本文關(guān)鍵詞：提高酚醛改性呋喃樹(shù)脂粘結(jié)強(qiáng)度的研究

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【摘要】：酚醛呋喃樹(shù)脂(PF/FA)屬于無(wú)氮呋喃樹(shù)脂,在澆鑄時(shí)不會(huì)因氮?dú)獾漠a(chǎn)生導(dǎo)致鑄件中出現(xiàn)氣孔等缺陷,且具有耐高溫性能好和抗粘砂能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。酚醛呋喃樹(shù)脂適用于澆鑄溫度較高的鑄鋼件,特別是高合金鋼和大型鑄鋼件。但其還存在常溫強(qiáng)度低、固透性差以及砂型脆性較大等缺陷,阻礙了酚醛呋喃在鑄鋼件生產(chǎn)中的應(yīng)用。本文目標(biāo)是以苯酚、甲醛、糠醇為主要原料,合成出具有較高粘結(jié)強(qiáng)度、綜合性能優(yōu)良的酚醛呋喃樹(shù)脂。通過(guò)優(yōu)化合成工藝,確定較優(yōu)工藝條件；探索了腰果酚及多元醇改性劑對(duì)PF/FA粘結(jié)強(qiáng)度及其他性能的影響；研究了附加物硅烷和硅酸乙酯對(duì)PF/FA的增強(qiáng)作用。主要研究結(jié)果如下：(1)對(duì)比優(yōu)化前后PF/FA的粘結(jié)強(qiáng)度,初強(qiáng)度由0.47MPa提高到0.52MPa,提高了10.6%；終強(qiáng)度由1.25MPa提高到1.44MPa,提高了15.2%。(2)選用腰果酚部分替代苯酚制備出PCF/FA,其樹(shù)脂砂初強(qiáng)度為0.5 MPa,終強(qiáng)度為1.67MPa；且PCF/FA粘結(jié)強(qiáng)度受環(huán)境濕度影響較小。(3)多元醇在酸性反應(yīng)階段加入對(duì)PF/FA改性效果較好,其中多元醇L、多元醇M、多元醇N最佳加入量分別為反應(yīng)性糠醇質(zhì)量的10%、10%、15%,對(duì)比改性前,PF/FA樹(shù)脂砂終強(qiáng)度分別提高了6.25%、11.8%、14.6%。(4)當(dāng)硅烷加入量為0.3%時(shí),PF/FA樹(shù)脂砂終強(qiáng)度由0.94MPa提高的1.45MPa；硅酸乙酯加入量為7%時(shí),PF/FA樹(shù)脂砂終強(qiáng)度由0.94MPa提高到1.51MPa。同時(shí)加入0.2%硅烷與5%硅酸乙酯時(shí),樹(shù)脂砂終強(qiáng)度為1.58MPa。
【關(guān)鍵詞】：酚醛呋喃樹(shù)脂 粘結(jié)強(qiáng)度 腰果酚 多元醇 附加物
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG22
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 提高呋喃樹(shù)脂粘結(jié)強(qiáng)度的研究進(jìn)展11-18
• 1.2.1 呋喃樹(shù)脂性能對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度的影響11-15
• 1.2.2 原砂對(duì)呋喃樹(shù)脂粘結(jié)強(qiáng)度的影響15-17
• 1.2.3 附加物對(duì)呋喃樹(shù)脂粘結(jié)強(qiáng)度的影響17-18
• 1.3 本文的主要工作內(nèi)容18-19
• 2 實(shí)驗(yàn)部分19-25
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料19-20
• 2.1.1 呋喃樹(shù)脂合成所需的原料19-20
• 2.1.2 試驗(yàn)用原砂20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備20-21
• 2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及分析方法21-25
• 2.3.0 呋喃樹(shù)脂的合成21-22
• 2.3.1 抗拉強(qiáng)度的測(cè)試22
• 2.3.2 游離甲醛含量的測(cè)定22-23
• 2.3.3 樹(shù)脂粘度的測(cè)定23
• 2.3.4 水分含量的測(cè)定23-24
• 2.3.5 呋喃樹(shù)脂紅外光譜的表征24
• 2.3.6 呋喃樹(shù)脂接觸角的測(cè)試24
• 2.3.7 樹(shù)脂砂斷裂面的表征24-25
• 3 酚醛呋喃樹(shù)脂合成工藝的優(yōu)化25-38
• 3.1 酚醛呋喃樹(shù)脂(PF/FA)的合成原理25-27
• 3.1.1 酚醛加成反應(yīng)25-26
• 3.1.2 羥甲基酚之間的縮聚反應(yīng)26
• 3.1.3 甲階酚醛樹(shù)脂與糠醇之間的縮聚反應(yīng)26-27
• 3.2 酚醛呋喃樹(shù)脂(PF/FA)合成工藝的研究27-34
• 3.2.1 原料配比對(duì)PF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響27-28
• 3.2.2 堿性階段pH值對(duì)PF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響28
• 3.2.3 堿性反應(yīng)溫度對(duì)PF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響28-29
• 3.2.4 堿性反應(yīng)時(shí)間對(duì)PF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響29-30
• 3.2.5 堿性催化劑種類對(duì)PF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響30
