『壹』 鑄造呋喃樹脂初終強度的關系
呋喃自硬樹脂砂工藝自20世紀80年代在我國開始應用,由於其良好的潰散性自硬特性和生產的鑄件、尺寸精度高等優點,大幅度減輕了工人的勞動強度明顯改善了鑄造車間的工作環境,並且顯著提高了我國鑄造企業的生產工藝水平和鑄件質量,因而獲得了大規模的推廣,逐步淘汰了傳統的濕型烘模砂,成為中大型鑄鐵件的唯一的造型工藝和中大型鑄鋼件鑄、鋁件的重要的造型工藝經過近20年的發展,無論是樹脂砂生產設備還是樹脂砂原輔材料,國內的相關產品都達到了國外同類產品的水平近。
最近幾年,我國鑄造業的發展速度比以往的任何時候都快。特別是樹脂粘結劑技術的應用,使鑄件生產在保證產品尺寸精度,提高產品的表面質量,減少廢品,節省工時,提高勞動生產率,減輕工人的勞動強度以及型砂的再生回用等方面有了很大的進步。我公司技術人員通過十多年的鑄造行業走訪與觀察,從以下幾個方面來分析樹脂砂造型強度。
1、砂形及顆粒大小
樹脂造型的原砂一般選用天然石英砂。對於部分高合金鋼鑄件或特殊要求的鑄件,也可選用鉻鐵礦砂或鋯砂等特種砂。這里主要討論樹脂砂對硅砂的要求。
(1)礦物成分與化學成分:硅砂的主要礦物成分是石英、長石和雲母,還有一些鐵的氧化物和碳化物。石英密度2.55g/cm3,莫氏硬度7級,熔點1737℃,具有耐高溫、耐磨損等優點。若原砂中的石英含量高,則原砂的耐火度和復用性好。由於長石和雲母是硅酸鹽,其熔點和硬度低,會降低樹脂砂的復用性和耐火度。所以在選擇硅砂時,SiO2含量要盡量高一些,雜質要少,當然還與金屬熔點和澆注溫度、鑄件厚壁等因素有關。一般來說,鑄件用硅砂SiO2含量應大於96%,鑄鐵應大於90%,有色金屬要少一些。
(2)粒形:一般用粒形系數表示沙粒圓整度。人造石英砂雖然SiO2含量高,但粒形位多角形甚至尖角形,粒度系數太大,一般不採用。為了改善粒形,對原砂最好進行擦磨處理,因為在砂粒質量相等的條件下,圓形砂的比表面積最小,砂粒形狀偏離圓形的程度越高,其比表面積越大,樹脂黏結膜越薄,強度也越小。比表面積增大的順序是:圓形砂——多角形砂——尖角形砂。
由於圓形砂粒的比表面積最小,在相同的樹脂和固化劑加入量下,其抗拉強度要比其他兩種砂形高出很多。因此,從提高樹脂砂抗拉強度、減少樹脂加入量的角度看,圓形砂粒食最好的選擇。因樹脂的黏度很低,砂粒表面上塗覆的樹脂膜有很薄,粒形對型砂流動性的影響就比較明顯。圓形砂的尖角和棱邊都已磨鈍,砂粒之間較易於滑動,故很容易舂緊,多角形有尖角和棱邊,有鑲嵌作用,砂粒的滑動受阻,故難舂緊。
(3)粒度:對樹脂砂這種黏結劑量很小的型砂來講,原砂的粒度對黏結的強度的影響是不可忽視的。這種影響有兩個不同的方面:原砂愈粗,則單位質量的砂粒的表面積愈小,樹脂加入量一定時,砂粒表面塗覆的樹脂膜較厚,砂粒之間的黏結橋的截面積也較大,這將導致樹脂砂強度提高;另一方面,原砂愈粗,則單位質量的原砂的顆粒數量愈少,因而一定重量的型砂中砂粒的接觸點(黏結橋)愈少,這將導致樹脂砂的強度下降。就本廠所用原砂為40~70目,粒度在這個范圍時,黏結橋和表面積兩方面的影響作用相當,對於砂粒尺寸的改變,樹脂砂的強度沒有明顯的變化。
(4)原砂的粒度分布:型砂的強度主要決定於砂粒表面黏結膜的厚度和砂粒之間的黏結的數量。在黏結劑加入量一定的條件下,如原砂中配有一定量的細砂,細砂又能填入緊密排列的粗砂空隙,則黏結橋的數量將大為增加。雖然細砂的比表面積較大,會使型砂的黏結膜的厚度減小,但綜合效果還是會導致型砂的強度提高。
