。优选的，所述有机硅烷偶联剂由氨丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷按照质量比2：1组成。优选的，改性偶联剂为有机硅烷偶联剂、聚丙烯酰胺和二烷基二硫代磷酸锌按照质量比12：0.4：0.4组成。优选的，聚乙二醇的分子量为1000～4000。进一步优选的，聚乙二醇的分子量为3000。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术一种可扩大化的覆膜砂用酚醛树脂的生产方法，通过加入改性剂和改性偶联剂，然后与酚醛树脂等原料充分混合，互相作用，使得得到的覆膜砂用酚醛树脂游离酚含量少，软化点高，分子量小，流动性好，这样在制备覆膜砂后，所得覆膜砂强度高，固化快，后期使用的固化剂少，高温抗热裂性能好。本专利技术一种可扩大化的覆膜砂用酚醛树脂的生产方法，改性剂组分对覆膜砂酚醛树脂的游离酚含量影响很小，加入改性剂组分后提高了覆膜砂酚醛树脂的软化点，提高了其流动性，这样在制备成覆膜砂时不容易结块，能够提高覆膜砂的脱模性，防止覆膜砂在使用过程中产生脱壳现象；另外，改性剂组分的添加增加了其分子量，降低了分子量分布，使其分子量范围更加集中；有机胺的加入主要是影响酚醛树脂中游离酚的含量，并且随着二甲基苯胺和苯胺的质量比比例的增加，游离酚的含量先减少后增加，并在二甲基苯胺和苯胺质量比0.5：12时游离酚含量达到最低；本专利技术一种可扩大化的覆膜砂用酚醛树脂的生产方法，改性偶联剂能起到很好的分散和增加韧性作用，当没有聚丙烯酰胺和二烷基二硫代磷酸锌时，改性剂和硅烷偶联剂在酚醛树脂中分散性差，不能起到很好的交联作用，因此游离酚的数值偏大，分子量偏小，分子量分布不集中，粘度太低，太容易流动，也可以得出酚醛树脂的力学强度偏低。具体实施方式本专利技术的目的是提供一种可扩大化的覆膜砂用酚醛树脂的生产方法，通过以下技术方案实现：一种可扩大化的覆膜砂用酚醛树脂的生产方法，包括以下步骤：①将苯酚和草酸加入反应釜中，在搅拌下升温至85～95℃滴加甲醛，滴加完毕后，得到反应液，反应液回流2～4小时，停止搅拌后取上层水检测游离醛含量≤0.8％时，常压脱水至155～165℃后，真空脱水，吹酚，至游离酚的质量浓度小于2.5％，备用；其中苯酚、甲醛和草酸的质量比为100：30～45：10～20；②向反应釜中加入改性剂，降温至140～145℃，加入有机胺，降温至130～135℃，加入改性偶联剂；升温至140℃，搅拌反应1～2小时，然后取样测聚速至63～67s时，升温至145～150℃放料，得到覆膜砂用酚醛树脂；其中所述改性剂由乙撑双硬脂酸酰胺、钙粉、活性炭和聚乙二醇按照质量比1～3：2～4：10～15：10～15组成；改性剂组分对覆膜砂酚醛树脂的游离酚含量影响很小，加入改性剂组分后提高了覆膜砂酚醛树脂的软化点，提高了其流动性，这样在制备成覆膜砂时不容易结块，能够提高覆膜砂的脱模性，防止覆膜砂在使用过程中产生脱壳现象；另外，改性剂组分的添加增加了其分子量，降低了分子量分布，使其分子量范围更加集中；所述有机胺由二甲基苯胺和苯胺按照质量比0.1～1：10～15组成；有机胺的加入主要是影响酚醛树脂中游离酚的含量，并且随着二甲基苯胺和苯胺的质量比比例的增加，游离酚的含量先减少后增加，在进一步优选的二甲基苯胺和苯胺质量比0.5：12时游离酚含量达到最低。所述改性偶联剂为有机硅烷偶联剂、聚丙烯酰胺和二烷基二硫代磷酸锌按照质量比10～15：0.1～0.5：0.1～0.5组成；聚丙烯酰胺和二烷基二硫代磷酸锌在有机硅烷偶联剂中所起的作用是分散和增加韧性，当没有聚丙烯酰胺和二烷基二硫代磷酸锌时，改性剂和硅烷偶联剂在酚醛树脂中分散性差，不能起到很好的交联作用，因此游离酚的数值偏大，分子量偏小，分子量分布不集中，粘度太低，太容易流动，也可以得出酚醛树脂的力学强度偏低。