本发明专利技术公开了一种环氧树脂粘结剂，主要由以下组分组成：(a)环氧树脂，40～80重量份；(b)聚氨酯预聚体1～30重量份；(c)丙烯酸酯10～30重量份；以及(d)稀释剂1～30重量份，该粘结剂为双组分体系，丙烯酸酯与有机过氧化物分开存放。聚氨酯预聚体是在不超过60℃的温度与其余组分混合。本发明专利技术以聚氨酯预聚体为增韧组分，通过互穿网络聚合物(IPN)合成方法，制备耐热性和高温韧性得到提高的粘结剂，该粘结剂用于制造铸造金属铸件的模具，可以提高型芯模的高温强度。本发明专利技术还提供包含该粘结剂的铸造混合物、由该铸造混合物得到的铸造成型体、使用该成型体浇铸金属制品的方法以及由该方法获得的铸件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子组合物领域，尤其涉及一种用于铸造型模和芯模的粘结剂，本专利技术还涉及包含该粘结剂的铸造混合物和铸造成型体，还涉及浇铸金属制品的方法以及由该方法获得的铸件。
技术介绍
在铸造工业中，二氧化硫法是继三乙胺法之后开发的另一种吹气冷芯盒制芯和造型方法。法国SPAIC公司于1971年专利技术了 S02-呋喃树脂法，其工艺过程是将含过氧化物的活化剂加入芯砂中，当S02通过芯砂时与过氧化物释放出的新生态氧结合生成S03，S03与溶于粘结剂和砂中的水生成硫酸，促使树脂迅速发生放热缩聚反应，使砂芯迅速硬化，国内习惯称为S02法。该粘结剂体系包含粘结剂(呋喃树脂)、氧化剂(过氧化甲乙酮)、偶联剂(硅烷)、催化剂(S02)。S02-环氧树脂法于1983年用于铸造工业化生产，采用一种双组分粘结剂，组分A是由环氧树脂和有机过氧化物组成，组分B是加有丙烯酸改性剂以改善反应活性和硬化速度的环氧树脂。与S02-呋喃树脂法相比，芯砂的可使用时间更长，基本解决了芯盒结垢和粘模等生产问题，适合大批量生产。1985年美国专利US4，518，723公开了一种可固化环氧树脂组合物，其使用80%的Epon828、10%的酚醛树脂、0. 2%A-187硅烷以及10%的甲醇，其中加有20%的三羟甲基三丙烯酸酯和30%的过氧化羟基异丙苯。中国专利公开CN 1646608A(专利技术名称为“含有烷基硅酸酯的自由基固化的冷芯盒粘结剂”)中公开了在S02和自由基引发剂作用下固化的铸造粘合剂体系，包含(a) 20 70重量份的环氧树脂；(b) 5 50重量份的丙烯酸酯；(c) 1 20重量份的烷基硅酸酯；(d)有效量的过氧化物。CN 1852782A(专利技术名称为“含环氧树脂和硅酸烷基酯的无丙烯酸酯粘合剂”)中公开了一种铸造粘合剂系统，该系统在二氧化硫和氧化剂存在下固化，该粘合剂系统包括(a) 40 80重量份的环氧树脂；(b) 1 40重量份的脂肪酸酯；(c) 1 10重量份的硅酸烷基酯；(d)有效量的氧化剂以及(e)0份的烯键式不饱和单体或聚合物。中国专利公开CN 1871080A(专利技术名称为“含环氧树脂、丙烯酸酯以及一些烷基酯的冷芯盒法粘合剂”)中公开了一种铸造粘合剂系统，其将在二氧化硫和自由基引发剂存在下固化，该粘合剂系统包括(a) 20 70重量份的环氧树脂；(b) 1 50重量份的丙烯酸酯；(c) 1 30重量份的脂肪酸烷基酯；(d)有效量的氧化剂。中国专利公开CN 101484258A(专利技术名称为“使用环氧-丙烯酸酯冷芯盒粘结剂制备耐腐蚀铸造形体的方法”)中公开了一种铸造粘合剂包含(a) 20 70重量份的环氧树脂；(b) 5 50重量份的丙烯酸酯；(c)至少3. 0重量％的有机官能的硅烷；(d)有效量的过氧化物。现有技术中的二氧化硫吹气硬化用冷芯盒粘结剂，在与铸造骨料混合形成树脂砂 混合料，用于制造金属铸件的型芯模时，存在韧性差、高温强度低，易于热变形，造成的废品 率高等缺陷。
技术实现思路
本专利技术克服了上述缺点，提出了 一种双组分环氧树脂粘结剂。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是一种双组分环氧树脂粘结剂，主要由以下组分组成(a)环氧树脂40 80重量份(b)聚氨酯预聚体1 30重量份(c)丙烯酸酯10 30重量份(d)高沸点酯或/和烃溶剂1 30重量份(e)有机过氧化物15 75重量份，其中，所述聚氨酯预聚体按重量计不超过环氧树脂的50 %，优选不超过环氧树脂 的30 %，更优选不超过25 %，更优选不超过20 %，最优选不超过15 %。并且所述粘结剂为 双组分体系，组分I包括所有重量份的(c)丙烯酸酯，以及(b)聚氨酯预聚体、(a)环氧树 脂和(d)稀释剂中的一部分；组分II包括所有重量份的(e)有机过氧化物，以及(b)聚氨 酯预聚体、(a)环氧树脂和(d)稀释剂中的其余部分，所述聚氨酯预聚体是在不超过60°C的 温度与其余组分混合。