對於樹脂砂來講,黏結劑的量很少,增加黏結橋數量的作用就非常突出。由於樹脂成本較高,希望用最少量的樹脂是型砂具有一定的強度,因此,應該用一定粒度大小的原砂(四篩砂或五篩砂),粒度分布為40~70目,使其能夠較好的排列,不會有較大的縫隙,從而使型砂具有較高的強度。
2、原砂含泥量、含水量、需酸量
(1)含泥量是指原砂中顆粒尺寸比砂粒小得多,並賦予砂粒表面或摻雜於砂粒之間的各種微量顆粒(≤20um)。含泥量直接影響再生砂的成本和鑄件質量,在鑄造生產中,泥含量過高不但影響工作環境、污染空氣,更重要的是影響再生砂的微粉含量,其結果是導致混砂時樹脂加人量增加和因透氣性差造成鑄件廢品率增多。可見在樹脂、固化劑加入一定的情況下,含泥量愈高,其強度值就愈小。
(2)原砂中的含水量嚴重影響樹脂的固化強度和固透性,很明顯含水量高的話,會稀釋樹脂和固化劑,使其濃度下降,從而延長固化時間及降低型砂強度。為了減少含水量,在用原砂時,應對其進行乾燥處理,
(3)採用酸硬化的樹脂砂時,樹脂是在酸的催化作用下脫水縮合而固化的。如原砂中含有鹼性物質時,需消耗額外的酸固化劑,將顯著影響樹脂砂的硬度,甚至會使其不能硬化。原砂中含有酸性物質時,則其影響與前面的相反,對工藝控制也是不利的。因此對於樹脂砂所用的原砂,檢測並控制其需酸量是必要的。需酸量是原砂含有的可與酸反應的鹼性物質的數量表徵,它也表明用酸性硬化劑時原砂本身所需酸的多少,與原砂的PH值不是同一概念。原砂中含有不溶於水的鹼性氧化物或能酸作用的碳酸鹽時,它們不影響原砂的PH值,但卻能與樹脂砂中的酸性硬化劑反應,從而影響樹脂砂的硬化過程和性能。很顯然當較多的酸性硬化劑與鹼性物質作用後,樹脂砂的強度會明顯下降。所以檢測原砂的需酸量是必須的,從而通過計算應加入多少酸性固化劑。
3、樹脂、固化劑
國內生產樹脂、固化劑的廠家很多, 但具有自主研發能力、具備完善的檢測設備和嚴密可靠的質量保證體系的廠家屈指可數。我廠用的樹脂固化劑基本上是蘇州興宜和山西興安。
對於樹脂和固化劑的加入量的控制,樹脂加入量一般為原砂的0.9%~1%。固化劑的加入量與固化劑的總酸含量、環境溫度和型砂溫度有直接關系, 其加入量一般為樹脂加入量的30%~65%。在外界溫度以及本身放砂砂溫都較高的情況下,應把固化劑加入量調到最小量。
當固化劑加入量為0.25%左右時,由於砂中的酸度值過低,硬化過程進行極為緩慢,嚴重影響砂型脫模強度的形成,終強度也較低;當固化劑加入量為0.75%左右時,酸度過強,硬化反應速度過快,樹脂交聯結構不完整,樹脂膜和粘結劑橋變脆,終強度大幅降低;當硬化劑加入量為0.48%時,酸性比較適中,硬化反應按客觀存在的規律進行,在不增加樹脂量的條件下,得到了較理想的硬化效果。
4、再生砂
(1)灼減量:灼燒減量過高會增加型砂的發氣量,同時影響樹脂砂的強度及性能,一般應將再生砂的灼燒減量控制在3%以下。可通過補加新砂、向鑄型中填充廢砂塊、降低砂鐵比等手段降低灼燒減量。在正常情況下, 再生砂的灼燒減量每兩周檢測一次,為保證檢測的准確性, 要求在砂溫調節器上的篩網上、在不同的時間段分三次取樣, 以平均值作為判斷依據。
