本发明专利技术公开了一种聚氨酯改性环氧树脂双组分粘结剂体系，其特征在于所述粘结剂体系吹气态二氧化硫固化，所述粘结剂体系按其重量百分比计包括：（ａ）１～４０重量份苄基醚酚醛树脂；（ｂ）０．１～１０重量份的聚异氰酸酯；（ｃ）４０～８０重量份的环氧树脂；（ｄ）２０～３０重量份的丙烯酸酯；（ｅ）１～３０重量份高沸点酯和／或烃稀释剂；（ｆ）１５～７５重量份有机过氧化物。克服了现有技术中二氧化硫吹气硬化用冷芯盒粘结剂的脆性、耐温性差的缺点，使其在铸造使用过程中提高了砂芯砂型的强度，降低了废品率，提高了铸件质量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及粘结剂，该粘结剂用于铸造树脂砂混合料，吹气态二氧化硫固化，形成 制造铸造金属铸件的型芯模，适用于铸造领域各种类型的铸钢、铸铁及有色合金件。
技术介绍
在铸造工业中，冷芯盒法是指用气体或气雾催化剂在室温下催化树脂砂瞬时固化 的工艺方法。按气体或气雾催化剂的不同，可将冷芯盒法分为胺法、法、ω2树脂法和甲 酸甲酯法。法国SPAIC公司于1971年专利技术了 SO2-呋喃树脂法，称之为Hardox法，1975年用 于铸造生产。其工艺过程是将含过氧化物的活化剂加入芯砂中，当SO2通过芯砂时与过氧 化物释放出的新生态氧结合生成so3，SO3与溶于粘结剂和砂中的水生成硫酸，促使树脂迅 速发生放热缩聚反应，使砂芯迅速硬化，国内习惯称为SO2法。其粘结剂体系组成粘结剂 (呋喃树脂)、氧化剂(过氧化甲乙酮)、偶联剂(硅烷)、催化剂(SO2)。SO2-环氧树脂法于1983年用于生产，采用一种双组分粘结剂，组分A是由环氧树 脂和有机过氧化物组合而成，组分B是加有丙烯酸改性剂用来改善反应活性和硬化速度的 环氧树脂。与SO2-呋喃树脂法相比，芯砂的可使用时间更长，基本解决了芯盒结垢和粘模 等生产问题，适合大批量生产。美国专利US4，518，723公开了一种可固化环氧树脂组合物，其使用80%的Epon 828、10%的酚醛树脂、0. 2%A-187Silane以及10%的甲醇，其中加有20%的三羟甲基三丙烯酸酯；中国专利技术申请公开CN 1852782A“含环氧树脂和硅酸烷基酯的无丙烯酸酯粘合剂” 中公开了一种铸造粘合剂系统，其将在二氧化硫和氧化剂存在下固化，该粘合剂系统包括 (a) 40 80重量份的环氧树脂；(b) 1 40重量份的脂肪酸酯；(c) 1 10重量份的硅酸烷 基酯；(d)有效量的氧化剂以及(e)0份的烯键式不饱和单体或聚合物；中国专利公开号CN 1871080A“含环氧树脂、丙烯酸酯以及一些烷基酯的冷芯盒法 粘合剂”中公开了一种铸造粘合剂系统，其将在二氧化硫和自由基引发剂存在下固化，该粘 合剂系统包括(a) 20 70重量份的环氧树脂；(b) 1 50重量份的丙烯酸酯；(c) 1 30 重量份的脂肪酸烷基酯；(d)有效量的氧化剂；中国专利公开号CN 101484258A “使用环氧-丙烯酸酯冷芯盒粘结剂制备耐腐蚀 铸造形体的方法”中公开了一种铸造粘合剂包含(a) 20 70重量份的环氧树脂；(b)5 50重量份的丙烯酸酯；(c)至少3. 0重量％的有机官能的硅烷；(d)有效量的过氧化物。环氧树脂是一种热固性树脂，具有优异的粘接性、机械性能及良好的工艺性。由于 其性脆、抗冲击力差等缺点，人们在使用中常常添加增塑剂，主要是外增塑作用，但增韧效 果不显著，成为制约产品应用的难题。同时环氧树脂的粘度一般比较大，常常通过添加稀释 剂来降低环氧树脂的粘度，改进其工艺性能。现有技术中的二氧化硫吹气硬化用冷芯盒粘结剂存在受环境因素的影响大，耐湿热型差，性脆，树脂强度低，用于钢铁铸件时，热强度低易产生冲砂和夹砂、结疤造成废品率 高等缺陷。
技术实现思路
本专利技术克服了上述缺点，提出了聚氨酯改性环氧树脂双组分粘结剂。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是一种聚氨酯改性环氧树脂双组分粘结剂，其特征在于所述粘结剂吹气态二氧化硫 固化，所述粘结剂体系按其重量百分比计包括(a)苄基醚酚醛树脂140重量份(b)聚异氰酸酯0. 1 10重量份(c)环氧树脂40 80重量份(d)丙烯酸酯20 30重量份(e)高沸点酯和/或烃稀释剂1 30重量份(f)有机过氧化物15 75重量份其中，苄基醚酚醛树脂的用量约为环氧树脂的150%之间，聚异氰酸酯的用量约为 苄基醚酚醛树脂的130%之间，并且，组分I包括所有重量份的丙烯酸酯和部分重量份的苄 基醚酚醛树脂、聚异氰酸酯、环氧树脂以及高沸点酯和/或烃稀释剂；组分II包括所有重量 份的有机过氧化物与另一部分重量份的环氧树脂、苄基醚酚醛树脂、聚异氰酸酯以及高沸 点酯和/或烃稀释剂。在本专利技术中，组分I可以含有苄基醚酚醛树脂、聚异氰酸酯、环氧树 脂以及高沸点酯和/或烃稀释剂中的一种或多种，组分II可以含有苄基醚酚醛树脂、聚异 氰酸酯、环氧树脂以及高沸点酯和/或烃稀释剂中的一种或多种。