本发明专利技术公开了一种冷芯盒法环氧树脂双组份粘结剂体系，其特征在于所述粘结剂体系吹气态二氧化硫固化，所述粘结剂体系按其重量计包括：(a)1～40份苄基醚酚醛树脂；(b)0.1～10份的聚异氰酸酯；(c)40～80份的环氧树脂；(d)20～30份的丙烯酸酯；(e)1～30份高沸点酯和/或烃稀释剂；(f)15～75份有机过氧化物。所述苄基醚酚醛树脂的重均分子量在500～2000之间，本发明专利技术克服了现有技术中二氧化硫吹气硬化用冷芯盒粘结剂的脆性、耐温性差的缺点，使其在铸造使用过程中提高了砂芯砂型的强度，降低了废品率，提高了铸件质量，同时降低了粘结剂的粘度而有利于铸造工艺。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及粘结剂，该粘结剂用于铸造树脂砂混合料，吹气态二氧化硫固化，形成制造铸造金属铸件的型芯模，适用于铸造领域各种类型的铸钢、铸铁及有色合金件。
技术介绍
在铸造工业中，冷芯盒法是指用气体或气雾催化剂在室温下催化树脂砂瞬时固化的工艺方法。按气体或气雾催化剂的不同，可将冷芯盒法分为胺法、S02法、C02树脂法和甲酸甲酯法。法国SPAIC公司于1971年专利技术了 S02-呋喃树脂法，称之为Hardox法，1975年用于铸造生产。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。其粘结剂体系组成粘结剂 (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年用于生产，采用一种双组份粘结剂，组份A是由环氧树脂和有机过氧化物组合而成，组份B是加有丙烯酸改性剂用来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。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_187Silane以及10%的甲醇，其中加有20%的三羟甲基三丙烯酸酯；中国专利技术申请公开CN1852782A “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，其将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) I 40重量份的脂肪酸酯；(c) I 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；中国专利公开号CN1871080A “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) I 50重量份的丙烯酸酯；(c) I 30重量份的脂肪酸烷基酯；(d)有效量的氧化剂；中国专利公开号CN101484258A“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。环氧树脂是一种热固性树脂，具有优异的粘接性、机械性能及良好的工艺性。由于其性脆、抗冲击力差等缺点，人们在使用中常常添加增塑剂，主要是外增塑作用，但增韧效果不显著，成为制约产品应用的难题。同时环氧树脂的粘度一般比较大，常常通过添加稀释剂来降低环氧树脂的粘度，改进其工艺性能。本申请人于2009年12月31日提交的中国专利技术专利申请CN200910265766. I克服了现有的冷芯盒粘结剂耐湿热型差、性脆、树脂强度低的缺陷，提高了树脂强度，降低了铸造品的废品率。申请人对此专利技术的技术方案进行进一步改进，以使粘结剂获得理想的粘度和更高的砂型砂芯强度。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是降低冷芯盒法环氧树脂粘结剂的粘度，以使混有粘结剂的铸造砂具有较好的流散性和更高的砂芯砂型的强度。本专利技术提出一种冷芯盒法环氧树脂双组份粘结剂，该粘结剂体系吹气态二氧化硫固化，按其重量计包括(a)苄基醚酚醛树脂I 40份(b)聚异氰酸酯0. I 10份 (c)环氧树脂40 8O份(d)丙烯酸酯2O 3O份(e)高沸点酯和/或烃稀释剂 I 30份(f)有机过氧化物15 75份，其中，苄基醚酚醛树脂的用量约为环氧树脂的I 50%之间，聚异氰酸酯的用量约为苄基醚酚醛树脂的I 30%之间，并且，组份I包括所有份的丙烯酸酯和部分份的苄基醚酚醛树脂、聚异氰酸酯、环氧树脂以及高沸点酯和/或烃稀释剂；组份II包括所有份的有机过氧化物与其余份的环氧树脂、苄基醚酚醛树脂、聚异氰酸酯以及高沸点酯和/或烃稀释剂，所述苄基醚酚醛树脂的重均分子量在500 2000之间。