專利名稱：采用鈍化與活化技術(shù)的三乙胺法冷芯盒樹脂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用鈍化與活化技術(shù)的三乙胺法冷芯盒樹脂，屬于鑄造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)市場上使用的冷芯盒樹脂大部分是三乙胺法冷芯盒樹脂，它由三部分組成組份I特種酚醛樹脂、組份II聚異氰酸酯樹脂、組份III(催化劑)三乙胺。其中組份II中大部分是游離的異氰酸酯，其異氰酸酯基團(tuán)非常活潑，能與某些含活潑氫物質(zhì)或能與異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)的物質(zhì)反應(yīng)。當(dāng)聚異氰酸酯樹脂與酚醛樹脂混合后，即使沒有三乙胺等催化劑存在，異氰酸酯基團(tuán)也能與酚醛樹脂中活性基團(tuán)反應(yīng)，導(dǎo)致混有酚醛樹脂和聚異氰酸酯樹脂混合料的可使用時間縮短，從而大大提高鑄造工廠運(yùn)行費(fèi)用。
為此，我們期望二種樹脂混在一起存放時基本不發(fā)生反應(yīng)，而當(dāng)混合料射入芯盒，被加熱的壓縮空氣或氮?dú)獯颠^，并經(jīng)三乙胺等叔胺催化時，二種樹脂能瞬時交聯(lián)固化，從而提高混合料的可使用時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種采用鈍化與活化技術(shù)的三乙胺法冷芯盒樹脂，使得鈍化的異氰酸酯基團(tuán)與酚醛樹脂一起存放時不具有活性，而當(dāng)需要異氰酸酯基團(tuán)恢復(fù)活性參與反應(yīng)時又能在一定條件下瞬時活化，在不影響使用的前提下，延長了用該冷芯盒樹脂混制的混合料的可使用時間。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種采用鈍化與活化技術(shù)的三乙胺法冷芯盒樹脂，包括I和II兩個組份，其中I組份為聚芐基醚酚醛樹脂，II組份為聚異氰酸酯樹脂，所述II組份成分及重量配比為聚異氰酸酯為80-95％；亞胺基類化合物為1-10％；亞硫酸氫鹽類化合物為2-10％；有機(jī)酸金屬鹽隔斷劑為0.2-5％。
所述聚異氰酸酯樹脂的合成方法，包括以下步驟(1)將聚異氰酸酯和亞胺基類鈍化劑混合；(2)升溫到80±5℃；(3)保溫30分鐘；(4)降溫到60±5℃；
(5)加亞硫酸氫鹽類鈍化劑，保溫1小時；(6)降溫至40℃，加有機(jī)酸金屬鹽隔斷劑，混勻。
本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是一種采用鈍化與活化技術(shù)的三乙胺法冷芯盒樹脂，包括I和II兩個組份，其中I組份為聚芐基醚酚醛樹脂，II組份為聚異氰酸酯樹脂，所述II組份成分及重量配比為聚異氰酸酯為80-95％；亞胺基類化合物為1-10％；亞硫酸氫鹽類化合物為2-10％；有機(jī)酸金屬鹽隔斷劑為0.2-5％。
其中所述聚異氰酸酯采用官能度2及以上的聚異氰酸酯，包括二苯基甲烷-4，4’-二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、1，6-己二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯等；所述亞胺基類化合物包括丁二酰亞胺、乙酰苯胺、己內(nèi)酰胺、N-苯甲氧基丙烯酰胺和甲乙酮肟等；所述亞硫酸氫鹽類化合物包括亞硫酸氫鈉、亞硫酸氫鉀等；所述有機(jī)酸金屬鹽隔斷劑包括氨基磺酸鈉、乙酸鈉等。
所述聚異氰酸酯樹脂的合成方法，包括以下步驟(1)將聚異氰酸酯和亞胺基類鈍化劑混合；(2)升溫到80±5℃；(3)保溫30分鐘；(4)降溫到60±5℃；(5)加亞硫酸氫鹽類鈍化劑，保溫1小時；(6)降溫至40℃，加有機(jī)酸金屬鹽隔斷劑，混勻。
