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                    3. 冷芯盒樹脂

                    4. -詳細參數
                    5.  冷芯盒樹脂

                      冷芯盒樹脂主要由兩組分構成,組分Ⅰ為多羥基化合物,目前對于鑄鐵件造型或制芯來說,是由極性與非極性溶劑溶解的苯醚型酚醛樹脂;組分Ⅱ為非極性溶劑稀釋的多異氰酸酯(PAP)I。兩組分與砂混好射芯于模具后,利用空氣稀釋的催化劑三乙胺固化[3]。由于苯醚型酚醛樹脂是強極性,具有較大分子和較高粘度的預聚合體,PAPI則是非極性粘度稍大的液體,需要加入溶劑使二者具有較好的相容性,才能充分反應并獲得較好的樹脂砂強度。同時為使冷芯盒樹脂保持足夠低的粘度,以便于混砂時具有較好的流動性,也需要加入溶劑[4]。通常用于組分Ⅰ的溶劑為極性溶劑和非極性溶劑的混合溶劑,而用于組分Ⅱ的溶劑為非極性溶劑。非極性溶劑可以很好的與PAPI相溶,但是不易與酚醛樹脂相溶。某些極性溶劑作為增塑劑一定程度上能提高砂型的強度,尤其是抗彎強度[5]。因此,兩組分中溶劑的選擇對于冷芯盒樹脂來說是十分重要的。通過單因素試驗和正交試驗對鑄造用冷芯盒樹脂粘合劑兩組分的溶劑種類及比例等進行選擇,使樹脂砂有較好的抗拉、抗彎和抗濕熱強度及較長可使用時間。

                      1·試驗

                      1.1試劑和儀器

                      試劑:甲醇、催化劑、增塑劑C、增塑劑D為試劑級;苯酚、固體甲醛、多異氰酸酯(PAPI,為日本產MI-100)、溶劑A(二元酸酯)、高沸點芳烴溶劑油B為工業級。

                      儀器:三乙胺氣體發生器(基本型,濰坊晟林鑄造機械有限公司),液壓強度試驗機(SWY型,邯鄲華宇儀器儀表公司),大林擦洗砂(70-140目)。

                      1.2苯醚型酚醛樹脂的合成

                      將一定比例的反應原料苯酚、固體甲醛,甲醇和催化劑投入裝有溫度計、攪拌器、冷凝回流裝置的三口瓶中,加熱融化并在一定溫度下回流一段時間,直至產品折光率達到要求的數值,然后在減壓真空條件下進行脫水縮聚反應,直至水分基本脫出,冷卻備用。

                      1.3性能測試

                      在鑄造用硅砂中先后加入一定量的組分Ⅰ(液態的酚醛樹脂)和組分Ⅱ(多異氰酸酯溶于非極性溶劑)各占原砂質量的1%左右,攪拌混勻后,填砂于標準的“∞”塊抗拉和“長方體”抗彎模具中,然后放入固定形狀的模具罩中進行吹三乙胺催化固化。其中三乙胺發生器通入以干燥空氣作載體的約5%濃度的三乙胺催化劑氣體,工作壓力即氣源壓力應保證在0.5~0.7 MPa,吹胺霧化壓力應設為0.1~0.15 MPa,清洗砂芯余胺的壓力一般在0.15~0.25 MPa。吹氨時間為5~9 s,清洗時間為4~6 s。吹胺固化后,立即用液壓式萬能試驗機測定“∞”塊抗拉和“長方體”砂型抗彎強度,即為即時強度;為了衡量冷芯盒樹脂抗潮性能,本試驗采取濕熱環境,將其余“∞”塊抗拉和“長方體”型砂試樣在溫度約為35℃與相對濕度約為75%容器中放置24 h后再測定其強度。在測定樹脂可使用時間的時候,將組分Ⅰ和Ⅱ按1∶1的比例直接混在一起,按一定時間間隔取出混合物制作型砂“∞”字試樣,測定其即時抗拉強度,直到其強度降到初強度的80%的時間,即為可使用時間。

                       
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