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三乙胺溶劑組成對(duì)樹(shù)脂砂強(qiáng)度的影響

 組成對(duì)樹(shù)脂砂強(qiáng)度的影響2．1．1酚醛樹(shù)脂和混合溶劑的比例對(duì)樹(shù)脂砂強(qiáng)度影響冷芯盒樹(shù)脂組分I是苯醚型酚醛樹(shù)脂，一般要求含水量低于1％，粘度較大，如不用溶劑稀釋溶解，則影響混砂及與組分II反應(yīng)；試驗(yàn)選取樹(shù)脂含量為45％、50％、55％、60％、65％，結(jié)果見(jiàn)圖1、圖2，其中組分I和II各占原砂質(zhì)量的1％，組分I中極性溶劑A和非極性溶劑B的比例暫設(shè)為35：65，組分II中PAPI和非極性溶劑B的比例暫設(shè)為65：35(在討論組分I的組成時(shí)，組分II的組成均為該比例)。從圖1可以看出，隨著組分I酚醛樹(shù)脂和溶劑之比增大，樹(shù)脂砂即時(shí)強(qiáng)度增大，在比例為55：45時(shí)為最大；在該冷芯樹(shù)脂中真正起到固化提高樹(shù)脂砂強(qiáng)度的成分還是組分I酚醛樹(shù)脂，而組分II中的多異氰酸酯對(duì)于組分I的酚醛樹(shù)脂來(lái)說(shuō)主要作為交聯(lián)劑，因此組分I中酚醛樹(shù)脂含量不宜過(guò)低；但樹(shù)脂含量太高，組分I粘度增大，樹(shù)脂和原砂很難混合均勻。砂型24h強(qiáng)度，隨著樹(shù)脂的比例增大樹(shù)脂砂抗拉強(qiáng)度也增大，這是因?yàn)榻M分I中酚醛樹(shù)脂含量增大后，在一定吹胺條件下，酚醛樹(shù)脂不能及時(shí)與組分II的多異氰酸酯完全反應(yīng)，在砂型放置過(guò)程中隨后繼續(xù)反應(yīng)，抵消了前期生成的氨基甲酸酯吸潮對(duì)樹(shù)脂砂強(qiáng)度的不利影響。從整體抗拉強(qiáng)度來(lái)看，組分I中酚醛樹(shù)脂與溶劑比例以55：45為最佳。酚醛樹(shù)脂和溶劑比例對(duì)型砂抗彎強(qiáng)度的影響如圖2所示�？箯潖�(qiáng)度反映了樹(shù)脂砂的韌性大小，抗彎強(qiáng)度愈大，說(shuō)明樹(shù)脂砂膪陛愈小而韌性愈好。整體來(lái)看抗彎即時(shí)強(qiáng)度隨著酚醛樹(shù)脂比例的增大而減小，但24h抗彎強(qiáng)度則隨酚醛樹(shù)脂比例增大而增大，在60：40時(shí)有一最大值，隨后有下降趨勢(shì)，這也說(shuō)明了在后期酚醛樹(shù)脂含量對(duì)樹(shù)脂砂強(qiáng)度起著決定作用。綜合分析，對(duì)于鑄造造型來(lái)說(shuō)，即時(shí)強(qiáng)度主要關(guān)系著造好的砂型與砂芯在搬運(yùn)與轉(zhuǎn)移過(guò)程是否會(huì)受損，而在高溫高濕條件放置24h強(qiáng)度主要反映砂型(芯)在合箱與澆注過(guò)程強(qiáng)度與澆注出的鑄件精度狀況。在即時(shí)強(qiáng)度能滿(mǎn)足搬運(yùn)與轉(zhuǎn)移過(guò)程的強(qiáng)度前提下，抗高溫高濕強(qiáng)度更為重要，對(duì)于南方樹(shù)脂砂造型來(lái)說(shuō)尤甚。因此綜合來(lái)看，組分I酚醛樹(shù)脂與混合溶劑比例以(55～60)：(40---45)為最佳。2．1．2混合溶劑中極性溶劑與非極性溶劑比例對(duì)樹(shù)脂砂強(qiáng)度影響組分I中混合溶劑是由極性二元酸酯類(lèi)物質(zhì)與高沸點(diǎn)芳香烴(溶劑油)構(gòu)成的混合溶劑[嗣，前者對(duì)于組分I來(lái)說(shuō)是必不可少的，并且在混合溶劑中的量必須達(dá)到一定值，否則不能很好的溶解苯醚型酚醛樹(shù)脂，使得組分I混濁或靜置后分層，從而影響冷芯盒樹(shù)脂砂性能。本試驗(yàn)考察混合溶劑中極性溶劑二元酸酯A與非極性溶劑高芳烴溶劑油D的比例對(duì)樹(shù)脂砂強(qiáng)度影響，其結(jié)果如圖3、圖4，其中組分I酚醛樹(shù)脂和混合溶劑比例為2．1．1所述最佳比例60：40。如圖3所示，隨著混合溶劑中極性溶劑比例增大，樹(shù)脂砂抗拉即時(shí)強(qiáng)度與抗高溫高濕強(qiáng)度先增大，后減小，在溶劑A和溶劑油B比例為35：65時(shí)抗拉即時(shí)強(qiáng)度達(dá)到峰值，但24h強(qiáng)度則在30：70為最大。溶劑A只是起到了極性溶劑的溶解作用，當(dāng)其比例達(dá)到一定程度，樹(shù)脂得到完全溶解，如再增加極性溶劑A的比例，不但樹(shù)脂砂強(qiáng)度降低，還增加了組分I原料成本。如圖4所示，抗彎即時(shí)強(qiáng)度曲線比較平緩，混合溶劑中極性溶劑對(duì)抗彎即時(shí)強(qiáng)度影響不是太大。但就24h強(qiáng)度來(lái)看，抗彎強(qiáng)度明顯仍然是30：70最佳。綜合樹(shù)脂砂的抗拉和抗彎強(qiáng)度來(lái)看，混合溶劑中極性與非極性溶劑之比為30：70為最佳；隨著極性溶劑比例增大，樹(shù)脂砂強(qiáng)度增大，如繼續(xù)增加極性溶劑比例，則樹(shù)脂砂強(qiáng)度開(kāi)始降低，這可能是在濕熱環(huán)境并有微量殘存三乙胺堿性條件下，極性溶劑二元酯慢慢水解，吸潮性增強(qiáng)的原因。

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