呋喃树脂砂强度受树脂性能影响的研究

树脂中水分含量、有利甲醛含量和氮含量等均对树脂砂的强度有一定的影响。

图5-4 树脂的含水量对树脂砂强度的影响

图5-4示出了树脂的含水量对树脂砂抗拉强度的影响。从图5-4中可看出,随着树脂中水分含量的增加,自硬树脂砂的终强度显著降低；且树脂水分含量多,固化速度很慢,起模时间延长。

树脂中游离甲醛含量的多少是衡量某一种树脂能否在生产中应用的重要标准之一。不同湿度情况下树脂中游离甲醛对树脂砂强度的影响见图5-5。从图5-5可看出,树脂中含有少量的游离甲醛,有助于提高树脂砂的初强度,并能稍提高终强度。特别是在高湿度的情况下,反应进行很慢,树脂砂初强度很低,而树脂中含有的少量游离甲醛,则使固化反应加快,初强度提高,起模时间缩短。但是,树脂中超标的游离甲醛对环境的污染和对人体的危害毕竟是很大的,在树脂的生产中应尽量减少游离甲醛的含量。

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图5-5 两种环境条件下游离甲醛含量对树脂砂抗拉强度的影响

用国内某公司生产的含氮量分别为0、3%、6%的QCF90-0、QCF90-2、QCF90-4树脂,测定了其2h后的初强度和24h后的终强度,见图5-6。从图5-6可看出,随着树脂中含氮量的提高,树脂砂的初强度有所提高,而终强度有所下降。树脂中含氮量越高,则分子中胺基越多,在树脂固化反应初期桥联作用会越强,从而提高了树脂砂的初强度。但是树脂中氮含量增加,相对呋喃环含量降低,而树脂砂的终强度主要取决于呋喃环上C＝C双键的聚合偶联,所以含氮量越高,则呋喃环聚合偶联作用越差,树脂砂终强度就会有所降低。

图5-6 树脂中含氮量对树脂砂抗拉强度的影响

含氮量的高低,还影响到树脂的成本及铸件的质量。含氮量高,树脂成本低,但发气量大,铸钢件等会产生皮下气孔等缺陷。