本发明专利技术涉及一种铸造用自硬呋喃树脂的制备方法，具体涉及一种以戊糖类化合物部分改性糠醇为原料生产铸造用自硬呋喃树脂的制备方法。本发明专利技术所述的方法以重量份比为50-60:5-35的糠醇与戊糖类化合物作为原料制备得到糠醇改性组分，替代现有技术中大量需要的糠醇，从而减少糠醇的用量，与传统呋喃树脂的生产相比，降低了生产成本，而且对环境的危害性减小，有利于大规模生产；同时利用戊糖类化合物分子中含有醛基和多羟基结构，在制备呋喃树脂的过程中，增加了树脂固化的交联点，有利于树脂在固化过程中形成网状结构，提高树脂砂的强度，并且可以有效降低游离甲醛的含量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种铸造用自硬呋喃树脂的制备方法，具体涉及ー种以戊糖类化合物部分代替糠醇为原料改性生产铸造用自硬呋喃树脂的制备エ艺。
技术介绍
呋喃树脂是指以具有呋喃环的糠醇和糠醛作原料生产的树脂类的总称，其在强酸作用下固化为不溶和不熔的固形物，种类有糠醇树脂、糠醛树脂、糠酮树脂、糠酮一甲醛树脂等。糠醇树脂是由糠醇为主体与甲醛缩聚而成的(改性产品又添加了尿素)，外观为深褐色至黒色的液体或固体，耐热性和耐水性都很好，耐化学腐蚀性极强，对酸、碱、盐和有机溶液都有优良的抵抗力，是优良的防腐剤。鋳造用自硬呋喃树脂是糠醇树脂的ー种，是指在室温下可通过酸催化使砂型(芯)硬化，并在结构中含呋喃环的，有糠醇、甲醛、尿素和或苯酚等合成的热固性树脂，一般为淡黄色至棕色透明或半透明均匀液体。鋳造用自硬呋喃树脂強度高，是木材、橡胶、金属和陶瓷等优良的粘结剂，也可用于生产涂料。鋳造用自硬树脂的ー个重要用途是在机械エ业的鋳造エ艺中作砂芯粘结剂，特别适用于大規模的、大批量的机械制造，如汽车军エ、内燃机、柴油机、缝纫机等的生产。用于铸造砂芯的粘结剂时，铸造用自硬树脂具有以下特点固化速度快、常温強度低、分解温度高；根据不同铸件的含碳量，可选择不同含氮量的树脂；发气小、高温強度高、热膨胀性适中、脆性大、气孔倾向小、吸湿性大，在木材、橡胶、金属、陶瓷等行业被广泛用作粘结剂，在机械エ业中也发挥着重要作用。尤其在加入尿素改性后，可根据不同要求生产不同含氮量的糠醇树脂，以满足铸钢、铸铁和其他有色金属鋳造エ艺的要求。现有技术中，一般普通鋳造用自硬呋喃树脂的合成エ艺为向反应釜中加入甲醛(15-25份)，并启动搅拌一段时间，而后加入部分尿素(5-8份)溶解，并调节pH在碱性条件下反应一定时间；再根据所需生产树脂的含氮量的要求加入一部分糠醇(15-20份)进行反应；加入糠醇后首先调节PH在碱性条件下反应一段时间，而后再调整物料体系的pH值为酸性进行反应；随后加入余下部分尿素(1-3份)以降低树脂中的游离甲醛，再将整个物料体系在真空条件下脱水，井向脱水后的体系中加入余下部分的糠醇(40-75份)，搅拌均匀，SP得所需的铸造用自硬呋喃树脂产品。近年来，随着我国鋳造业的迅猛发展，鋳造用自硬呋喃树脂砂エ艺的大量采用，使得其需求量正在逐步增加，虽然其鋳造性能好，但是原料糠醇的价格这几年一直保持在很高的水平，进而导致生产的呋喃树脂的价格也相对较高，这对于呋喃树脂的广泛应用起到了一定的限制阻碍作用。目前，寻求ー种价格低廉的糠醇替代原料生产铸造用自硬呋喃树脂成为铸造业亟待解决的问题。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于现有技术中铸造用自硬呋喃树脂的制备生产需要消耗大量的糠醇导致生产成本较高的问题，进而提供ー种以戊糖类化合物部分替代糠醇生产鋳造用自硬呋喃树脂以降低生产成本的鋳造用自硬呋喃树脂制备方法。本专利技术所要解决的第二个技术问题在于提供ー种原料来源更为广泛的新的制备呋喃树脂的方法。为解决上述技术问题，本专利技术公开了ー种戊糖类化合物代替糠醇在制备铸造用自硬呋喃树脂中的应用。