一种纳米级铸造型/芯砂用粘结剂及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种纳米级铸造型（芯）砂用粘结剂及其制备方法和用途。特征是粘结剂由酚、醛、粘土、碱催化剂、硅烷偶联剂组分组成；把酚置于反应釜中，搅拌、升温，在温度为５５℃±２℃时加入经过活化处理的固态碱金属醋酸盐对酚醛缩合反应进行引发，形成较多数量的活性反应点，再用碱催化剂使酚醛进一步缩聚，同时粘土被树脂插层纳米化分散，由此得到分子量较小羟甲基含量较多的活态热固性酚醛树脂；用本酚醛树脂制备铸造树脂砂采用复合酯固化剂。优点是：树脂活性高，用该树脂制作砂型（芯），工作效率高，砂型（芯）的质量好，可使用时间长，铸件的质好，使用现场无异味；尤其适合铸造特大型铸件，可大幅度提高企业的经济效益。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铸造用型砂粘结剂，具体地说，是一种铸造用自硬性型(芯)砂用粘结剂及其制备方法和用途。本专利技术的铸造粘结剂除了可用于普通铸件砂型(芯)的制作外，尤其适用于对型(芯)砂有特殊要求的大型、复杂铸件，例如大型核电设备、加氢反应器、20万千瓦以上发电机组及燃汽轮机的汽缸体、大型轧钢机牌坊等。
技术介绍
近年来，热固性酚醛树脂，特别是以碱性催化剂制得的、在强碱性介质存在下的液态碱性酚醛树脂作为型(芯)砂粘结剂在铸造业得到了较多应用，发展很快。但现有的产品尚存在若干缺点一是这些粘结剂所用的碱性酚醛树脂的抗拉强度太低，特别是在低温下(如10℃以下)制作的砂型(芯)，强度不能满足生产的需要；二是制备的树脂砂放置较长时间后，如100分钟以上，由这些树脂混制的砂型(芯)强度下降很多，如用市售的酯固化液体碱性酚醛树脂，100分钟后它的强度仅为0.40Mpa左右，不能满足生产需要；三是树脂的稳定性差，保质存放期最长不超过三个月，经实测，25℃下存放一个月后，初始性能即下降30％以上；四是在夏天制作的砂型(芯)表面稳定性不好，易造成铸件浇铸时冲砂、内部夹砂等缺陷，MT、UT探伤检测合格率低。分析上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米级铸造型（芯）砂用粘结剂，其特征在于，所述粘结剂由如下组分组成（按重量百分比计）：　　　　酚　　１６－３０％　　　　醛　　４０－５５％　　　　粘土　　０．５－１０％　　　　碱催化剂　　１５－３０％　　　　硅烷偶联剂　　０．０１－２％　　　　碱金属醋酸盐　　０．５－１０％。

【技术特征摘要】
1.一种纳米级铸造型(芯)砂用粘结剂，其特征在于，所述粘结剂由如下组分组成(按重量百分比计)酚 16-30％醛 40-55％粘土0.5-10％碱催化剂15-30％硅烷偶联剂 0.01-2％碱金属醋酸盐0.5-10％。2.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述粘结剂由如下组分组成(按重量百分比计)酚 21-25％醛 49-52％粘土0.5-3％碱催化剂20-25％硅烷偶联剂 0.01-0.3％碱金属醋酸盐0.8-3.％。3.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述酚是苯酚、对/间甲苯酚、间/对苯二酚、双酚---A、双酚---F酚类化合物其中的一种或几种的混合物。4.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述醛为甲醛、多聚甲醛、乙二醛、缩醛、呋喃甲醛其中一种或几种的混合物。5.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述碱催化剂为碱金属氢氧化物，可以是其中一种或几种的混合物。6.权利要求1或2所述纳米级铸造型(芯)砂用粘结剂的制备方法，是按上述比例的物料分段升温、分段加料的合成工艺制取目标产品，即在碱性水溶液酚中逐步加入醛液，酚醛缩聚温度控制在55-110℃之内多段进行，反应时间为0.5-24小时，产物粘度在25℃为40-160cts，羟甲基含量≥15％；优选的反应温度为65-95℃，反应时间2-10小时。7.根据权利要求6所述的粘结剂的制备方法，其特征在于，所述方法的具体步骤如下(1)把酚置于反应釜中，搅拌、升温，在温度为55℃±2℃时，加入经过活化处理的固态碱金属醋酸盐，对酚醛缩合反应进行引发，形成较多数量的活性反应点；(2)升温至65℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：白敏，刘文瑞，陈展飞，费长正，刘键，邓林涛，
申请(专利权)人：四川德阳二重精细化工厂，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]