呋喃树脂技术参数

呋喃树脂

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概述

分类

性能及作用

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概述

呋喃树脂是糠醇与尿醛、酚醛、酮醛合成物的总称，为棕红色、琥珀色液体，微溶于水，易溶于酯、酮等有机溶剂，是铸造工业的砂（型）芯粘结剂。其特点是所制砂（型）芯精度好、强度高、气味小、抗吸湿、溃散性好及旧砂可再生、回用等优点。

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分类

呋喃又称糠醇本身进行均聚或与其它单体进行共缩聚而得到的缩聚产物，糠醇与尿醛、酚醛、酮醛合成多种产物，习惯上称为呋喃树脂。其中以糠醇酚醛树脂、糠醇尿醛树脂应用较多。

(1)糠醇酚醛树脂。糠醇可与酚醛缩聚生成二阶热固生树脂，缩聚反应一般用碱性催化剂。常用的碱性催化剂有氢氧化钠、碳酸钾或其它碱土金属的氢氧化物。糠醛苯酚树脂的主要特点是在给定的固化速度时有较长的流动时间，这一工艺性能使它适宜用作模塑料。用糠醛苯酚树脂制备的压塑粉特别适于压制形状比较复杂或较大的制品。模压制品的耐热性比酚醛树脂好，使用温度可以提高10～20℃，尺寸稳定性、电性能也较好。

(2)糠醇尿醛树脂。糠醛与尿醛在碱性条件下进行缩合反应形成尿醛改性呋喃树脂。

(3)糠醇树脂。糠醇在酸性条件下很容易缩聚成树脂。一般认为，在缩聚过程中糠醇分子中的羟甲基可以与另一个分子中的α氢原子缩合，形成次甲基键，缩合形成的产物中仍有羟甲基，可以继续进行缩聚反应，最终形成线型缩聚产物糠醇树脂。

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性能及作用

呋喃树脂的性能及应用——未固化的呋喃树脂与许多热塑性和热固性树脂有很好的混容性能，因此可与环氧树脂或酚醛树脂混合来加以改性。固化后的呋喃树脂耐强酸(强氧化性的硝酸和硫酸除外)、强碱和有机溶剂的侵蚀，在高温下仍很稳定。呋喃树脂主要用作各种耐化学腐蚀和耐高浊的材料。

(1)耐化学腐蚀材料呋喃树脂可用来制备防腐蚀的胶泥，用作化工设备衬里或其它耐腐材料。

(2)耐热材料呋喃玻璃纤维增强复合材料的耐热性比一般的酚醛玻璃纤维增强复合材料高，通常可在150℃左右长期使用。 (3)与环氧树脂或酚醛树脂混合改性将呋喃树脂与环氧树脂或酚醛树脂混休整使用，可改进呋喃玻璃纤维增强复合材料的力学性能以及制备时的工艺性能。这类复合材料已广泛用来制备化工反应器的搅拌装置、贮槽及管道等化工设备。

呋喃树脂砂工艺

第一章 / 概论

1 — 1 自硬呋喃树脂砂的概念

自硬呋喃树脂砂的命名来源于英语的 Furan No-Bake process，它表示以呋喃树脂为粘结剂，并加入催化剂混制出型砂，不需烘烤或通硬化气体，即可在常温下使砂型自行固化的造型方法。通常被简称为“冷硬树脂砂”，甚至“树脂砂”。以下介绍两个基本概念。

一、呋喃树脂的概念

由碳原子和其它元素原子 (如 O、 S、 N等 )共同组成的环叫做杂环、组成杂环的非碳原子叫杂原子。含有杂环的有机化合物叫做杂环化合物。所谓“呋喃”，是含有一个氧原子的五员杂环有机化合物，它是表示一族化合物的基本结构总称。在呋喃系中不带取代基的杂环作为母体，叫做“呋喃”，它的衍生物则根据母体来命名。呋喃本身在互业上并无什么用途，但它的衍生物——糠醛和糠醇，却是互业上的重要原料，它们是最重要的呋喃衍生物，糠醛学名叫α——呋喃甲醛，糠醇学名叫呋喃甲醇。它们的分子结构如下：含有糠醇的树脂称为呋喃树脂。作为铸造粘结剂用的呋喃树脂一般是用糠醇 (FA)与尿素、甲醛或苯酚等缩合而成的 ,如尿醛呋喃树脂（UF/FA）、酚醛呋喃树脂 (PF/FA)、酚脲醛呋喃树脂（ UPF－ FA)和甲醛——糠醇树脂 (F/FA)等。

