碱性酚醛树脂是苯酚和甲醛在强碱催化下缩聚而成的酚醛树脂,由于其pH值为12~14,故称为碱性酚醛。它采用有机酯(甘油醋酸为主)作为固化剂表2-12和表2-13为国内外碱性酚醛树脂及配套固化剂的主要性能指标。
表2-12 国内外碱性酚醛树脂性能指标
表2-13 国内外碱性酚醛用有机酯固化剂性能指标
酯硬化碱性酚醛树脂自硬砂除具有呋喃树脂自硬砂所具有的溃散性好、硬化速度快、可使用时间能在较大范围内调整等优点外,还具有以下特点:
1)高温性能好,浇注时具有其他树脂不可比拟的热塑性和高温二次硬化现象,同时黏结剂系统中不含N、P、S等有害元素,因而可以有效地防止铸钢件气孔、裂纹等缺陷,并能保证铸件的尺寸精度。
2)对原砂的适应性广。不仅可适用于硅砂,对酸耗值高的镁橄榄石砂、铬铁矿砂等都可适应。
3)对铸造合金的适应性强。由于它不含N、P、S等有害元素,不仅适用于普通铸铁、球墨铸铁、非铁合金,尤其还适应于普通碳钢和合金钢铸件。
4)混砂和浇注时不放出刺激性气味,有利于环境保护。(www.xing528.com)
5)树脂砂的比强度偏低,因而加入量较大[如采用硅砂时树脂加入量2.5%(质量分数),24h抗压强度为3.15MPa],成本比呋喃树脂砂高。
6)旧砂再生回用比呋喃树脂自硬砂困难。再生砂中的碱性物降低型砂的强度,缩短可使用时间。
由于碱性酚醛树脂自硬砂具有优良的综合工艺性能,并提供了生态学、工人操作和铸件质量上的很多优点,它的应用增长较快,尤其在英国。它特别适用于水泵、阀门、化工设备、核工业设备等铸钢件的生产。
碱性酚醛树脂自硬砂的树脂加入量为1.5%~2.5%(质量分数),固化剂的加入量为树脂量的20%~30%(质量分数),像酸催化法一样,先加入酯固化剂。直到完全包覆砂子,再加树脂。中小砂芯可采用碗形混砂机,造型或较大砂芯可采用连续式混砂机。
砂温通常控制在20~30℃,几种固化剂的可使用时间和起模时间如表2-14所示。酯硬化碱性酚醛树脂砂的硬化特征为:当硬化开始,型(芯)内外几乎同时硬化。
表2-14 几种固化剂的可使用时间和起模时间(单位:min
注:使用条件:气温20℃,相对湿度50%
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