(2)微粉量:微粉含量是指再生砂中140目以下物資的含量。微粉含量越高, 型砂的透氣性越差, 強度越低。要控制微粉含量, 必須保證除塵器處於良好的工作狀態, 並每天定期反吹布袋, 清理灰塵。再生砂的微粉含量每兩周檢測2~3次, 微粉含量應≤0.8%。
3)砂溫:理想的砂溫應控制在15~30 ℃, 如砂溫超過35 ℃,將使型砂的固化速度急劇加快, 影響造型操作, 導致型砂強度偏低, 無法滿足生產要求。在夏季, 環境溫度最高會達到40 ℃, 在此情況下將砂溫降到30 ℃以下是十分困難的, 因此必須採用水冷系統對再生砂進行降溫。如果循環水的入水溫度≤25 ℃, 就能將砂溫降到32 ℃以下, 但當循環水的入水溫度≥22 ℃時, 降溫效率將急劇下降, 如配備冷凍機組, 在炎熱的夏季, 就可將循環水的入水溫度控制在7~12 ℃, 砂溫控制在25~30 ℃。在冬季的正常生產情況下, 砂溫不會低於5 ℃,不會出現因砂溫偏低而影響生產的情況。
通過以上分析,樹脂砂強度受多方面因素的影響。要得到合理的砂型強度,就必須嚴格控制各項影響因素。本廠砂型強度的影響,主要是在樹脂和固化劑加入量方面,特別是固化劑的加入量,就某台混砂機,它的波動范圍相當大,總是與設定值相差很多,致使其加入量過多或過少,很難控制在較小的范圍內。
『貳』 聖泉集團為什麼停牌了
聖泉集團因交易異常波動而暫停交易,根據相關信息可以看出,確實存在問題。2021年8月10日,聖泉集團正式在a股市場上市。從公司的主要構成來看,聖泉集團的收入主要來自於合成樹脂及復合材料、生物質化學材料及相關產品的銷售,其中合成樹脂及復合材料的收入佔比超過65%,是公司的主要收入來源。在合成樹脂和復合材料中,酚醛樹脂和呋喃樹脂是目前比例最高的兩種產品。2020年,他們在公司合成樹脂和復合材料的銷售收入分別佔50.44%和18.77%。
經過多年在該領域的深度培育,公司已成為具有較強綜合競爭優勢的合成樹脂產品供應商,酚醛樹脂、呋喃樹脂的生產和銷售在中國乃至世界名列前茅。此外,圍繞核心產品,聖泉集團打造了生物質化工原料、合成樹脂、復合材料等相對完整的產業鏈,可以充分利用產業鏈優勢,協調技術研發和市場拓展。例如,在2020年初新冠疫情爆發後,公司在原有產業鏈布局的基礎上,迅速擴大了衛生防護產品的業務規模,業績增長迅速。
『叄』 糠醛是什麼
糠醛來,又稱2-呋喃甲醛,與糖醛是源同一物質。
它最初從米糠與稀酸共熱製得,所以叫做糠醛。糠醛是由戊聚糖在酸的作用下水解生成戊糖,再由戊糖脫水環化而成。生產的主要原料為玉米芯等農副產品。合成方法有多種。糠醛是呋喃環系最重要的衍生物,化學性質活潑,可以通過氧化、縮合等反應製取眾多的衍生物,被廣泛應用於合成塑料、醫葯、農葯等工業。
(3)呋喃樹脂發展趨勢擴展閱讀:
發展歷程
1821年,Doebernier首先發現了糠醛。隨後,人們對其物理化學性質及其合成方法進行了深入的研究;
1922年,美國QuakerOats公司首先實現了糠醛的工業化,主要應用於木松香脫色和潤滑油精製方面,實現了糠醛在工業領域的應用;
20世紀40年代,糠醛廣泛應用於合成橡膠、醫葯、農葯等領域;
60年代以後,隨著糠醛衍生物的開發,特別是呋喃樹脂在鑄造業的廣泛應用,極大地促進了糠醛工業的發展。
『肆』 用環保型造句(大約30個左右)
(1)值此元旦佳節來臨之際,為構建和諧、節約、環保型社會,同時也為響應傳統的禮輕人意重的號召,特贈上元旦祝福簡訊一條,敬請笑納。元旦快樂!
