新型碱性酚醛树脂在树脂砂再生中的性能如何？

对于普通碱性酚醛树脂而言,随其再生砂的灼烧减量(LOI值)增大,砂型强度下降,因此,与新砂相比,再生砂的强度要比新砂低20%以上。为达到相同的强度,在再生砂中树脂的添加量就要增多。

对其新砂和再生砂砂型的断口扫描分析表明,强度的下降是由于粘结剂中的碱残留在砂的表面,从而造成砂的界面和树脂间的粘结力下降所引起的。新砂树脂砂断裂为内聚断裂,而再生砂断裂为附着断裂。

图5-11a、b分别示出了新型和普通碱性酚醛树脂LOI值与粘结强度及树脂加入量的关系。

图5-11 碱性酚醛树脂LOI值与粘结强度及树脂加入量的关系(www.xing528.com)

从砂界面的粘结性能改进后所取得的效果可以看到,新型树脂砂虽然随着LOI值的提高,砂型强度有下降的趋势,但与普通树脂比较,强度仍较高,尤其是在高LOI值范围(见图5-11a)。

使用再生砂比用普通树脂使型砂强度得到提高,实现了“树脂添加量减少→LOI值降低→强度提高”这一良性循环,所以还可期望进一步减少树脂添加量。尽管新开发的树脂的添加量比普通树脂减少20%,但可获得与普通树脂同等甚至更高的砂型强度。

此外,高LOI值下砂型强度的提高,还有助于型砂操作的稳定性。例如,使用普通树脂时,尽管随着LOI值的上升而使树脂的添加量增加,但还是得不到实用强度,因此,需定期报废再生砂而改换新砂。然而,使用新开发的树脂后,则无以上不稳定现象,也就是说,在高砂型强度下也取得作业的稳定性,从而提高了生产效率(见图5-11b)。