在一种优选实施方式中，聚氨酯预聚体由以下方法制得A.将熔化好的苄基醚酚醛树脂投入反应釜中，加热搅拌，真空下脱水后降温至 65°C以下，加入聚异氰酸酯；B.将混合物在70-130°C保温反应。在一种优选实施方式中，苄基醚酚醛树脂是重均分子量为500 2000的高邻位苄 基醚酚醛树脂。在本专利技术的典型实施方式中，聚异氰酸酯是二苯基甲烷_4，4’ -二异氰酸酯、粗二 苯基甲烷_4，4’ - 二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、1，6_己二异氰酸酯、异佛尔酮 二异氰酸酯中的一种或其组合。在本专利技术的典型实施方式中，环氧树脂为酚醛环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、 双酚A环氧树脂、脂环族环氧树脂、双酚F环氧树脂的一种或其组合。在本专利技术的典型实施方式中，丙烯酸酯为三缩丙二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯 酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的一种或其组合。在本专利技术的典型实施方式中，稀释剂包含高沸点酯和高沸点烃，该高沸点酯为丁 二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、己二酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸 二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯的一种或其组合；该高沸点烃为煤油、馏程130 370°C的液 态石油芳烃分馏物中的一种或其组合。优选地，所述的有机过氧化物活化剂为过氧化羟基异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化氢叔丁基中的一种或其组合。该粘结剂与铸造骨料混合形成铸造树脂砂混合料，所述铸造树脂砂混合料用于制造铸造金属铸件的模具。本专利技术采用聚氨酯预聚体为增韧组分，它与环氧树脂形成互穿网络(IPN)结构，通过IPN的协同效应使得环氧树脂粘结剂的韧性和耐热性等同时高于单一组分，提高了型模、芯模的高温强度，使之不易热变形，铸件质量提高显著。本专利技术还涉及浇铸金属制品的方法，其包括(a)将一种金属浇铸液倒入上述模具(铸造成型体)中；(b)使所述金属浇铸液冷却并固化；以及(C)然后分离出模制的铸件。本专利技术因此还涉及由该方法获得的铸件。具体实施例方式在本专利技术的一个方面，提供一种环氧树脂粘结剂，其按重量份计主要由40 80份环氧树脂、1 30份聚氨酯预聚体、10 30份丙烯酸酯、1 30份稀释剂和15 75份有机过氧化物组成，其中，所述聚氨酯预聚体不超过环氧树脂的50%，优选不超过环氧树脂的30 %，更优选不超过25 %，更优选不超过20 %，更优选不超过15 %，最优选不超过10 %，并且该粘结剂分为组分I和组分II单独包装，其中，组分I包括所有重量份的(C)丙烯酸酯，以及(a)聚氨酯预聚体、(a)环氧树脂和(a)稀释剂中的一部分；组分II包括所有重量份的(e)有机过氧化物，以及(a)聚氨酯预聚体、(a)环氧树脂和(a)稀释剂中的其余部分。进一步地，该组合物主要由55 75份环氧树脂、5 25份聚氨酯预聚体、20 30份丙烯酸酯、5 25份稀释剂和35 65份有机过氧化物组成。在该优选范围内，所得粘结剂的耐高温性和韧性更佳。除了稀释剂可以通过观察或者检测等常规手段确定之外，其余成分在上述范围内可以任意取值。例如，环氧树脂可以取55和75之间的任一整数，例如可以取56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74，聚氨酯预聚体可以取 5 25 之间的任一整数，例如，可以取 7、8、10、12本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：祝建勋，许增彬，
申请(专利权)人：济南圣泉集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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