『伍』 己固化的196樹脂加熱多少度會變形
熱固性樹脂簡介
樹脂加熱後產生化學變化,逐漸硬化成型,再受熱也不軟化,也不能溶解。熱固性樹脂其分子結構為體型,它包括大部分的縮合樹脂,熱固性樹脂的優點是耐熱性高,受壓不易變形。其缺點是機械性能較差。熱固性樹脂有酚醛、環氧、氨基、不飽和聚酯以及硅醚樹脂等。
指在加熱、加壓下或在固化劑、紫外光作用下,進行化學反應,交聯固化成為不溶不熔物質的一大類合成樹脂。 這種樹脂在固化前一般為分子量不高的固體或粘稠液體;在成型過程中能軟化或流動,具有可塑性,可製成一定形狀,同時又發生化學反應而交聯固化;有時放出一 些副產物,如水等。此反應是不可逆的,一經固化,再加壓加熱也不可能再度軟化或流動;溫度過高,則分解或碳化。這也就是與熱塑性樹脂的基本區別。
在塑料工業發展初期,熱固性樹脂所佔比例很大,一般在50%以上。隨著石油化工的發展,熱塑性樹脂產量劇增,到80年代,熱固性樹脂在世界合成樹脂總產量中僅佔10%~20%。
熱固性樹脂在固化後,由於分子間交聯,形成網狀結構,因此剛性大、硬度高、耐溫高、不易燃、製品尺寸穩定性好,但性脆。因而絕大多數熱固性樹脂在成型為製品前,都加入各種增強材料,如木粉、礦物粉、纖維或紡織品等使其增強,製成增強塑料。在熱固性樹脂中,加入增強材料和其他添加劑,如固化劑、著色劑、潤滑劑等,即能製成熱固性塑料,有的呈粉狀、粒狀,有的作成團狀、片狀,統稱模塑料。熱固性塑料常用的加工方法有模壓、層壓、傳遞模塑、澆鑄等,某些品種還可用於注射成型。
熱固性樹脂多用縮聚(見聚合)法生產。常用熱固性樹脂有酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、環氧樹脂、不飽和樹脂、聚氨酯、聚醯亞胺等。熱固性樹脂主要用於製造增強塑料、泡沫塑料、各種電工用模塑料、澆鑄製品等,還有相當數量用於膠粘劑和塗料。
從發展看,熱固性樹脂還在進一步改進質量,研製新品種,以滿足新加工工藝開發的要求。用彈性體和熱塑性樹脂進行改性、開發注塑級熱固性模塑料以及反應注射成型用專用樹脂及配方,近年來已受到很大重視。採用互穿聚合物網路技術將為熱固性樹脂的合成開辟新途徑。
熱固性樹脂的分類
除不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂外,熱固性樹脂主要有以下品種。
一、三聚氰胺甲醛樹脂
三聚氰胺甲醛樹脂是由三聚氰胺和甲醛縮聚而成的熱固性樹脂。用玻璃纖維增強的三聚氰胺甲醛層壓板具有高的力學性能、優良的耐熱性和電絕緣性及自熄性。
二、呋喃樹脂
由糠醛或糠醇本身進行均聚或與其它單體進行共縮聚而得到的縮聚產物,習慣上稱為呋喃樹脂。這類樹脂的品種很多,其中以糠醛苯酚樹脂、糠醛丙酮樹脂及糠醇樹脂較為重要。
(1)糠醛苯酚樹脂。糠醛可與苯酚縮聚生成二階熱固生樹脂,縮聚反應一般用鹼性催化劑。常用的 鹼性催化劑有氫氧化鈉、碳酸鉀或基它鹼土金屬的氫氧化物。糠醛苯酚樹脂的主要特點是在給定的固化速度時有較長的流動時間,這一工藝性能使它適宜用作模塑 料。用糠醛苯酚樹脂制備的壓塑粉特別適於壓制形狀比較復雜或較大的製品。模壓製品的耐熱性比酚醛樹脂好,使用溫度可以提高10~20℃,尺寸穩定性、電性 能也較好。
