木质素改性呋喃树脂性能研究.pdf

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1、·512·冀篙帅蔫Jun．2016V01．65No．6木质素改性呋喃树脂性能研究董鹏，朱正锋，封雪平，赵唯人(中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司，江苏常州213011)摘要：研究对比了木质素改性呋喃树脂与传统呋喃树脂的性能差异。结果表明，木质素改性呋喃树脂砂与传统呋喃树脂砂的24h终强度和发气量相近，且木质素改性呋喃树脂砂在低固化剂含量下即可获得较高强度，减少了固化剂的用量，改善了车间环境，适宜进行生产应用。关键词：木质素；呋喃树脂；强度；固化剂；发气量中图分类号：TG221文献标识码：A文章编号：1001—4977(2016)06—05

2、12—04ResearchonthePropertiesofLignin—ModifiedFuranResinDONGPeng，ZHUZheng·feng，FENGXue—ping，ZHAOWei—ren(CRRCQishuyanLocomotive&RollingStockTechnologyResearchInstituteCo．，Ltd．，Changzhou213011，Jiangsu，China)Abstract：Thepropertiesoflignin．modifiedfuranresinwerecomparedwithtrad

3、itionalfuranresin．Theresultsshowthatthe24hoursfinalstrengthandgasgenerationoflignin—modifiedfuranresinsandweresimilartothefuranresinsand．Meanwhile，arelativelyhigherstrengthwasobtainedatlowercuringagentconsumingcontentforthelignin—modifledfuranresinsand,theamountofconsuming

4、curingagentwasreducedandtheworkshopenvironmentwasimproved,theprocesswassuitableforproductionapplications．№rwords：lignin；furanresin；strength；cunngagent；gasgeneration呋喃树脂自硬砂工艺成形性优良，生产的铸件尺寸精度高，旧砂再生回用方便，在国内外铸造行业得到了广泛的应用【”。然而，传统呋喃树脂由于合成过程有甲醛的参与，导致树脂中的游离甲醛含量较高，造型时产生较强烈的刺激性气味，不仅危

5、害工人的健康，还导致环境中有害化学物质超标，难以满足最新环保法对铸造业严格的准人要求，严重影响企业的长远发展。木质素作为自然界中储量丰富的一种天然多酚类高分子聚合物，由于其结构中存在较多的醛基和羟基，在与尿素和甲醛合成脲醛树脂的反应中，木质素既可以提供醛基又可以提供羟基，降低甲醛用量圈。所生产的木香型呋喃树脂较好的解决了传统呋喃树脂游离甲醛含量偏高的问题。然而，目前鲜有关于木质素改性呋喃树脂性能的相关文献研究。为此，特开展环保型木质素改性呋喃树脂的性能研究工作。化剂配比为65wt．％A型固化剂+35wt．％B型固化剂，A型固化剂的总酸度为3

6、5％，游离硫酸为11％，B型固化剂的总酸度为13％，游离硫酸为3％。1．2试验条件及方法在20℃恒温，相对湿度控制在50％～60％的实验室内，于SHY型混砂机加入1kg原砂，加入固化剂混制1min，而后加入树脂再混制lmin。混制后立即制成标准“8”字试块，然后分别经过1h和24h后，在SQY型液压万能强度试验机上测试其抗拉强度，每一个时间的强度值为3个试样的平均值，离散值小于0．05MPa。同时，取少量混制好的两类树脂砂置于载玻片中，待其固化24h后于体式显微镜下观察显微粘结微观形貌。抗拉测试结束后，在“8”字试块上取1．00g树脂砂，放

7、人GET．II型智能发气性测试仪中于850℃下测定两类树脂砂的发气量，每种树脂含量下取3组试样，取其平均值。1试验方法2试验结果及分析1．1原材料试验用型砂为40／70目原砂，AFS为38．8，耗酸值为4．5mL。试验用呋喃树脂与木质素改性呋喃树脂为某公司生产的低氮呋喃树脂，物性参数如表1所示。固2．1木质素改性呋喃树脂的原理传统呋喃树脂的合成是在碱性条件下尿素与甲醛首先反应生成羟甲基脲，而后与糠醇通过缩水反应生成预聚合的线性高分子结构t3]。采用木质素进行改性收稿日期：2016--03--02收到初稿，2016-04--06收到修订稿。作

8、者简介：董鹏(1988一)，男，硕士，主要研究方向为铸铁工艺。E-mail：dongpengwork@126．tom铸造董鹏等：木质素改性呋喃树脂性能研究’513·时，由于木质素