本發明涉及一種呋喃樹脂的固化方法。
背景技術:
呋喃樹脂通常與酸性固化劑在一定的溫度和壓力作用下進行固化反應,樹脂與固化劑混合使用時,施工時間不宜過長,否則原料容易變質失去反應活性。
專利申請號為2015103925719的發明公開了一種泵體鑄造用呋喃樹脂負載納米石墨改性型砂,涉及型砂生產技術領域,由如下質量份數的原料制成:石英砂90-100份、呋喃樹脂8-10份、納米石墨粉3-5份、青石粉10-13份、石膏粉8-11份、粉煤灰6-9份、木質纖維4-7份、棕櫚蠟2-3份、濃硝酸0.5-1份、乙酸乙酯10-15份、水25-30份。該發明采用負載有納米石墨的呋喃樹脂作為粘結劑,雖提高了型砂的綜合性能,但是石墨是粉體,不具有作為結構件需要的抗壓抗折力學性能。
技術實現要素:
發明目的:
本發明提供一種浸漬和固化效果好,原料能夠長期存放,節能理想的呋喃樹脂浸漬石墨材料的常溫固化工藝。
技術方案:
本發明提供的呋喃樹脂浸漬石墨材料的常溫固化工藝,具有如下順序的工藝步驟:
1)石墨塊材先經過150℃烘干24小時左右;
2)石墨塊材裝入浸漬釜,抽真空-0.085-0.09mpa,保持1-3小時,使得孔隙中的粉塵、氣體或水分蒸發出去,使得比表面積擴大。接著抽入固化劑,加壓至0.1mpa,保持0.5-1.5小時泄壓,使得固化劑先滲入石墨塊材的孔隙中,形成一滲透薄層(過久固化劑太多太厚,過少不能形成連續的薄層);能使得下面步驟中的呋喃樹脂浸漬時的比表面積擴大,提供其在石墨表面的附著力,并且便于呋喃樹脂與各個表面處的固化劑迅速融合快速固化完全。
3)取出石墨塊材,于90-110℃烘干20-40分鐘,排放出多余的溶劑,待固化劑呈粘滯狀態;
4)裝入浸漬釜,抽真空-0.085-0.09mpa,保持20-40分鐘,接著注入呋喃樹脂,加壓至0.5-0.7mpa,保持3-5小時泄壓,與固化劑薄層充分接觸交聯呈固體狀態;
5)取出塊材,常溫常壓下自然固化4-6小時,再放入烘箱,釋放出不能固化的小分子,常壓下30-50℃保持2-4小時,升溫至60-80℃保持20-22小時。
本發明中,常溫固化劑優選為含硫醇鹽,與傳統的硫酸乙酯等固化劑不同,不需要加熱即可與呋喃樹脂進行固化反應,而且酸性較低,對設備的腐蝕性較弱。
本發明中,優選固化劑占重量比5-12%,樹脂占重量比88-95%。使得固化劑與樹脂的比例合適,固化反應進行充分徹底,固化率高于98%,形成的制品力學強度更高。
本發明中,步驟2)-5)的浸漬固化處理重復2-3次,形成2-3個固化層,每次增重一點,每層均能固化完全。以3次計,第一次增重90%左右,第二次增重8%左右,第三次增重2%左右。使得制品的氣密性最好,又具有良好的韌性,與石墨基材粘接最牢固,綜合性能最佳。
通過水壓試驗,觀察最終水壓穩定值,發現本發明的方法制成的產品基本沒有誤滲漏等劣化現象,使用壽命長久。
有益效果:
本發明為常溫固化,反應體系溫度低,既節省能源消耗,又達不到呋喃樹脂的聚爆點。樹脂與固化劑分開存放和使用,便于各自永久存放,兩種原料的利用率高,廢氣物料少。
具體實施方式
本發明的呋喃樹脂浸漬石墨材料的常溫固化工藝,采用如下順序的工藝步驟:
1)石墨塊材先經過150℃烘干24小時左右;
2)石墨塊材裝入浸漬釜,抽真空-0.085-0.09mpa,保持1-3小時;接著抽入含占重量比5-12%的硫醇鹽固化劑,加壓至0.1mpa,保持0.5-1.5小時再泄壓,使得固化劑先滲入石墨塊材的孔隙中,形成一滲透薄層;
3)取出石墨塊材,于90-110℃烘干20-40分鐘,排放出多余的溶劑,待固化劑呈粘滯狀態;
4)裝入浸漬釜,抽真空;接著注入占重量比88-95%呋喃樹脂,加壓至0.5-0.7mpa,保持3-5小時泄壓;
5)取出塊材,常溫常壓下自然固化4-6小時,再放入烘箱,常壓下30-50℃保持2-4小時,最后升溫至60-80℃保持20-22小時即成。