專利名稱：鑄造用呋喃樹脂的制備方法
技術領域：
本發明屬于呋喃樹脂技術領域，特別是涉及一種鑄造用呋喃樹脂的制備方法。
背景技術：
目前，在砂型鑄造中，自硬呋喃樹脂砂造型制芯具有強度高，尺寸精度高、硬化速度快、生產效率高、型砂潰散性好、勞動強度低等特點，目前生產中應用非常廣泛，呋喃樹脂是迄今為止鑄造生產中應用量最大的縮聚樹脂，每年的用量已達50萬噸以上。呋喃樹脂是指以具有呋喃環的糠醇做原料生產的樹脂類的總稱，其在酸性介質中固化為不溶和不熔的固形物，生產呋喃樹脂的主要原料是糠醇、甲醛和尿素。首先，由尿素與甲醛在堿性條件下進行加成反應，生成一羥甲基脲和二羥甲基脲。羥甲基衍生物在酸性條件下與糠醇進行縮合反應，真空脫水后，得到呋喃樹脂。脫水時未反應的游離甲醛由于沸點低很容易被脫出， 同時糠醇由于氫鍵效應，也容易與水共沸蒸出，導致廢水中存在一定量的甲醛和糠醇，若直接氧化將消耗大量氧化劑，若該廢水直接生化處理，卻直接使菌種失活而無效。目前，對呋喃樹脂廢水的處理一般采用焚燒、大劑量氧化劑氧化處理等方法，缺點在于能耗大，費用高，且廢水中有效物質未得到充分利用，到目前為止還沒有一個較好的辦法來處理呋喃樹脂廢水。在保證樹脂含水量不超標的情況下沒有從根本上解決該問題。
發明內容
本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種鑄造用呋喃樹脂的制備方法。本發明的目的是提供一種通過質量分數為37. 4%的液體甲醛和質量分數為96. 1% 的多聚甲醛配合使用，對傳統的生產工藝進行了改進，從根本上解決了原工藝產生廢水的難題；同時具有工藝簡單，經濟實用，生產周期短，節約能源，又徹底解決了呋喃樹脂生產過程中產生的污染問題等特點的鑄造用呋喃樹脂的制備方法。環保型鑄造用呋喃樹脂的制作工藝，用多聚甲醛(質量分數為96. 1%)部分替代液體甲醛(質量分數為37.4%)，實現不脫水的目的。多聚甲醛是一種低分子量的白色結晶粉末，具有甲醛味，又名聚合甲醛、仲甲醛、固體甲醛、聚合蟻醛等，其主要用于制造各種合成樹脂和粘合劑等。本發明多聚甲醛的質量由工藝所要求的甲醛量和脫水量計算而得。傳統的呋喃樹脂制作工藝為向反應釜中投入甲醛，啟動攪拌；加入尿素溶解后， 調PH值為堿性，緩慢升溫至一定溫度反應一定時間；加入一次糠醇，調PH值為酸性進行反應；然后使體系在真空條件下脫水；脫水后加入二次尿素降低樹脂中的游離甲醛；再加入二次糠醇，攪拌均勻，即得產品。在合成本發明所述呋喃樹脂的過程中，首先使計算好的多聚甲醛與液體甲醛在堿性條件下緩慢加熱使其溶解，然后再進行后續的一系列反應，省去脫水步驟。本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是鑄造用呋喃樹脂的制備方法，首先甲醛與尿素在堿性條件下升溫反應；加入一次糠醇， 調PH值為酸性進行反應；降溫再加入二次尿素，然后加入二次糠醇，攪拌均勻。其特征是 甲醛與尿素在堿性條件下升溫反應時，采用多聚甲醛和液體甲醛混合使用方式，實現不脫水制備呋喃樹脂產品。 所述的鑄造用呋喃樹脂的制備方法，其特點是多聚甲醛和液體甲醛混合使用時， 多聚甲醛與液體甲醛的質量配比確定方法為脫水工藝所需質量分數為37. 4%的液體甲醛質量為Hi1，脫水量為m2 ；則采用質量分數為96. 1%多聚甲醛和質量分數為37. 4%液體甲醛混配時，所需多聚甲醛的質量為X1，液體甲醛的質量為&，其確定方程組
權利要求
1.鑄造用呋喃樹脂的制備方法，首先甲醛與尿素在堿性條件下升溫反應；加入一次糠醇，調PH值為酸性進行反應；降溫再加入二次尿素，然后加入二次糠醇，攪拌均勻；其特征是甲醛與尿素在堿性條件下升溫反應時，采用多聚甲醛和液體甲醛混合使用方式，實現不脫水制備呋喃樹脂產品。
2.按照權利要求1所述的鑄造用呋喃樹脂的制備方法，其特征是多聚甲醛和液體甲醛混合使用時，多聚甲醛與液體甲醛的質量配比確定方法為脫水工藝所需質量分數為 37. 4%的液體甲醛質量為Hi1，脫水量為m2 ；則采用質量分數為96. 1%多聚甲醛和質量分數為 37. 4%液體甲醛混配時，所需多聚甲醛的質量為X1,液體甲醛的質量為&，其確定方程組
3.按照權利要求1所述的鑄造用呋喃樹脂的制備方法，其特征是甲醛與尿素在堿性條件下升溫反應時，先將多聚甲醛和液體甲醛混合，在堿性條件下加熱使之充分溶解。
4.按照權利要求3所述的鑄造用呋喃樹脂的制備方法，其特征是多聚甲醛和液體甲醛混合，在堿性條件下加熱使之充分溶解時，所需PH值范圍為9. 0 — 9. 2，所需溫度為68 — 70 °C。
全文摘要
本發明涉及一種鑄造用呋喃樹脂的制備方法。本發明屬于呋喃樹脂技術領域。鑄造用呋喃樹脂的制備方法，首先甲醛與尿素在堿性條件下升溫反應；加入一次糠醇，調PH值為酸性進行反應；降溫再加入二次尿素，然后加入二次糠醇，攪拌均勻。其特征是甲醛與尿素在堿性條件下升溫反應時，采用多聚甲醛和液體甲醛混合使用方式，實現不脫水制備呋喃樹脂產品。本發明通過液體甲醛和多聚甲醛配合使用，從根本上解決了原工藝產生廢水的難題；具有工藝簡單，經濟實用，生產周期短，節約能源，又徹底解決了呋喃樹脂生產過程中產生的污染問題等優點。
文檔編號B22C1/22GK102161741SQ20111002934
公開日2011年8月24日 申請日期2011年1月27日 優先權日2011年1月27日
發明者劉海彬, 張保軍 申請人:天津市鑄誠鑄造輔料有限公司