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覆膜砂用酚醛樹脂的特點
2020-10-14 來自: 新鄉市炬能耐材有限公司 瀏覽次數:713
覆膜砂的組成，是原砂表面被覆有熱塑性酚醛樹脂與固化劑六次甲基四胺。在造型時縮合和澆注時分解釋放出氨氣，酚與醛是造成大氣污染的根由。
這種氣體以氨為主，我國勞動保護法規定造型工段氨的濃度應小于30 mg/m3，實際上往往超標8～10倍(達到280 mg/m3)，剌激工人咽喉，惡化環境，影響身體健康。周圍數十米環境內都迷漫著有害氣體，造成公害，成為發展殼型(芯)鑄造的一大障礙。
80年代末開始出現替代傳統酚醛型熱塑性樹脂的專利［7］，即高分子量(850～3 800)雙酚A型環氧樹脂在殼型鑄造中應用。隨著分子量的提高，其軟化點亦升高。取軟化點為85～95 ℃，平均分子量為1 400，我國新牌號為E-12的環氧樹脂進行覆膜試驗是成功的。
這種樹脂為黃至琥珀色固體，加入量相當于砂質量的3%。固化劑為液態酚醛樹脂，用量為樹脂質量的3%～6%。由于酚醛樹脂中帶有能與環氧樹脂中環氧基羥基起反應的基團，在條件下(加熱)能相互交聯達到固化，制成無氨覆膜砂。
覆膜砂可用冷法與熱法制備；冷法覆膜時，用為溶劑溶解樹脂，組成濃度為70%～80%的稠液，先加固化劑與砂混勻，再加稠液，使混合料混至松散態，過篩即成。
熱法覆膜時，預熱砂溫選取略高于樹脂熔點(95～105℃)，使樹脂裹覆于砂粒表面，噴水冷卻，末期噴固化劑水溶液繼續冷卻直至50 ℃出砂。
選取固化溫度為180 ℃，試樣經2 min固化后測定熱態抗拉強度為0.16 MPa/1%(比強度)，比酚醛覆膜砂比強度0.25 MPa低50%以上，但冷態比強度為2.0～2.15 MPa，不低于酚醛樹脂。提高熱態強度在于提高固化速度，尋求更適宜的固化劑。
新覆膜砂造型與澆注過程的產物經熱解質量分析法測定，含酚＜10×10-6，二甲苯＜100 ×10-6，甲酚＜10×10-6等污染環境。新覆膜砂在美國售價每噸165美元，比酚醛樹脂覆膜砂售價低，但使用的不多，性能有待進一步改善［8］。