上述技術(shù)方案中，所述I組份聚芐基醚酚醛樹脂采用本申請人于2006年3月22日申請的發(fā)明專利“一種特性無醛冷芯盒樹脂”中的I組份，專利申請?zhí)枮?00610039153.2、公開號為CN1824427。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是加入亞胺基類化合物、亞硫酸氫鹽類化合物等鈍化劑，對聚異氰酸酯樹脂進(jìn)行鈍化處理，當(dāng)需要異氰酸酯基團(tuán)恢復(fù)活性參與反應(yīng)時，鈍化的異氰酸酯基團(tuán)在特殊催化劑存在下，被加熱的氣體吹過，能瞬時活化。因此，在不影響使用的前提下，使得用該冷芯盒樹脂混制的混合料可使用時間得到了延長，從而減少了工廠運(yùn)行費(fèi)用。
具體實(shí)施例方式一種采用鈍化與活化技術(shù)的三乙胺法冷芯盒樹脂，包括I和II兩個組份，其中I組份為聚芐基醚酚醛樹脂，II組份為聚異氰酸酯樹脂；所述I組份聚芐基醚酚醛樹脂采用本申請人于2006年3月22日申請的發(fā)明專利“一種特性無醛冷芯盒樹脂”中的I組份，專利申請?zhí)枮?00610039153.2、公開號為CN1824427；所述II組份成分及重量配比(重量比)為聚異氰酸酯為80-95％；亞胺基類化合物為1-10％；亞硫酸氫鹽類化合物為2-10％；有機(jī)酸金屬鹽隔斷劑為0.2-5％。
其中聚異氰酸酯采用官能度2及以上的聚異氰酸酯，包括二苯基甲烷-4，4’-二異氰酸酯(MDI)、多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)、1，6-己二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)等；亞胺基類化合物包括丁二酰亞胺、乙酰苯胺、己內(nèi)酰胺、N-苯甲氧基丙烯酰胺和甲乙酮肟等；亞硫酸氫鹽類化合物包括亞硫酸氫鈉、亞硫酸氫鉀等；有機(jī)酸金屬鹽隔斷劑包括氨基磺酸鈉、乙酸鈉等。
亞胺基類化合物和亞硫酸氫鹽類化合物為鈍化劑。
而這種鈍化的聚異氰酸酯樹脂的合成方法，包括以下步驟(1)將聚異氰酸酯和亞胺基類鈍化劑混合；(2)升溫到80±5℃；(3)保溫30分鐘；(4)降溫到60±5℃；(5)加亞硫酸氫鹽類鈍化劑，保溫1小時；(6)降溫至40℃，加有機(jī)酸金屬鹽隔斷劑，混勻。
此時，鈍化的異氰酸酯基團(tuán)與酚醛樹脂一起存放時不具有活性，即實(shí)現(xiàn)異氰酸酯基團(tuán)的鈍化。當(dāng)需要異氰酸酯基團(tuán)恢復(fù)活性參與反應(yīng)時，鈍化的異氰酸酯基團(tuán)在特殊催化劑存在下，被加熱的氣體吹過，能瞬時活化，這就是異氰酸酯基團(tuán)的活化。
實(shí)施例1投PAPI600公斤和己內(nèi)酰胺20公斤，攪拌，升溫到80±5℃，保溫30分鐘，降溫至60±5℃，加亞硫酸氫鈉40公斤，保溫1小時，降溫至40℃，投氨基磺酸鈉3公斤，攪拌15分鐘。加烷烴溶劑165公斤。
將上述合成的II組份(聚異氰酸酯樹脂)和專利申請?zhí)枮?00610039153.2的發(fā)明中涉及的I組份按以下配比(重量比)配成樹脂砂混和料，大林標(biāo)準(zhǔn)砂(50～100目)100％，I組份1％(占砂重量)，II組份1％(占砂重量)。其中先加I組份混1分鐘，再加II組份混2分鐘，然后將混合料存放入恒溫恒濕箱中，從30小時開始每隔1小時，取出適量混合料，制取“8”字試樣，用于測定混合料存放X小時瞬時抗拉強(qiáng)度。當(dāng)瞬時抗拉強(qiáng)度下降百分率≤30％時所對應(yīng)的混合料存放時間為混合料的可使用時間。
抗拉強(qiáng)度下降百分率的計(jì)算公式

結(jié)果如下表一單位MPa

可使用時間36小時。
實(shí)施例2投PAPI600公斤和己內(nèi)酰胺30公斤，攪拌，升溫到80±5℃，保溫30分鐘，降溫至60±5℃，加亞硫酸氫鈉40公斤，保溫1小時，降溫至40℃，投有氨基磺酸鈉3公斤，攪拌15分鐘。加烷烴溶劑165公斤。