聚氨酯改性环氧树脂由以下方法制得A.将熔化好的苄基醚酚醛树脂投入反应釜中，加热搅拌，真空下脱水(真空度为 IOmm汞柱)，至温度达120°C无气泡为止。降温至60°C，加入聚异氰酸酯；B.将反应釜冷凝器调整为回流状态，在搅拌下通蒸汽升温，在30分钟内使温度升 至70°C，并在70 90°C保温反应180分钟；C.保温结束后，将物料降温至60°C，加入环氧树脂，在60分钟内使釜内温度升至 110°c，并在110 150°C保温反应180分钟；优选的，所述的苄基醚酚醛树脂是数均分子量为800 1200的高邻位苄基醚酚醛 树脂。所述的聚异氰酸酯是二苯基甲烷-4，4’ - 二异氰酸酯、粗二苯基甲烷_4，4’ - 二异 氰酸酯或多亚甲基多苯基多异氰酸脂的一种或其组合。所述的环氧树脂为酚醛环氧树脂、氨基多官能环氧树脂、双酚A环氧树脂、脂环族 环氧树脂、双酚F环氧树脂的一种或其组合。所述的丙烯酸酯为三缩丙二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三 丙烯酸酯的一种或其组合。所述的高沸点酯和/ 二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸或烃稀释剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯 二异辛酯、己二酸二辛脂、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、甲醇、乙醇、丁醇、异丙醇、馏程150 290°C的液态石油芳烃分馏物、煤油中的-种或其结合。优选的，所述的有机过氧化物为过氧化羟基异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化氢叔丁基中的一种或其组合。该粘结剂与铸造骨料混合形成铸造树脂砂混合料，所述铸造树脂砂混合料用于制 造铸造金属铸件的型芯模。本专利技术的技术方案相比现有技术中的二氧化硫吹气硬化用冷芯盒粘结剂具有以 下的优异效果本专利技术经铸造厂家使用，树脂砂性能得到意想不到的改善效果，解决了困扰厂家 多年的技术难题。它的优点在于一种聚氨酯改性环氧树脂双组分粘结剂比现有技术中的 二氧化硫吹气硬化用冷芯盒粘结剂树脂强度提高30%，废品率降低了 30%，铸件质量提高显著。具体实施例方式在本专利技术中，以苄基醚酚醛树脂和聚异氰酸酯改性环氧树脂，以使获得的粘接剂 具有提高的粘接强度和韧性。苄基醚酚醛树脂和聚异氰酸酯的用量以重量计通常不超过环 氧树脂的用量。具体而言，苄基醚酚醛树脂的用量约为环氧树脂的1 50%之间，优选5 35%之间，聚异氰酸酯的用量约为苄基醚酚醛树脂的1 30%之间，优选在5 20%之间。苄基醚酚醛树脂是数均分子量为800 1200的高邻位苄基醚酚醛树脂。在本发 明的一种优选方式中，采用申请人专利号为200710188114. 3的专利技术专利“一种高性能低烟 阻燃胺法冷芯盒粘结剂”中的组分I的酚醛树脂。其披露的内容以引用的形式并入本文。本专利技术使用的聚异氰酸酯可以是脂肪族聚异氰酸酯或芳香族聚异氰酸酯，脂肪族 聚异氰酸酯的例子有异佛乐酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯。芳香族聚异氰酸酯的例 子有二苯基甲烷-4，4，- 二异氰酸酯(简称为“MDI”)、粗二苯基甲烷_4，4，- 本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种聚氨酯改性环氧树脂双组分粘结剂体系，其特征在于所述粘结剂体系吹气态二氧化硫固化，所述粘结剂体系按其重量百分比计包括：（ａ）苄基醚酚醛树脂 １～４０重量份（ｂ）聚异氰酸酯 ０．１～１０重量份（ｃ）环氧树脂 ４０～８０重量份（ｄ）丙烯酸酯 ２０～３０重量份（ｅ）高沸点酯和／或烃稀释剂 １～３０重量份（ｆ）有机过氧化物 １５～７５重量份，其中，苄基醚酚醛树脂的用量约为环氧树脂的１～５０％之间，聚异氰酸酯的用量约为苄基醚酚醛树脂的１～３０％之间，并且，组分Ｉ包括所有重量份的丙烯酸酯和部分重量份的苄基醚酚醛树脂、聚异氰酸酯、环氧树脂以及高沸点酯和／或烃稀释剂；组分ＩＩ包括所有重量份的有机过氧化物与其余重量份的环氧树脂、苄基醚酚醛树脂、聚异氰酸酯以及高沸点酯和／或烃稀释剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许增彬，祝建勋，
申请(专利权)人：济南圣泉集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]
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