铸造用热塑性酚醛树脂的研究进展

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1、Oct.2010铸造Vol.59No.10FOUNDRY·1083·----------专题综述------铸造用热塑性酚醛树脂的研究进展11112杨国栋，郝立昌，杨健，周家石，朱世根（1.浙江三一铸造有限公司，浙江湖州313000；2.东华大学机械工程学院，上海201620）摘要：简述了铸造用热塑性酚醛树脂的的发展过程及研究现状。介绍了热塑性酚醛树脂的合成机理及不同催化剂对树脂合成的影响及高邻位热塑性酚醛树脂的特点。讨论了酚醛树脂的固化机理及不同固化促进剂对固化聚合速度的影响。概述了酚醛树脂用聚酰胺、橡胶、蒙脱土和环氧树脂的改性研究进展，并对热塑性酚醛树脂的发展方向

2、进行了展望。关键词：热塑性酚醛树脂；铸造；合成；固化；改性中图分类号：TG223文献标识码：A文章编号：1001-4977（2010）10-1083-05ProgressinResearchofNovolacResinforFoundry11112YANGGuo-dong,HAOLi-chang,YANGJian,ZHOUJia-shi,ZHUShi-gen（1.ZhejiangSANYCastingCo.,Ltd.,Huzhou313000,Zhejiang,China;2.CollegeofMechanicalEngineering,DonghuaUniversi

3、ty,Shanghai201620,China）Abstract：Thepresentsituationandresearchprogressofnovolacresinforfoundrywerereviewed.Thesyntheticmechanismofnovolacresinandtheeffectofdifferentkatalystsonsynthesisweredescribed,andthecharacteristicsofnovolacresinwereintroduced.Thecuringmechanismandtheeffectofdiffe

4、rentaccelerantsoncuringratewerediscussed.Modificationsofnovolacresinusingpolyamide,rubber,montmorilloniteclay,andepoxyresinweresummarizedandthedevelopmentdirectionsofnovolacresinwerealsoprospected.Keywords：novolacresin;foundry;synthesis;curing;modification[1]酚醛树脂是最早人工合成的树脂，由德国化学家随着铸造技术的

5、发展，我国应用覆膜砂壳法铸造工艺Baeyer于1872年合成，当时该合成技术仅限于实验室的范围越来越广。20世纪90年代末我国覆膜砂年产研究，直至1907年Baekeland注册了酚醛树脂加压、加量已达20万吨，目前我国覆膜砂年产量已经超过100万[2]热固化的专利，酚醛树脂的商业价值才被人们意识吨，且还在逐年增长。到。1940年Croning发明了壳法铸造技术，作为壳法铸1热塑性酚醛树脂的合成造中型砂的粘结剂就成为热塑性酚醛树脂的重要应用之一。酚醛树脂凭其优异的粘结性、耐热性及化学稳酚醛树脂主要由醛类（甲醛、乙醛、糠醛等）和定性一百多年来得到了广泛的应用和关注。酚类

6、（苯酚、甲酚、二甲酚等）在催化剂作用下缩合酚醛树脂在工业中的用量逐年增加。中、美两国而成。在酸性介质中，苯酚相对甲醛过量条件下合成1955年、2003年和2005年的酚醛树脂年产量如表1所的为线型热塑性酚醛树脂；而在碱性介质中，甲醛相示。可见2003年中国的酚醛树脂产量比1955年增长了对过量条件下合成的为体型热固性酚醛树脂。[3]157倍。2003年以后，美国酚醛树脂产量增长的幅度1.1催化剂非常有限，2006年的产量仅比2003年增长了1.8%，而合成热塑性酚醛树脂所用的催化剂主要有酸性催[7]同比中国的增长幅度高达42.4%。化剂和弱酸盐催化剂。酸性催化剂通常有

7、盐酸、硫酸表1中国和美国不同年份酚醛树脂的年产量和磷酸等无机酸和草酸、顺丁烯二酸和邻苯二甲酸酐Table1AnnualproductionofphenolicresinofChinaandUSA等有机酸，与无机酸催化剂相比，用有机酸催化合成年份中国年产量/万吨美国年产量/万吨的树脂聚合速度略快、内聚强度稍高，更适合铸造使19950.29.6用；常用的弱酸盐催化剂有二价金属钙、镁、锌、铅、200331.6201.5钴、镍等弱酸盐，由其催化合成的高邻位酚醛树脂生200645.0205.1产覆膜砂时，在具有良好覆膜性的同时，具有较高的[4-6]热塑性酚醛树