二、呋喃树脂的硬化机理

根据呋喃树脂的组成不同，分别可以通过加热、通入硬化气体或添加酸催化剂等方法使其固化。酸催化（即“自硬”）的呋喃树脂一般糠醇含量都超过50%。其硬化机构很复杂，现在还未完全弄清楚，但基本的树脂化反应包括了糠醇的第一醇基和呋喃环的第五位氢之间的脱水缩合，此外呋喃环的断裂生成乙酰丙酸，第一醇基间脱水生成醚和醛等等的反应。图1－ 1为呋喃树脂粘结剂的成分和代表性的呋喃自硬树脂结构的一例。

铸造用自硬呋喃树脂性能检测方法

(JB／T7527—94)

1、 主题内容与适用范围

本标准规定了以糠醇为主要原料合成的呋喃树脂技术性能、测定方法。本标准适用于酸硬化的铸造用呋喃树脂粘结剂。

2、引用标准

ZB265 石油产品运动粘度测定方法和动力粘度计算法；

GBJ31006 检定铸造粘结剂用标准砂；

GB2794 胶粘剂粘度测定方法(旋转粘度计法)；

GB4472 化工产品、密度、相对密度测定通则；

GB l2007.5 环氧树脂理化性能测定方法。

3、技术标准

3．1粘度(20℃，mpc．s)。

3．2密度(20℃，g／cm3)

3．3 PH值。

3．4游离甲醛含量(％)。

3．5含氮量(％)。

3．6铸造工艺试样常温抗拉强度(24h)MPa。

4测定方法

4．1粘度的测定方法

4．1．1平氏毛细管粘度计法：按照GB265执行――仲裁法。

４．1．2旋转粘度计法：按照GB2749执行。

4．2密度测定方法

4．2．1比重瓶法：按照GBl2007执行――仲载法。

4．2．2密度计法：按照GB4472执行。

4．3游离甲醛含量的测定方法

4．3．1 方法原理：游离甲醛与氯化铵在氢氧化钠的作用下，定量地生成环六次亚甲基四胺，用盐酸标准溶液中和过量的氢氧化钠，即可求出游离甲醛含量。其反应式如下：

6HCHO+4NH4Cl+4NaOH = (CH2)6N4+4NaCl+ 10H20

NaOH +HCl=NaCl+H20

4．3．2仪器和设备

a．碘量瓶250m1；

b．滴定管50m1，分度值0．1ml；

c．移液管25 m 1、10ml，分度值0．1 m1；

酚醛树脂

一、酚醛树脂

酚醛树脂防腐材料对浓度小于 70% 的硫酸、任何浓度的盐酸、氢氟酸、醋酸、大部分有机酸及大多数有机溶剂、二氧化硫、氯化氢及大部分 PH<7 的酸性盐类等均耐蚀。可用于玻璃钢衬里、砖板衬里。

二、产品技术指标

我公司生产的酚醛树脂产品牌号为2130。

▲酚醛树脂液 项目 单 位 指 标

外 观 红棕色粘稠液体

游离酚 % <10

游离醛 % <2

含水量 % <12

粘 度 (20℃，涂-4粘度计),S 1000-1500

三、酚醛胶泥的物理机械性能指标

项 目 性能指标

石英粉 石墨粉

密度，g/cm3 1.73 1.4

吸水率，% 1-2

抗压强度，MPa 49 39.2

抗拉强度，MPa 6.86 3.92-4.90

抗弯强度，MPa 36.6

导热率，W/m.k 20.9-23.3 项 目 性能指标

石英粉 石墨粉

与钢板粘结强度，MPa 2.94-3.92 1.96-2.45

与石墨板粘结强度，MPa 2.94 8.83

与瓷板粘结强度，MPa 0.981-1.96 1.96

与铸石板粘结强度，MPa 1.2 2.6

收缩率，% 0.42

使用温度，℃ <130 <130

四、施工办法与验收标准

按GB50212-2002《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》或HGJ229-91《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》或我公司《用户指南》执行。

▲株洲硬质合金厂湿法冶金设备采用酚醛胶泥衬砌

酚醛浸渍石墨板防腐蚀

YJ型呋喃树脂

一、呋喃树脂材料：

YJ-Ⅰ型呋喃树脂 用在一般要求的防腐蚀施工场合，耐酸、耐碱、耐酸碱交替腐蚀，可用于制作整体耐酸池槽，整体耐酸低坪、地沟等。

YJ-Ⅱ型呋喃树脂 用在技术要求较高的防腐蚀施工场合，耐酸、耐碱、耐酸碱交替腐蚀，可用于衬砌耐酸砖板、制作整体池槽、衬贴玻璃钢衬里和制作整体玻璃钢制品等，具有突出的高粘结强度和抗拉强度。