(2)糠醛丙酮樹脂。糠醛與丙酮在鹼性條件下進行縮合反應形成糠酮單體繽紛可與甲醛在酸性條件下進一步縮聚,使糠酮單體分子間以次甲基鍵連接起來,形成糠醛丙酮樹脂。
(3)糠醇樹脂。糠醇在酸性條件下很容易縮聚成樹脂。一般認為,在縮聚過程中糠醇分子中的羥甲基可以與另一個分子中的α氫原子縮合,形成次甲基鍵,縮合形成的產物中仍有羥甲基,可以繼續進行縮聚反應,最終形成線型縮聚產物糠醇樹脂。
呋喃樹脂的性能及應用——未固化的呋喃樹脂與許多熱塑性和熱固性樹脂有很好的混容性能,因此可 與環氧樹脂或酚醛樹脂混合來加以改性。固化後的呋喃樹脂耐強酸(強氧化性的硝酸和硫酸除外)、強鹼和有機溶劑的侵蝕,在高溫下仍很穩定。呋喃樹脂主要用作 各種耐化學腐蝕和耐高濁的材料。
(1)耐化學腐蝕材料 呋喃樹脂可用來制備防腐蝕的膠泥,用作化工設備襯里或其它耐腐材料。
(2)耐熱材料 呋喃玻璃纖維增強復合材料的耐熱性比一般的酚醛玻璃纖維增強復合材料高,通常可在150℃左右長期使用。
(3)與環氧樹脂或酚醛樹脂混合改性 將呋喃樹脂與環氧樹脂或酚醛樹脂混休整 使用,可改進呋喃玻璃纖維增強復合材料的力學性能以及制備時的工藝性能。這類復合材料已廣泛用來制備化工反應器的攪拌裝置、貯槽及管道等化工設備。
三、聚丁二烯樹脂
聚丁二烯樹脂是一種分子量不高的液體,大分子主鏈上主要包含1,2-結構,又稱為1,2-聚丁二烯樹脂。這種樹脂的大分子鏈上具有很多乙烯基側鏈,所以,在游離基引發劑存在下,可進一步交聯成三向網路結構的體型高聚物。
1,2-聚丁二烯樹脂可由丁二烯在烷基鋰、鹼金屬(常用金屬鈉)或可溶性鹼金屬復合物(如鈉-萘體系)引發劑引發下,按陰離子型聚合歷程合成。1,2-聚丁二烯樹脂大分子鏈完全由碳氫組成,因此樹脂固化後有優良的電性能、彎曲強度較好、耐水性優良。
四、有機硅樹脂
在有機硅聚合物中,具有實用價值和得到廣泛應用的主要是由有機硅單體(如有機鹵硅烷)經水解縮聚而成的主鏈結構為硅氧鍵的高分子有機硅化合物。這種主鏈由硅氧鍵構成,側鏈通過硅原子與有機基團相連的聚合物,稱為聚有機硅氧烷。
有機硅樹脂則是聚有機硅氧烷中一類分子量不高的熱固性樹脂。用這類樹脂製造的玻璃纖維增強復合材料,在較高的溫度范圍內(200~250℃)長時間連續使用後,仍能保持優良的電性能,同時,還具有良好手耐電弧性能及憎水防潮性能。有機硅樹脂的性能如下:
(1)熱穩定性。有機硅樹脂的Si-O鍵有較高的鍵能(363kJ/mol),所以比較穩定,耐熱性和耐高溫性能均很高。一般說來其熱穩定性范圍可達200~250℃,特殊類型的樹脂可以更高一些。
『陸』 呋喃樹脂合成的傳統方法及優缺點
