硅烷偶联剂在铸造树脂生产中的应用以及效果

一、行业基本概念及定义：

Ø 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.用于铸造制芯，大、中型铸件小规模生产。

Ø 自硬呋喃树脂砂是以呋喃树脂为粘结剂，并加入催化剂

混制出型砂，不需烘烤或通硬化气体，即可在常温下使

砂型自行固化的造型方法。它的命名来源于英语

的 Furan No-Bake process.

二、行业原材料及其辅料

★ 糠 醇 ：加热时，糠醇对碱稳定，在酸作用下可发生树脂化。

我国生产的糠醇含量都≥99.0%。用于糠醇树脂生产的糠

醇，应符合GB/TI4022—92标准。

★ 甲醛 ：用于糠醇树脂生产的甲醛，其含量应≥37%，质量

符合GB9009—88的要求。

★ 尿素 ：尿素溶液呈弱碱性，与酸作用生成盐，有水解作用。

在高温下尿素可进行缩合反应，生成缩二脲、缩三脲和

三聚氰酸。用于糠醇树脂生产的尿素应 纯净，无杂质，

氮含量应≥46%，质量符合GB2440-81的要求。

★ 固化剂

(1)固化剂的种类:自硬呋喃树脂砂以酸作为固化剂。常用

的有机酸固化剂有苯磺酸、对甲苯磺酸、二甲苯磺酸等，无

机酸固化剂有磷酸、硫酸乙酯等。

(2) 固化剂的选用:由于磺酸类固化剂易于分解，树脂砂的

溃散性和旧砂再生性能都好，而磷酸类固化剂不易分解，溃

散性相对较差，因此普遍采用有机磺酸类固化剂。它是呋喃

自硬树脂、酚醛改性呋喃自硬树脂、酚醛自硬树脂的通用固

化剂。

三、行业原材料及其辅料添加比例以及作用

名称    加入量（质量分数）%    作用

1 硅烷 0.2~0.4 偶联剂，提高强度降低树脂加入量

2 氧化铁粉 1~1.5 防冲砂

3 氧化铁粉 3~5 防止气孔

4 甘油 0.2~0.4 增加砂型（芯）韧性

5 苯二甲酸二丁酯 约0.2 增加砂型（芯）韧性

6 邻苯二甲酸二丁酯 约0.2 增加砂型（芯）韧性

四、加工设备及其加工工艺

★加工设备：甲醛和糠醇高位计量罐各一个，应防腐；反应

釜一个，应防腐；冷凝器一个；水贮罐一个；缓冲罐一

个；真空泵一台。

★加工工艺：甲醛→搅拌下加入尿素→并加总量1/4的糠醇

→开蒸汽加热→氢氧化钠溶液调pH值→升温至98℃左右

→见到回流液开始计时间，15 min即可，然后闭汽降温，

开冷水降温→当温度降至 60℃时 ，将余下的3/4糠醇用

真空抽入釜中→再用稀醋酸调pH值6.5 左右(6.5±0.2)→

真空脱水→样测pH值不小于6.5即可

五、产品的性能要求

★ ★ 制备 检测样块

1、仪器和设备 a．SWY型液压强度试验机； b．NRJ-411型水泥胶砂搅拌机，容量3kg；

c．“8”字形标准试样样盒；d．台秤，10kg；

e．天平，500g，感量0．5g；100g，感量0．1g各一台； f．毛发式湿度计。

2、药品和材料 a．标准砂，规格符合ZBJ31006的规定； b．磺酸类固化剂。

3、试验条件：砂温20℃．室温20℃，相对湿度50％

4、测定程序

a．混合料的配制：取标准砂1000g，放入胶砂搅拌机里，开动搅拌后立即加入7．5克固化剂，搅拌

lmin，加入树脂15g，搅拌lmin后出料。

b．制样：将上述混合料到入“8”字形样盒中，手工成型刮平，放在芯板上，打开样盒，成型完毕，

每组打5个试样，试样重量67土1g，试样应在混砂完成后10min之内成型完毕．

c．放置硬化：将已打好的试样在规定的试验条件下自然硬化24h．

d．工艺试样抗拉强度的测定：按要求测定24h的强度，试样放在强度试验机夹具中，并使夹具中四个

滚柱的平面贴在试样腰部，转动手轮逐渐加载，直至试样断裂，其抗拉强度值可直接从压力表中

读出．

5、结果计算：测定5个试样强度值，然后去掉大值和小值，将剩下的三个数值取平均值作为试样强

度值。

6、允许差：三个数值中任何一个数值于平均值相差不超过10．0％，如果超过按4．6．4层次开始重新

试验。

六、602在该行业推广的优缺点及注意事项

★ ★ 注意 事项

Ø 添加量：2‰-4‰

Ø 添加方式：在反应釜中直接添加，或在树脂使用时添

Ø 混合均匀

Ø 添加后PH值要适当调整

Ø 在高温、湿度较大环境时，加入硅烷偶联剂尤为必要

济南环正化工有限公司成立于2009年，是一家以有机硅产品为主体，集科研、生产、贸易于一体的高科技民营企业。公司以科研院所雄厚的技术和管理力量为依托，聚集了一批具有良好专业素质人才，本公司主要从事有机硅材料，主要产品有硅烷偶联剂KH550 、KH-402、KH-552、KH-560、KH-570、KH-580、KH-590、KH-602、KH-792、KH-171、KH-172、KH-151、SI-69等产品。