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铸造用双组分自硬型醇酸树脂系粘结剂合成及性能研究

作　者: 沈丹
导　师: 李冰；周惠良
学　校: 宁夏大学
专　业: 化学工程
关键词: 蓖麻油混合植物油醇酸树脂粘结剂强度可使用时间
分类号: TQ433.43
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

铸造粘结剂的种类很多,目前应用较广泛的树脂粘结剂有呋喃树脂、酚醛树脂、尿烷树脂等。醇酸树脂也可作粘结剂,但由于生产醇酸树脂的原料和溶剂价格较高,导致生产成本增加,所以醇酸树脂目前还主要用于作涂料,在粘结剂方面应用很少。本论文先以蓖麻油为原料,高沸点芳香烃作溶剂,合成了蓖麻油醇酸树脂粘结剂,对其各项指标如强度、可使用时间、脱模时间等进行了测试,并与宁夏某铸造厂从国外进口的树脂进行了对比,得到了与进口树脂性能类似的粘结剂。但由于蓖麻油价格较高,且高沸点芳香烃的碳氢比较大,发烟量大,所以实验将蓖麻油改换为价格是其一半的混合植物油为原料,用生物柴油代替高沸点芳香烃作溶剂,最终合成了新的醇酸树脂粘结剂,且各项指标也达到了铸造对粘结剂的要求。实验的主要结果如下：(1)通过不同醇解反应温度对合成树脂颜色、状态、甲醇容忍度、可使用时间和强度的影响,确定了蓖麻油醇酸树脂和混合植物油醇酸树脂的醇解反应温度都为230℃。(2)通过不同酯化反应温度和时间对合成树脂颜色、状态、可使用时间和强度的影响,确定了蓖麻油醇酸树脂和混合植物油醇酸树脂的酯化反应温度都为195℃。(3)通过对高沸点芳香烃和生物柴油发烟量的比较,得出生物柴油的发烟量小于高沸点芳香烃的发烟量,对工作人员的危害更小。(4)通过对树脂各指标的测试,得出蓖麻油醇酸树脂粘结剂和混合植物油醇酸树脂粘结剂的配方。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-14
  1.1 国内外铸造粘结剂的发展概况和趋势  7-9
    1.1.1 国内外铸造粘结剂的发展概况  7-8
    1.1.2 铸造粘结剂中树脂自硬砂的发展概况  8-9
    1.1.3 铸造粘结剂的要求  9
  1.2 醇酸树脂  9-12
    1.2.1 醇酸树脂的产生和发展  9
    1.2.2 醇酸树脂的分类  9-10
    1.2.3 醇酸树脂的制备原理  10-11
    1.2.4 醇酸树脂的制备方法  11
    1.2.5 醇酸树脂的合成工艺  11-12
  1.3 本论文研究目的及内容  12-14
    1.3.1 论文研究目的  12
    1.3.2 论文研究内容  12
    1.3.3 实验方案  12-14
第二章醇酸树脂的合成及其性能测试  14-26
  2.1 引言  14
  2.2 实验准备  14-15
    2.2.1 实验主要原料和主要试剂  14
    2.2.2 实验仪器及设备  14-15
  2.3 醇酸树脂的合成  15
  2.4 蓖麻油醇酸树脂性能测试  15-18
    2.4.1 甲醇容忍度  16
    2.4.2 红外光谱  16
    2.4.3 醇酸树脂可使用时间的测定  16
    2.4.4 醇酸树脂强度测试  16-17
    2.4.5 醇酸树脂酸值测试  17
    2.4.6 醇酸树脂粘度测试  17-18
  2.5 醇酸树脂合成原料的选择  18
  2.6 蓖麻油醇酸树脂合成实验条件的确定  18-20
    2.6.1 确定反应时间  18-19
    2.6.2 确定反应温度  19-20
  2.7 双组份配方的确定  20-21
    2.7.1 树脂的溶剂的选择  20-21
    2.7.2 固化剂溶剂的选择  21
  2.8 结果与讨论  21-26
    2.8.1 醇酸树脂配方的计算  21-22
    2.8.2 催化剂用量对蓖麻油醇解时间的影响  22-23
    2.8.3 甘油加入量对蓖麻油醇解时间的影响  23-24
    2.8.4 对比实验结果分析  24
    2.8.5 蓖麻油醇酸树脂配方的确定  24-26
第三章醇酸树脂工艺的改进及相应性能测试  26-39
  3.1 引言  26
  3.2 实验准备  26-27
    3.2.1 试验主要原料和主要试剂  26
    3.2.2 实验仪器及设备  26-27
  3.3 树脂及溶剂的合成  27-28
    3.3.1 混合植物油醇酸树脂的合成  27-28
    3.3.2 溶剂生物柴油的合成  28
  3.4 工艺改进  28-29
    3.4.1 蓖麻油作原料生物柴油作溶剂  28
    3.4.2 混合植物油作原料高沸点芳香烃作溶剂  28
    3.4.3 混合植物油作原料生物柴油作溶剂  28-29
  3.5 混合植物油醇酸树脂性能测试与表征  29-30
    3.5.1 甲醇容忍度  29
    3.5.2 红外光谱  29
    3.5.3 醇酸树脂可使用时间的测定  29
    3.5.4 醇酸树脂强度测试  29
    3.5.5 醇酸树脂酸值测试  29
    3.5.6 醇酸树脂粘度测试  29
    3.5.7 溶剂发烟量的测试  29-30
  3.6 结果与讨论  30-39
    3.6.1 反应温度对醇解程度的影响  30
    3.6.2 酯化反应时间对树脂物态的影响  30
    3.6.3 催化剂用量对混合植物油醇解时间的影响  30-31
    3.6.4 甘油加入量对树脂合成的影响  31-32
    3.6.5 固化剂加入量对树脂强度和可使用时间的影响  32-36
    3.6.6 惰性气体和二甲苯的影响  36
    3.6.7 发烟量的比较  36-37
    3.6.8 混合植物油醇酸树脂配方的确定  37
    3.6.9 经济效益比较  37-39
第四章结论与展望  39-40
  4.1 结论  39
  4.2 展望  39-40
参考文献  40-43
致谢  43-44
个人简介  44

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