[發明專利]一種覆膜砂用酚醛樹脂及其制備方法

在審

• 申請號: 202010585478.0
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111793181A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 胡偉;王錦程;王文浩
• 申請（專利權）人: 蘇州興業材料科技南通有限公司
• 主分類號: C08G8/28
• 分類號: C08G8/28;B22C1/22
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

本發明公開了一種覆膜砂用酚醛樹脂，其由酚、醛、胺類有機物和有機硅類化合物構成，其中，酚和醛摩爾比1︰0.5～0.9，胺類有機物為總量的1～10wt％，有機硅類化合物為總量的1～5wt％。本發明的酚醛樹脂具有價格低、無毒害、無污染，不易吸潮、分散性好，儲存期長的特點。

技術領域

本發明屬于有機化學技術領域，特別涉及一種耐高溫覆膜砂酚醛樹脂及其制備方法。

背景技術

覆膜砂是砂粒表面在造型前即覆有一層固體樹脂膜的型砂或芯砂。有冷法和熱法兩種覆膜工藝：冷法用乙醇將樹脂溶解，并在混砂過程中加入烏洛托品，使二者包覆在砂粒表面，乙醇揮發，得覆膜砂；熱法把砂預熱到一定溫度，加樹脂使其熔融，攪拌使樹脂包覆在砂粒表面，加烏洛托品水溶液及潤滑劑，冷卻、破碎、篩分得覆膜砂。用于鑄鋼件、鑄鐵件。

現有技術制備的覆膜砂通常存在高溫耐壓強度較低、耐熱時間短、發氣量大的問題，且在制備覆膜砂的過程中粘結劑使用量過大，導致生產成本增加，嚴重限制了覆膜砂的使用范圍。

發明內容

為了解決上述的問題，本發明的目的是提供一種覆膜砂用酚醛樹脂結合劑及其制備方法，本發明的酚醛樹脂具有價格低、無毒害、無污染，不易吸潮、分散性好，儲存期長的特點。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：一種覆膜砂用酚醛樹脂，其由酚、醛、胺類有機物和有機硅類化合物構成，其中，酚和醛摩爾比1︰0.5～0.9，胺類有機物為總量的1～10wt％，有機硅類化合物為總量的1～5wt％。

胺類有機物為環己二胺；有機硅類化合物為硅烷偶聯劑。

本發明還提供一種覆膜砂用酚醛樹脂的制備方法，其由如下步驟制備得到：

(1)將酚和醛按比例加入反應容器，再加入酸性催化劑攪拌，同時升溫至60～100℃，且維持1～8小時，制得酚醛樹脂；

(2)對步驟(1)得到的酚醛樹脂進行蒸餾處理，至酚含量小于0.5wt％；加入胺類有機物，混勻；

(3)步驟(2)中的酚醛樹脂混合物中加入有機硅類化合物，混勻。

本發明在制備酚醛樹脂過程中，采用酸性催化劑使得到的酚醛樹脂為熱塑性酚醛樹脂，提供充足的反應時間保證醛被反應完全，并對得到的酚醛樹脂進行蒸餾處理除去其中多余的酚，至酚的含量低于0.5wt％，減少酚醛樹脂產品的異味；再向產品加入占總量1～10wt％的胺類有機物，混勻；最后加入有機硅類化合物，混勻，得到覆膜砂用酚醛樹脂。該酚醛樹脂用于覆膜砂制備的結合劑。

優選的，步驟(1)中所述酸性催化劑選自鹽酸、草酸、磷酸、硫酸、硫酸二乙酯、鹵代磺酸和苯磺酸及其烷基取代物中的一種或多種。酸性催化劑的加入量與苯酚的摩爾比為1︰0.01～0.025。

優選的，步驟(2)中所述蒸餾處理為減壓蒸餾。

本發明還提供一種覆膜砂，其由本發明得到的酚醛樹脂產品，硅砂和烏洛托品構成。

采用本發明酚醛樹脂生產的覆膜砂具有較高的高溫性能、發氣量低，潰散性好等特點。

具體實施方式

以下結合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明本發明而不限于限制本發明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據具體廠家的條件做進一步調整，未注明的實施條件通常為常規實驗中的條件。

實施例1

將苯酚、甲醛、草酸按物質的量比1：0.5：0.02加入反應釜中，加熱攪拌至100℃，在此溫度范圍內恒溫4小時，減壓蒸餾脫酚，最后加入占總量1％的環己二胺，并攪拌均勻；加入占總量2％的硅烷偶聯劑，并攪拌均勻。

本實施例生產的酚醛樹脂的游離酚為0.3wt％。