【文章內容簡介】 。 3 、游離甲醛 自硬呋喃樹脂合成時，甲醛用量對呋喃樹脂的性能有很大影響。有資料介紹，樹脂中甲醛與尿素的克分子比一般在 — 。隨著甲醛比例增加，樹脂中游離甲醛明顯增加，硬化速度也加快。但樹脂中游離甲醛刺激性氣味大，對人體健康不利，%。我國衛(wèi)生頒布的“衛(wèi)生企業(yè)設計衛(wèi)生標準”（ TJ3679）中規(guī)定車間空氣中有害物質甲醛的最高允許濃度為 3mg/m3。 4. 粘度 樹脂粘度大小對樹脂消耗量及混砂均勻性影響很大，如果樹脂粘度太大，則原砂表面包復層就較厚，加入量低時不易均勻，這在連續(xù)式攪籠混砂機的情況下更顯得重要，一般呋喃樹脂的粘度應小于100CPS，攪籠用的粘度最好小于 50CPS（ 25℃）糠醇含量提高可使樹脂粘度降低。 值 樹脂的反映過程中， PH值也是影響粘度的因素。若 PH值過低，反映強烈，使樹脂粘度增大，故 PH值不宜太小，另外，PH值低時，樹脂固化程度較快，但終強度受一定影響，且樹脂的存放期也將縮短 .一般呋喃樹脂的 PH值取 . 6. 含水量 自硬樹脂的含水量有一定限制 ,含水量多會降低樹脂的粘度和型砂的固化速度 ,還影響型砂的終強度及固透性 , .所以自硬樹脂的含水量在技術質量標準中有規(guī)定 ,一般高呋喃樹脂應不大于2%,中呋喃樹脂不大于 5%,低呋喃樹脂不大于 10%. 24 固化劑 自硬呋喃砂是以酸作為固化劑。常用的有機酸有苯磺酸、對甲苯黃酸、二甲苯黃酸等，無機酸有磷酸、硫酸乙酯等。當磷酸作固化劑時，制好的型芯吸濕性強，且磷酸在砂中容易蓄水，只有在球鐵或低碳不銹鋼鑄件的情況下，為防止鑄件表面滲 S而少量采用磷酸，一般再生回用砂不采用磷酸做固化劑；硫酸的腐蝕性強，配制時也有一定危險，雖然固化速度快，但終強度不高，也有在砂中蓄積的問題，只有在一次性使用的自硬砂中，而且氣溫太低時才使用。一般都是用有機酸坐固化劑。對甲苯磺酸是白色結晶粉末，溶于水或酒精中使用，根據(jù)其酸值和濃度的不同，一般適合于春、夏、秋季使用，二甲苯黃酸則適應性更強，根據(jù)其酸值和濃度的不同，一年四季都可使用。固化劑的技術參數(shù)主要有酸值、游離硫酸含量、粘度等。 25 偶聯(lián)劑—硅烷 硅烷在樹脂中主要是起加強作用。通過硅烷分子 Si（ OCII 2） 3基因，在一定條件下，它能與砂粒表面的基產生縮合作用，釋放出甲醇，形成硅氧鍵，這樣硅烷與沙粒“連接”起來，另一端環(huán)氧基遇酸以后，環(huán)被打開，它與樹脂分子的活性基因反映連接起來，這樣無機物的沙粒和有機物的樹脂之間通過硅烷的架橋作用被偶連起來了。因此樹脂對硅砂（砂粒）表面的附著強度大大提高了，所以樹脂自硬砂的使用機械強度也隨之提高了。這種增強作用在低粘度的高糠醇樹脂中更為明顯。 2 － 6 幾種輔助材料 樹脂砂對涂料的要求較粘土砂高，首先，呋喃砂的孔隙率高，而且有機粘結劑在高溫下不能承受較長時間，這就要求涂料的固體含量高，粉料粒度細，粉料及粘結劑的耐火度高，抗爆熱能力強等。 從溶劑上分，涂料有水基、醇基兩大類。醇基涂料可以省去烘窯，提高效率和面積利用率，水基涂料則成本低，樹脂不會過燒，涂層質量高（流平性及涂層厚度好）。