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三乙胺溶劑組成對樹脂砂強度的影響

 組成對樹脂砂強度的影響2．1．1酚醛樹脂和混合溶劑的比例對樹脂砂強度影響冷芯盒樹脂組分I是苯醚型酚醛樹脂，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；試驗選取樹脂含量為45％、50％、55％、60％、65％，結果見圖1、圖2，其中組分I和II各占原砂質量的1％，組分I中極性溶劑A和非極性溶劑B的比例暫設為35：65，組分II中PAPI和非極性溶劑B的比例暫設為65：35(在討論組分I的組成時，組分II的組成均為該比例)。從圖1可以看出，隨著組分I酚醛樹脂和溶劑之比增大，樹脂砂即時強度增大，在比例為55：45時為最大；在該冷芯樹脂中真正起到固化提高樹脂砂強度的成分還是組分I酚醛樹脂，而組分II中的多異氰酸酯對于組分I的酚醛樹脂來說主要作為交聯劑，因此組分I中酚醛樹脂含量不宜過低；但樹脂含量太高，組分I粘度增大，樹脂和原砂很難混合均勻。砂型24h強度，隨著樹脂的比例增大樹脂砂抗拉強度也增大，這是因為組分I中酚醛樹脂含量增大后，在一定吹胺條件下，酚醛樹脂不能及時與組分II的多異氰酸酯完全反應，在砂型放置過程中隨后繼續反應，抵消了前期生成的氨基甲酸酯吸潮對樹脂砂強度的不利影響。從整體抗拉強度來看，組分I中酚醛樹脂與溶劑比例以55：45為最佳。酚醛樹脂和溶劑比例對型砂抗彎強度的影響如圖2所示。抗彎強度反映了樹脂砂的韌性大小，抗彎強度愈大，說明樹脂砂膪陛愈小而韌性愈好。整體來看抗彎即時強度隨著酚醛樹脂比例的增大而減小，但24h抗彎強度則隨酚醛樹脂比例增大而增大，在60：40時有一最大值，隨后有下降趨勢，這也說明了在后期酚醛樹脂含量對樹脂砂強度起著決定作用。綜合分析，對于鑄造造型來說，即時強度主要關系著造好的砂型與砂芯在搬運與轉移過程是否會受損，而在高溫高濕條件放置24h強度主要反映砂型(芯)在合箱與澆注過程強度與澆注出的鑄件精度狀況。在即時強度能滿足搬運與轉移過程的強度前提下，抗高溫高濕強度更為重要，對于南方樹脂砂造型來說尤甚。因此綜合來看，組分I酚醛樹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樹脂砂強度影響組分I中混合溶劑是由極性二元酸酯類物質與高沸點芳香烴(溶劑油)構成的混合溶劑[嗣，前者對于組分I來說是必不可少的，并且在混合溶劑中的量必須達到一定值，否則不能很好的溶解苯醚型酚醛樹脂，使得組分I混濁或靜置后分層，從而影響冷芯盒樹脂砂性能。本試驗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的比例對樹脂砂強度影響，其結果如圖3、圖4，其中組分I酚醛樹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，樹脂砂抗拉即時強度與抗高溫高濕強度先增大，后減小，在溶劑A和溶劑油B比例為35：65時抗拉即時強度達到峰值，但24h強度則在30：70為最大。溶劑A只是起到了極性溶劑的溶解作用，當其比例達到一定程度，樹脂得到完全溶解，如再增加極性溶劑A的比例，不但樹脂砂強度降低，還增加了組分I原料成本。如圖4所示，抗彎即時強度曲線比較平緩，混合溶劑中極性溶劑對抗彎即時強度影響不是太大。但就24h強度來看，抗彎強度明顯仍然是30：70最佳。綜合樹脂砂的抗拉和抗彎強度來看，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，樹脂砂強度增大，如繼續增加極性溶劑比例，則樹脂砂強度開始降低，這可能是在濕熱環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，吸潮性增強的原因。

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