糠醇樹脂是呋喃樹脂系列產品中的一種。呋喃樹脂是指以具有呋喃環的糠醇和糠醛作原料生產的樹脂類的總稱,其在強酸作用下固化為不溶和不熔的固形物,種類有糠醇樹脂、糠醛樹脂、糠酮樹脂、糠酮—甲醛樹脂等。糠醇樹脂是由糠醇為主體與甲醛縮聚而成的(改性產品又添加了尿素),外觀為深褐色至黑色的液體或固體,耐熱性和耐水性都很好,耐化學腐蝕性極強,對酸、鹼、鹽和有機溶液都有優良的抵抗力,是優良的防腐劑。糠醇樹脂強度高,是木材、橡膠、金屬和陶瓷等優良的粘結劑,也可用於生產塗料。糖醇樹脂的一個重要用途是在機械工業的鑄造工藝中作砂芯粘結劑,特別適用於大規模的、大批量的機械製造,如汽車軍工、內燃機、柴油機、縫紉機等的生產。用於鑄造砂芯的粘結劑時,糠醇樹脂具有以下特點:固化速度快、常溫強度低、分解溫度高;根據不同鑄件的含碳量,可選擇不同含氮量的樹脂;發氣小、高溫強度高、熱膨脹性適中、脆性大、氣孔傾向小、吸濕性大。在加入尿素改性後,可根據不同要求生產不同含氮量的糠醇樹脂,以滿足鑄鋼、鑄鐵和其他有色金屬鑄造工藝的要求。
我國糠醇樹脂的生產始於1960年代,有關單位對樹脂的原材料、生產工藝、固化劑、制芯工藝、生產設備等都進行了廣泛、細致的研究,取得了豐富的一手資料。國內廣州、南通、遼陽等地最先建廠生產糠醇樹脂,由於生產工藝和設備簡單,易操作糖醇樹脂的生產發展很快,現有廠家 50多個,大多產量不大(大約在300~500 t/a左右),但也有具有一定規模,管理完善的企業,如山東聖泉集團就是糠醛、糠醇、糠醇樹脂一條龍生產。改革開放以後,隨著糠醛工業和糠醇工業的發展,很多鄉鎮和個體糠醛廠以產品深加工的形式開始了糠醇樹脂的生產,總產量大約在15 kt左右。隨著機械工業的發展,我國對糠醇樹脂的需求量應在20 kt/a以上,目前並有少量出口,若以糠醇樹脂出口代替糠醛和糠醇出口(我國每年出口糠醛和糠醇量約50 kt~60 kt,而這些出口的糠醛和糠醇絕大部分是用來生產糠醇樹脂),糠醇樹脂生產的前景更為廣闊。不斷改進產品質量,增加產品品種,優化產品性能,擴大產品性能,擴大出口量,將會有力地促進我國呋喃樹脂工業的發展。
編輯本段
發展現狀
呋喃樹脂是以糠醛為基本原料製成的一類聚合物的總稱。在呋喃樹脂的大分子中都含有呋喃環。
由於呋喃樹脂具有突出的耐蝕性、耐熱性以及其原料來源廣泛、生產工藝簡單等優點,早已引起了人們的重視。但是,長期以來由於呋喃樹脂的脆性大、粘結性差以及施工工藝差等缺點,在很大程度上限制了它在防腐領域中的應用,而且其應用范圍僅局限於膠泥、地坪和浸漬石墨等領域。到了70年代中期以後,由於合成技術和催化劑應用技術的突破,基本上克服了呋喃樹脂的以上缺點後,它才在防腐領域中得到較大的發展,且開始用於耐蝕玻璃鋼的製造。目前,國外呋喃樹脂在防腐領域中的應用量已超過了傳統使用的酚醛樹脂的量,特別是在一些溫度高、腐蝕性強的環境下,它發揮了很大的作用。
糠醛是製造呋喃樹脂的最基本的原料,它來源於農副產品,如棉籽殼、稻殼、玉米芯和玉米桿等。我國有著極其豐富的農副產品資源,目前糠醛的生產量也很大,呋喃樹脂又有許多優點,所以加強呋喃樹脂的生產和應用研究,使它更廣泛地應用於防腐工程中是很有意義的