從耐火骨料主體來分，有黑色系、白色系（淺色涂料），目前看來，對鑄鐵件而言，以石墨為主的黑色涂料仍是性能最好的。至少面層涂料應使用石墨涂料，但需添加皓英粉以提高耐火度；粉料細度均應細于 325目，以便于底層涂料有一定滲透深度，防止?jié)B鐵和脈紋。 脫模劑 樹脂砂型（芯）的起摸是在砂型（芯）初步硬化后進行的，不象粘土砂那樣可以松動一下模樣。加上樹脂，固化劑對模樣有一定的附著力或粘砂現(xiàn)象，所以如果不在模樣上涂適當?shù)拿撃?，會給起摸造成很大的困難，模樣容易被拉壞，型腔或型芯表面也會造成不光潔，較難修補，直接影響鑄件尺寸精度和粗糙度，甚至造成粘砂或砂眼。 鑄型修補膠粘劑 樹脂砂起模，下芯和搬運途中，砂型（芯）有時會有破損。它不能像粘土砂那樣可進行簡單的修型操作，這就需要特殊的粘合劑將破損部分粘到原處。鑄型修補膠粘劑具有無毒、常溫自硬、粘度和粘合強度高、硬化快、發(fā)氣量小的優(yōu)點，采用塑料帶小包裝，使用方便，保存期長、用量省，除了可以用于樹脂砂，水玻璃砂、油砂，含脂砂等砂型（芯）損傷的修補外，也可以用于芯型組合及型芯、芯撐、澆口杯的固定及作為芯頭防嗆火密封材。 澆口陶管 澆口陶管有φ 15—φ 150等口徑。分直管、彎頭、三通等形狀。應具有一定耐火度并可被鋸斷的性能。直澆口和底注內澆口都可采用。不僅可以簡化造型分箱，且可防止?jié)部趦葲_砂等缺陷，克服了深澆口刷涂料的困難，使用時先將陶管按所需高度鋸好或接長用膠紙貼住，再貼上彎頭，造型時埋在沙里即可。不難設想，只有在不需用力搗實的自硬砂互藝中才有必要和可能采用陶管澆口。 其它 如封火條、分型劑、濾渣片（網(wǎng)）、型芯通氣管等等，也都隨著樹脂砂互藝的推行而被開發(fā)出來，目前輔助材料也逐步轉向專業(yè)化生產。 第三章 自硬呋喃樹脂砂的工藝性能 3 — 1 呋喃砂的硬化特性 呋喃砂的硬化反應從樹脂加入到混砂（即已加入固化劑）的混合料的瞬間起就開始進行硬化。將混制出的型砂立即做出抗拉試塊，然后分別經(jīng)過 1小時、 2小時、 3小時、…… 24小時，每次分別刷做3個以上試樣的抗拉強度，取平均值作為該時刻的抗拉強度值所繪制出來的強度——時間段內強度。檢測后發(fā)現(xiàn)，開始有一個孕育期，這時反應很緩慢，強度上升慢，然后強度迅增，到 5小時以后強度的上升又緩慢了，到24小時后則升高非常緩慢，基本趨于穩(wěn)定值，故將 24小時的強度定為“終強度”。作硬化特性曲線應選用標準砂制作式樣，以便互相比較。 隨樹脂、固化劑的種類和加入量的不同，以及溫度、濕度的不同，硬化曲線也各異，但硬化的三個階段是基本相同的。 二、樹脂砂可使時間 樹脂砂混制好以后，即開始了樹脂的固化反應，如果混制好以后停留一段時間再造型，則會將已經(jīng)交聯(lián)起來的部分樹脂鏈重新破壞，使得終強度惡化。所以剛混出的型砂做出的試樣強度最高。如果將混制好的樹脂砂每隔一定時間作出一組式樣，分別測定他們的24小時終強度。我們將終強度為剛混制好砂的式樣終強度70%的試樣制作時間稱為可使用時間。