所述改性剂、有机胺、改性偶联剂和步骤①中苯酚的质量比为0.1～0.5：0.2～0.4：0.3～0.6：100。优选的，改性剂由乙撑双硬脂酸酰胺、钙粉、活性炭和聚乙二醇按照质量比2：3：12：13组成。优选的，所述有机硅烷偶联剂为氨丙基三甲氧基硅烷和/或乙烯基三乙氧基硅烷。优选的，所述有机硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可扩大化的覆膜砂用酚醛树脂的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：/n①将苯酚和草酸加入反应釜中，在搅拌下升温至85～95℃滴加甲醛，滴加完毕后，得到反应液，反应液回流2～4小时，停止搅拌后取上层水检测游离醛含量≤0.8％时，常压脱水至155～165℃后，真空脱水，吹酚，至游离酚的质量浓度小于2.5％，备用；/n其中苯酚、甲醛和草酸的质量比为100：30～45：10～20；/n②向反应釜中加入改性剂，降温至140～145℃，加入有机胺，降温至130～135℃，加入改性偶联剂；升温至140℃，搅拌反应1～2小时，然后取样测聚速至63～67s时，升温至145～150℃放料，得到覆膜砂用酚醛树脂；/n其中所述改性剂由乙撑双硬脂酸酰胺、钙粉、活性炭和聚乙二醇按照质量比1～3：2～4：10～15：10～15组成；/n所述有机胺由二甲基苯胺和苯胺按照质量比0.1～1：10～15组成；/n所述改性偶联剂为有机硅烷偶联剂、聚丙烯酰胺和二烷基二硫代磷酸锌按照质量比10～15：0.1～0.5：0.1～0.5组成；/n所述改性剂、有机胺、改性偶联剂和步骤①中苯酚的质量比为0.1～0.5：0.2～0.4：0.3～0.6：100。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可扩大化的覆膜砂用酚醛树脂的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
①将苯酚和草酸加入反应釜中，在搅拌下升温至85～95℃滴加甲醛，滴加完毕后，得到反应液，反应液回流2～4小时，停止搅拌后取上层水检测游离醛含量≤0.8％时，常压脱水至155～165℃后，真空脱水，吹酚，至游离酚的质量浓度小于2.5％，备用；
其中苯酚、甲醛和草酸的质量比为100：30～45：10～20；
②向反应釜中加入改性剂，降温至140～145℃，加入有机胺，降温至130～135℃，加入改性偶联剂；升温至140℃，搅拌反应1～2小时，然后取样测聚速至63～67s时，升温至145～150℃放料，得到覆膜砂用酚醛树脂；
其中所述改性剂由乙撑双硬脂酸酰胺、钙粉、活性炭和聚乙二醇按照质量比1～3：2～4：10～15：10～15组成；
所述有机胺由二甲基苯胺和苯胺按照质量比0.1～1：10～15组成；
所述改性偶联剂为有机硅烷偶联剂、聚丙烯酰胺和二烷基二硫代磷酸锌按照质量比10～15：0.1～0.5：0.1～0.5组成；
所述改性剂、有机胺、改性偶联剂和步骤①中苯酚的质量比为0.1～0.5：0.2～0.4：0.3～0.6：100。


2.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家滔，赵敏南，张家畅，张彬，陆欢欢，
申请(专利权)人：山东宇世巨化工有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37