將上述合成的II組份(聚異氰酸酯樹脂)和專利申請?zhí)枮?00610039153.2的發(fā)明中涉及的I組份按以下配比(重量比)配成樹脂砂混和料，大林標(biāo)準(zhǔn)砂(50～100目)100％，I組份1％(占砂重量)，II組份1％(占砂重量)。其中先加I組份混1分鐘，再加II組份混2分鐘，然后將混合料存放入恒溫恒濕箱中，從30小時開始每隔1小時，取出適量混合料，制取“8”字試樣，用于測定混合料存放X小時瞬時抗拉強(qiáng)度。當(dāng)瞬時抗拉強(qiáng)度下降百分率≤30％時所對應(yīng)的混合料存放時間為混合料的可使用時間。
抗拉強(qiáng)度下降百分率的計(jì)算公式

結(jié)果如下表二單位MPa


可使用時間40小時。
權(quán)利要求
1.一種采用鈍化與活化技術(shù)的三乙胺法冷芯盒樹脂，包括I和II兩個組份，其中I組份為聚芐基醚酚醛樹脂，II組份為聚異氰酸酯樹脂，其特征在于所述II組份成分及重量配比為聚異氰酸酯為80-95％；亞胺基類化合物為1-10％；亞硫酸氫鹽類化合物為2-10％；有機(jī)酸金屬鹽隔斷劑為0.2-5％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用鈍化與活化技術(shù)的三乙胺法冷芯盒樹脂，其特征在于所述II組份聚異氰酸酯樹脂的合成方法，包括以下步驟(1)將聚異氰酸酯和亞胺基類鈍化劑混合；(2)升溫到80±5℃；(3)保溫30分鐘；(4)降溫到60±5℃；(5)加亞硫酸氫鹽類鈍化劑，保溫1小時；(6)降溫至40℃，加有機(jī)酸金屬鹽隔斷劑，混勻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采用鈍化與活化技術(shù)的三乙胺法冷芯盒樹脂，其特征在于所述聚異氰酸酯采用官能度2及以上的聚異氰酸酯，包括二苯基甲烷-4，4’-二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、1，6-己二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采用鈍化與活化技術(shù)的三乙胺法冷芯盒樹脂，其特征在于所述亞胺基類化合物包括丁二酰亞胺、乙酰苯胺、己內(nèi)酰胺、N-苯甲氧基丙烯酰胺和甲乙酮肟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采用鈍化與活化技術(shù)的三乙胺法冷芯盒樹脂，其特征在于所述亞硫酸氫鹽類化合物包括亞硫酸氫鈉、亞硫酸氫鉀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采用鈍化與活化技術(shù)的三乙胺法冷芯盒樹脂，其特征在于所述有機(jī)酸金屬鹽隔斷劑包括氨基磺酸鈉、乙酸鈉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用鈍化與活化技術(shù)的三乙胺法冷芯盒樹脂，加入亞胺基類化合物、亞硫酸氫鹽類化合物等鈍化劑，對聚異氰酸酯樹脂進(jìn)行鈍化處理，當(dāng)需要異氰酸酯基團(tuán)恢復(fù)活性參與反應(yīng)時，鈍化的異氰酸酯基團(tuán)在特殊催化劑存在下，被加熱的氣體吹過，能瞬時活化。因此，在不影響使用的前提下，使得用該冷芯盒樹脂混制的混合料可使用時間得到了延長，從而減少了工廠運(yùn)行費(fèi)用。
文檔編號B22C1/00GK101058112SQ200710022998
公開日2007年10月24日 申請日期2007年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月30日
發(fā)明者王進(jìn)興 申請人:蘇州市興業(yè)鑄造材料有限公司