• 3.2.6 酸性階段pH值對(duì)PF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響30-31
• 3.2.7 酸性催化劑種類對(duì)PF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響31-32
• 3.2.8 升溫速率對(duì)PF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響32-33
• 3.2.9 加多聚甲醛與脫水工藝對(duì)PF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響33-34
• 3.3 驗(yàn)證試驗(yàn)34-35
• 3.4 酚醛呋喃樹(shù)脂(PF/FA)的結(jié)構(gòu)表征35-37
• 3.4.1 甲階酚醛樹(shù)脂的紅外光譜圖分析35
• 3.4.2 糠醇的紅外光譜圖分析35-36
• 3.4.3 PF/FA的紅外光譜圖分析36-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 4 腰果酚改性酚醛呋喃樹(shù)脂38-49
• 4.1 腰果酚的簡(jiǎn)介38-39
• 4.2 腰果酚改性酚醛呋喃樹(shù)脂(PCF/FA)的合成39-41
• 4.2.1 腰果酚/甲醛的反應(yīng)原理39-41
• 4.2.2 腰果酚、苯酚和甲醛溶液混合體系的相態(tài)41
• 4.2.3 PCF/FA的合成41
• 4.3 腰果酚改性酚醛呋喃樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)表征41-43
• 4.3.1 腰果酚的紅外光譜圖41-42
• 4.3.2 腰果酚改性甲階酚醛樹(shù)脂的紅外光譜圖42-43
• 4.3.3 PCF/FA的紅外光譜圖43
• 4.4 腰果酚改性酚醛呋喃樹(shù)脂合成工藝的優(yōu)化43-47
• 4.4.1 腰果酚用量對(duì)PCF/FA粘結(jié)強(qiáng)的影響43-44
• 4.4.2 甲醛與總酚物質(zhì)的量之比對(duì)PCF/FA粘結(jié)強(qiáng)的影響44-45
• 4.4.3 堿性階段pH值對(duì)PCF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響45
• 4.4.4 堿性催化劑的種類對(duì)PCF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響45-46
• 4.4.5 堿性階段反應(yīng)時(shí)間對(duì)PCF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響46-47
• 4.5 驗(yàn)證試驗(yàn)47
• 4.6 PCF/FA的抗?jié)裥匝芯?/span>47-48
• 4.7 本章小結(jié)48-49
• 5 多元醇改性酚醛呋喃樹(shù)脂49-56
• 5.1 多元醇L對(duì)PF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響49-50
• 5.1.1 多元醇L加入量對(duì)PF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響49-50
• 5.1.2 多元醇L的加入位置對(duì)PF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響50
• 5.2 多元醇M對(duì)PF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響50-52
• 5.2.1 多元醇M的加入量對(duì)PF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響50-51
• 5.2.2 多元醇M的加入位置對(duì)PF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響51-52
• 5.3 多元醇N對(duì)PF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響52-53
• 5.3.1 多元醇N的加入量對(duì)PF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響52
• 5.3.2 多元醇N的加入位置對(duì)PF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響52-53
• 5.4 多元醇改性機(jī)理分析53-55
• 5.5 本章小結(jié)55-56
• 6 附加物對(duì)酚醛呋喃樹(shù)脂性能的影響56-64
• 6.1 附加物對(duì)PF/FA的增強(qiáng)作用56-57
• 6.1.1 硅烷對(duì)PF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響56-57
• 6.1.2 硅酸乙酯對(duì)PF/FA粘結(jié)強(qiáng)度的影響57
• 6.2 附加物對(duì)PF/FA增強(qiáng)作用機(jī)理分析57-62
• 6.2.1 附加物對(duì)PF/FA潤(rùn)濕能力的影響60-62
• 6.3 附加物的復(fù)合作用對(duì)PF/FA性能的影響62-63
• 6.4 本章小結(jié)63-64
• 7 結(jié)論與展望64-66
• 7.1 結(jié)論64-65
• 7.2 展望65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 附錄71

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

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本文編號(hào)：581959