8自硬树脂砂增强剂的研究与应用

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1、树脂增强剂在自硬树脂砂中的应用研究东风汽车公司通用铸锻厂马朝阳摘要：本文研究在自硬树脂中加入增强剂以提高树脂砂强度，降低树脂加入量。在实验室对KH550、G—439两种增强剂，新砂、再生砂两种砂，在两种树脂上进行了试验，结果表明KH550和G一439均有一定的增强效果，并找到了最佳加入量，在生产上进行了试用，具有较好的效果。关键词：自硬树脂砂增强剂对比试验AStutyofResinStrengtheneruserinSelf-settingResinSandMaChaoyang(GeneralFoundryandForgingPlant，DongfengMotorCo.)Abs

2、tractThispaperisthestudyofstrengthenerinself-settingresinforincreasingresinaddition.TestswerecarriedoutforKH505.G-439strengthenersandfornewsandandreclaimedsand,whichshowedgoodstrengtheningresultsandtheiroptimumadditionswerealsofound.Theyhavebeenappliedinproductioneffectively.KeywordsSelf-set

3、tingresinsandStrengthenerComparisontest1前言随着自硬树脂砂工艺在我厂的广泛应用，价格昂贵的树脂消耗量日益增加，尽管树脂砂工艺有许多优越性，但成本高口益困扰着树脂砂工艺的发展，如何降低树脂消耗，成为广大铸造工作者关心的问题。就树脂砂而言，降低树脂加入量通常有两种途径：一是选用优质原材料。原砂选用粒形圆整、含泥量低的擦洗砂，树脂选用比强度高、质量稳定的树脂。二是在树脂中加入增强剂提高树脂与砂粒间的粘结力。由于地理位置所限，原砂只能选用粒形较差的湖南砂，树脂加入量需1.2%才能满足工艺要求，与国内外先进水平相比尚有一定的差距。因此在树脂中加入增

4、强剂以提高树脂砂强度、降低树脂加入量成为迫切需要探讨的问题。2增强剂的选择2.1有机硅烷增强剂目前通常使用的是：y—氨基丙基三乙氧基硅烷(分子式：h2n(CH2)Si(0C2H5)3，国外牌号A1100,国内牌号KH550),y—缩水甘汕醚丙基三甲硅烷(国外牌号A187,国内牌号KII560),甲基丙烯酸次丙基三甲氧基硅烷，以及某化工厂生产的G-439(分子式：R-N((CH2)3Si(0C2H5))2)o上述产品中，KH550对呋喃树脂增强效果最好，但价格较高（180元/kg）,而G—439虽效果不如KH550,但其价格较低（50元/kg）,因此我们对KH550和G—439进

5、行了对比试验。2.2有机硅烷增强剂的增强机理国内外的研究表明：树脂砂型芯的断裂，主耍是混合断裂和附着断裂，即由树脂膜与砂粒间的附着力所决定的。鉴于原砂的表而状态和性质，一般情况下，树脂膜一砂粒界面间的附着力远小于树脂膜间的內聚力，其主要原因是由于Si02是无机物，呋喃树脂是有机物，两者性质相差甚远，它们之间不会产生化学键（化学联结桥）结合，也不会互相渗透和溶解，主要靠界面上分子间的吸引力，这样的结合当然是不牢固的。有机硅烷偶联剂是一种具有双重化学性质的化合物，它能改善石英砂和树脂膜界面间粘结力的性能。其分子中含有两种性质不同的基团，一种基团“亲”无机物，它能与无机物表面互相结合

6、，另一种基闭“亲”有机物，它能参与树脂键（树脂联结桥）的结合，从而它能把性质上相差很远的两种材料“偶联”起来，达到良好的粘结，提高了附着强度，进而提高了树脂砂的强度。3KH550和G—439的增强效果对比3.1KH550和G—439对新旧砂的增强效果用标准砂和再生砂，在树脂加入量1%下进行KH550加入量0.3%（占树脂重，下同）和G—439加入量0.3%、0.6%的增强效果对比试验，结果见表1:表1KI1550和G—439对新旧砂的堉强效果对比（抗压强度（MPa）强剂砂类\^空白KH550G-4390.3%±0%0.3%0.6%标准砂2.654.90+853.23+223.

7、73+41再生砂3.504.53+294.37+254.77+36可见，KI1550对标准砂有较强的增强效果，K11550和G—439对旧砂的增强效果差不多。3.2KH550和G—439对树脂的适应性由于树脂种类不同，其对KH550和G-439的适应性亦不相同，我们进行了KH550和G—439对A和B树脂的适应性的试验，结果见表2:可以看出，KH550对A树脂的增强效果较好，KH550和G—439对B树脂的增强效果差不多。同时可以看出KII550的适宜加入量为0.2%。G-439的适宜加入量