超過可使用時間的秒，流動性惡化，給制芯帶來困難，甚至無法做成，做成的強度也低，充填密度也小，表面穩(wěn)定性也差，容易引起沖砂和傻眼缺陷。所以樹脂砂造型制芯的原則之一就是混好的砂要盡快成型，要在可使用時間之內完成造型操作。生產現(xiàn)場上判定可使時間的方法，一般是當型砂開始 發(fā)粘，呈粘連，即認為已超過了可使用時間。 三、可起模時間 樹脂砂造型制芯后，必須等型砂建立一定強度后才可起模，否則型和芯繼續(xù)發(fā)生變形和破裂等， /cm 2，作為可起模強度，將這段時間稱為可起模時間。生產現(xiàn)場可通過經(jīng)驗判定起模時間，一般手持釘子向砂型（芯）中扎不進去時，被認為是可以進行起模了。 3 — 1 影響呋喃砂硬化特性的因素 影響呋喃樹脂砂硬化特性的最主要因素是樹脂與固化劑的品種及加入量（固化劑占樹脂重量的比例），此外原砂的含水量耗酸量及溫度、環(huán)境的溫度與濕度等也對樹脂砂的硬化特性有一定影響。 環(huán)境溫度和濕度 硬化速度隨環(huán)境溫度升高而加快，可使用時間也隨之減少。理想的環(huán)境溫度一般為 20 — 30℃，一般溫度高，初強度與終強度也高些，可起摸時間縮短。但當環(huán)境溫度達 40℃時初強度隨較好，但終強度卻比 15℃還要低。硬化反應是一個縮合反應，有水分折出，所以環(huán)境濕度大影響硬化反應的進行，降低初強，也降低終強度。為此，根據(jù)氣溫與濕度的變化，需調節(jié)固化劑的品種和加入量。 砂溫 在 35℃以下時，提高砂溫，不僅硬化快，而且終強度高，但超過 40℃的砂，使型砂可使用的時間大大縮短，終強度和表面穩(wěn)定性也會降低。砂溫低于 5℃，則硬化困難。為此，對于混碾前的砂預先進行調溫處理，尤其是舊砂回用情況下，舊砂再生后溫度仍可達 90℃左右，經(jīng)過砂冷卻裝置后，將砂溫降到 35℃以下使用。 其他影響硬化特性的因素 原砂耗酸量高，需耗費一定量固化劑以中和砂中堿性物質，故降低硬化速度和終強度。原砂中水分含量高影響硬化速度和終強度。加入緩凝劑（如氯化鈣）可以減緩硬化速度和延長可使時間。 3 — 2自硬呋喃樹脂砂的性能 表面穩(wěn)定性 將經(jīng) 24小時硬化后的φ 50 50試樣稱重 W 1；然后放在 14目篩上振動 2分鐘，再稱重 W 2，則表面穩(wěn)定性為： SSI=W 2/W 1 100 ％ 砂型（芯）表面穩(wěn)定性不足會導致沖砂及砂眼、機械粘砂等缺陷，一般來說表面穩(wěn)定性的好壞與型砂常溫強度的高低是一致的。增加樹脂加入量，選擇合適的固化劑品種及加入量，不超過可使用時間，造型時適當?shù)木o實，芯盒填砂面用刮刀墁平等等都可提高表面穩(wěn)定性。生產上要求砂型（芯）的互作表面（即與鐵水接觸的表面）穩(wěn)定性應大于90%，現(xiàn)場經(jīng)驗判定方法是用手指摩擦硬化后的型（芯）表面，一般以摸不下砂粒為準。 透氣性 它與硬化速度無關，與砂的粒型和粒度組成有關，顆粒越小，粒度越分散，含微分越多則透氣性越差，粘結劑加入量多也影響透氣性。透氣性好是呋喃樹脂砂的一個優(yōu)點，他彌補了有機鑄型發(fā)氣量大的