本专利技术还公开了ー种戊糖类化合物改性糠醇生产鋳造用自硬呋喃树脂的方法，包括如下步骤， (1)取糠醇并调节PH至强酸性，随后加入戊糖并控制温度70-85°C进行反应，至物料粘度达到17-40秒时(25°C，涂-4号杯粘度)停止反应，所述糠醇与所述戊糖类化合物的重量份比为 65-95:5-35 ； (2)将步骤(I)中得到的反应物调节pH至中性，并于真空状态下脱水至含水率低于 I.0%时停止反应，得到糠醇改性组分备用； (3)向反应釜中加入甲醛15-20份，及5-8份尿素搅拌均匀，并调节pH为碱性反应，随后加入15-20份步骤(2)中得到的糠醇改性组分进行反应，并调整体系pH值为酸性，控制反应温度80-100°C反应； (4)趁热再次加入1-3份尿素，并调整物料体系pH值为弱碱性，控制温度70-85°C反应，然后将体系降温至45-50°C并停止反应； (5)将步骤(4)得到的反应物进行脱水处理，并加入65-80份步骤(2)中得到的糠醇改性组分，搅拌均匀，即得所需产品； 以上所述份数均为重量份数。本专利技术所述的检测物料粘度的方法，采用涂-4号粘度杯进行检测25°C时的粘度数据，戊糖类化合物加入量取下限值时，粘度也取测量的下限值；戊糖类化合物加入量取上限值时，粘度也取测量值的上限值。所述戊糖类化合物包括木糖、阿拉伯糖、木糖醇、来酥糖、核糖中的ー种或几种的混合物。所述步骤(I)中，调节pH为1.0-3. O。所述步骤(2)中，调节pH为6. 5-7. 5。所述步骤(3)中，调节碱性pH为8. 0-10. O。所述步骤(3)中，调节酸性pH为2. 5-5. 5。所述步骤(4)中，调节pH为7. 5-9. 5。所述步骤(5)中，所述脱水处理是在真空条件下进行的。所述步骤(5)中，所述脱水处理将反应物脱水至含水率低于20%。所述步骤(I)中，所述甲醛优选为37%的甲醛溶液。本专利技术还公开了另外ー种戊糖类化合物替代糠醇生产鋳造用自硬呋喃树脂的方法，包括如下步骤 Cl)向反应釜中加入甲醛15-25份，及5-8份尿素搅拌均匀，并调节pH值8. 0-10. O进行反应； (2)加入15-20份糠醇进行反应，并调整体系pH值为2. 5-5. 5，控制反应温度80_100°C反应;(3)再次向步骤(2)中得到的反应物中加入1-3份尿素，并调整物料体系pH值为7.5-9. 5，控制反应温度70-85°C，然后将体系降温至45_50°C并停止反应； (4)将步骤(3)得到的反应物在真空条件下进行脱水至含水率低于20%，并加入5-35份戊糖类化合物和35-40份糠醇，搅拌均匀，即得所需产品； 以上份数均为重量份数。所述戊糖类化合物包括木糖、阿拉伯糖、木糖醇、来苏糖、核糖或其混合物。所述步骤(I)中，所述甲醛优选为37%的甲醛溶液。本专利技术还公开了第三种戊糖类化合物替代糠醇生产鋳造用自硬呋喃树脂的方法，包括如下步骤 (O向反应釜中加入甲醛15-25份，并调节pH为8. 0-10. O进行反应，随后加入戊糖类化合物5-35份，控制温度80-100°C反应； (2)趁热向反应釜中加入5-8份尿素搅拌均匀，并加入15-20份糠醇进行反应，并调整体系PH值为2. 5-5. 5，控制反应温度80-100°C进行反应； (3)再次加入1-3份尿素，并调整物料体系PH值为7.5-9. 5，控制温度70_85°C反应，然后将体系降温至45-50°C并停止反应； (4)将步骤(3)中得到的反应物在真空条件下进行脱水至含水率低于20%，并加入35-40份糠醇，搅拌均匀，即得所需产品； 以上所述份数均为重量份数。所述步骤(I)中，所述甲醛为37%的甲醛溶液。以上各方法中所述戊糖类化合物包括木糖、阿拉伯糖、木糖醇、来苏糖、核糖或其混合物。以上方法过程中调节酸性pH所用的稀酸溶液可以是硫酸、盐酸、草酸、磺酸等5-25%的溶液，以草酸为最佳；合成过程中调节碱性pH所用的碱性溶液可以是氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等的溶液，以氢氧化钠为最佳。本专利技术还公开了由上述各方法制备得到的鋳造用自硬呋喃树脂。本专利技术的上述技术方案相比现有技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种戊糖类化合物代替糠醇在制备铸造用自硬呋喃树脂中的应用。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：祝建勋，刘昭荐，尹义芹，
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：
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