新型低醛高强度呋喃树脂的研究.pdf

兔免. xuelutu. corll
ec.2009
1212
FOUNDRY
Vol,58N0.12
新型低醛高强度呋喃树脂的研究
林生军,李远才,礼辉,王文清
华中科技大学材料科学与工程学院,湖北武汉430074
摘要:试验研究了聚乙烯醇改性脈呋囀树的配方和铜备エ艺。结果表明,添加适量的聚乙烯醇改性剂,甲醛和尿素
的最佳物质的量配比为3:1,反应温度控制在75-~80℃范围和反应时间为60min时,可制得综合性能较好的低游离甲醛
高强度的呋喃树脂。并对改性机理进行了初步探讨。
关键词:脲醛呋喃树脂;聚乙烯醇;改性;游离甲醛;抗拉强度;机理
中图分类号:TG221文献标识码:A文章编号:1001-4977(2009)12-1212-04
Study on New Type Furan Resin with Low-free Formaldehyde
and High-tensile Strength
LIN Sheng-jun, LI Yuan-cai, ZHU Hui, WANG Wen-qing
School of Materials Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology,
Wuhan 430074 Hubei China
Abstract The formula and preparing process of urea formaldehyde resin modified by polyviny
alcohol (PV were invesigated. Results show that the good comprehensive performances of
urea formaldehyde resin with low-free formaldehyde and high-tensile strength can be obtained under
following condi ion: adding appropriate amount of PVA modifier, the molar ratio of formaldehyde to
urea is 3: 1, reaction at 75-80 C and 60 min reaction time. The mechanism of the present reaction
was also proposed
Key words: urea formaldehyde resin; polyvinyl alcohol; modify; free formaldehyde; tensile strength
mechanism
呋喃树脂是以糠醇或糠醛为基础的,并因其结构之一,无臭、无毒,外观为白色或微黄色絮状、片状
上特有呋喃环而得名。其中以甲醛、尿素和糠醇等为或粉末状固体。其分子中存在两种化学结构:1,3-乙
主要原料缩合而成的脲呋喃树脂使用量为最大,它具二醇结构和1,2-乙.二醇结构,如:
有硬化速度快、强度较高、扩散性较好、成本较低及
OH
合成工艺较简单等优点,主要应用于铸铁和铸钢件的
CH、-CH-CH、-CH-CH、-CH一
生产,尿素含量多也即高氮呋喃树脂主要用于非铁合
OHOH
OH OH
金铸件生产,但由于其含氮也即尿素的加入虽然可降
-CHーCHーCHーCH2-CH2-CH-CH
低成本,改善硬化性能,但降低了热强度、恶化抗吸主要的结构是1,3-乙二醇结构,也就是“头-尾”,因
湿性、缩短树脂存储期及增大发气性等,因此氮含量此聚乙烯醇的结构式常为
也不易过高?。对钢铁铸件,尤其铸钢件用呋喃树脂,
其含氮量常小于3.0%。当前常用的脲呋喃树脂存在的
CH3ーCHーCH:-CH-CH~CHー
主要问题,一是游离甲醛含量偏高,不利环保和劳动
由于分子链上含有大量的侧基一羟基,聚乙烯醇
条件的改善;二是强度还有待进一步提高。
具有良好的水溶性,它能形成非常强韧、耐撕裂的膜;
选用什么样的物质加入脲呋喃树脂中,既有助于还可以与有机酸反应制得有机酸酯;和羟基化合物反
大幅度降低游离甲醛含量,又有利于提高其强度
应生成缩醛化合物等叫。这些均有可能促使其加入脉呋
直是科技工作者、树脂研究者和铸造工作者所关心的喃树脂,有助于降低游离甲醛含量,使树脂强度得到
问题。
提高,达到所希望的目的。
聚乙烯醇(PVA)是人们最熟悉的水溶性聚合物
鉴于国内有关用聚乙烯醇来改性脲醛呋喃树脂的
收稿日期:2009-05-14收到初稿,2009-06-23收到修订稿。
作者简介:林生军(1981-),男、河南信阳人,博土研究生,主要从事呋喃树脂研究。E-mail:gavinlearn(@163.com
通讯作者:李远才(1955-),男,教授,博土生导师。E-mail:mflyc(@sina.com