作为优选方案，粘结剂体系按其重量计包括(a)苄基醚酚醛树脂5 30份(b)聚异氰酸酯I 8份(c)环氧树脂45 60份(d)丙烯酸酯20 30份(e)高沸点酯和/或烃稀释剂 5 20份(f)有机过氧化物30 65份，其中，苄基醚酚醛树脂的用量约为环氧树脂的5 35%之间，聚异氰酸酯的用量约为苄基醚酚醛树脂的5 20%之间。优选地，该苄基醚酚醛树脂的重均分子量为600 1200。在一种具体实施方式中，上述粘结剂其由下述方法制得使苄基醚酚醛树脂与聚异氰酸酯在70 90°C发生反应，得到聚氨酯；使所得聚氨酯与环氧树脂在110 150°C进行聚合反应，得到聚氨酯改性的环氧树脂；将该改性环氧树脂与其余成分混合，分装成组份I、组份II，前提是使丙烯酸酯与过氧化物分开。本专利技术还涉及一种铸造混合物，包括铸造骨料和有效量的上述双组份环氧树脂粘结剂。本专利技术还涉及由上述铸造混合物制备的铸造成型体。具体实施例方式在本专利技术中，以苄基醚酚醛树脂和聚异氰酸酯改性环氧树脂，以使获得的粘接剂具有提高的粘接强度和韧性。苄基醚酚醛树脂和聚异氰酸酯的用量以计通常不超过环氧树脂的用量。具体而言，苄基醚酚醛树脂的用量约为环氧树脂的I 50%之间，优选5 35%之间，聚异氰酸酯的用量约为苄基醚酚醛树脂的I 30%之间，优选在5 20%之间。在本专利技术中，苄基醚酚醛树脂是重均分子量为500 2000，优选为600-1200之间。通过选用该特定的苄基醚酚醛树脂，可以降低粘结剂的粘度，使得混合有粘结剂的铸造砂具有较高的流散性和更高的砂型砂芯强度。本专利技术中优选使用高邻位苄基醚酚醛树脂，所谓高邻位苄基醚酚醛树脂是指邻/对比大于I的酚醛树脂，或者说大部分为邻位的酚醛树脂。使用高邻位苄基醚酚醛树脂可以获得较快的固化速度。本专利技术使用的聚异氰酸酯可以是脂肪族聚异氰酸酯或芳香族聚异氰酸酯，脂肪族聚异氰酸酯的例子有异佛乐酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯。芳香族聚异氰酸酯的例子有二苯基甲烷-4，4’ - 二异氰酸酯(简称为“MDI”)、粗二苯基甲烷_4，4’ - 二异氰酸酯(简称为粗“MDI”)或多亚甲基多苯基多异氰酸酯(简称为“PAPI”)，或它们的组合物。 环氧树脂是具有环氧基团的树脂，使环氧树脂的环氧官能度(每个分子中的环氧基团)等于或大于I. 9，典型地为2. 0-4. O。可以用于本专利技术的环氧树脂的实例包括⑴双酚A、B、F的二缩水甘油醚，⑵环氧酚醛树脂，其是酚醛树脂的缩水甘油醚，(3)脂环族环氧树脂，(4)缩水甘油胺型环氧树月旨、和(5)它们的混合物。环氧树脂(I)是在碱性催化剂存在下通过表氯醇与双酚化合物反应来制备的。通过控制操作条件，并改变表氯醇与双酚化合物的比例，可制备不同分子量的产物。基于各种双酚的上述类型的环氧树脂可由广泛的商业渠道获得。环氧树脂(2)，即环氧酚醛树脂的实例包括环氧甲酚和环氧苯酚酚醛树脂，其是通过使酚醛树脂(通常通过邻甲酚或苯酚与甲醛反应形成)与表氯醇、4-氯-1，2环氧丁烷、5-溴-1，2环氧戊烷、或6-氯-1，3-环氧己烷等反应形成。环氧树脂(3)，即脂环族环氧树脂的实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种冷芯盒法环氧树脂双组份粘结剂，其特征在于，所述粘结剂体系吹气态二氧化硫固化，所述粘结剂体系按其重量计包括 (a)苄基醚酚醛树脂I 40份 (b)聚异氰酸酯0. I 10份 (c)环氧树脂40 80份 (d)丙烯酸酯20 30份 (e)高沸点酯和/或烃稀释剂I 30份 (f)有机过氧化物15 75份， 其中，苄基醚酚醛树脂的用量约为环氧树脂的I 50%之间，聚异氰酸酯的用量约为苄基醚酚醛树脂的I 30%之间，并且，组份I包括所有份的丙烯酸酯和部分份的苄基醚酚醛树脂、聚异氰酸酯、环氧树脂以及高沸点酯和/或烃稀释剂；组份II包括所有份的有机过氧化物与其余份的环氧树脂、苄基醚酚醛树脂、聚异氰酸酯以及高沸点酯和/或烃稀释剂，所述苄基醚酚醛树脂的重均分子量在500 2000之间。2.根据权利要求I所述的双组份粘结剂，其特征在于所述粘结剂体系吹气态二氧化硫固化，所述粘结剂体系按其重量计包括 (a)苄基醚酚醛树脂5 30份 (b)聚异氰酸酯I 8份 (c)环氧树脂45 60份 (d)丙烯酸酯20 30份 (e)高沸点酯和/或烃稀释剂5 20份 (f)有机过氧化物30 65份， 其中，苄基醚酚醛树脂的用量约为环氧树脂的5 35%之间，聚异氰酸酯的用量约为苄基醚酚醛树脂的5 20%之间。3.根据权利要求I所述的双组份粘结剂，其特征在于所述苄基醚酚醛树脂的重均分子量为600 1200。4.根据权利要求I所述的双组份粘...
【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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