冷芯盒樹脂主要由兩組分構(gòu)成，組分Ⅰ為多羥基化合物，目前對(duì)于鑄鐵件造型或制芯來說，是由極性與非極性溶劑溶解的苯醚型酚醛樹脂；組分Ⅱ?yàn)榉菢O性溶劑稀釋的多異氰酸酯（PAP）I。兩組分與砂混好射芯于模具后，利用空氣稀釋的催化劑三乙胺固化[3]。由于苯醚型酚醛樹脂是強(qiáng)極性，具有較大分子和較高粘度的預(yù)聚合體，PAPI則是非極性粘度稍大的液體，需要加入溶劑使二者具有較好的相容性，才能充分反應(yīng)并獲得較好的樹脂砂強(qiáng)度。同時(shí)為使冷芯盒樹脂保持足夠低的粘度，以便于混砂時(shí)具有較好的流動(dòng)性，也需要加入溶劑[4]。通常用于組分Ⅰ的溶劑為極性溶劑和非極性溶劑的混合溶劑，而用于組分Ⅱ的溶劑為非極性溶劑。非極性溶劑可以很好的與PAPI相溶，但是不易與酚醛樹脂相溶。某些極性溶劑作為增塑劑一定程度上能提高砂型的強(qiáng)度，尤其是抗彎強(qiáng)度[5]。因此，兩組分中溶劑的選擇對(duì)于冷芯盒樹脂來說是十分重要的。通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)對(duì)鑄造用冷芯盒樹脂粘合劑兩組分的溶劑種類及比例等進(jìn)行選擇，使樹脂砂有較好的抗拉、抗彎和抗?jié)駸釓?qiáng)度及較長(zhǎng)可使用時(shí)間。
1·試驗(yàn)
1.1試劑和儀器
試劑：甲醇、催化劑、增塑劑C、增塑劑D為試劑級(jí)；苯酚、固體甲醛、多異氰酸酯（PAPI，為日本產(chǎn)MI-100）、溶劑A（二元酸酯）、高沸點(diǎn)芳烴溶劑油B為工業(yè)級(jí)。
儀器：三乙胺氣體發(fā)生器（基本型，濰坊晟林鑄造機(jī)械有限公司），液壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)（SWY型，邯鄲華宇儀器儀表公司），大林擦洗砂（70-140目）。
1.2苯醚型酚醛樹脂的合成
將一定比例的反應(yīng)原料苯酚、固體甲醛，甲醇和催化劑投入裝有溫度計(jì)、攪拌器、冷凝回流裝置的三口瓶中，加熱融化并在一定溫度下回流一段時(shí)間，直至產(chǎn)品折光率達(dá)到要求的數(shù)值，然后在減壓真空條件下進(jìn)行脫水縮聚反應(yīng)，直至水分基本脫出，冷卻備用。
1.3性能測(cè)試
在鑄造用硅砂中先后加入一定量的組分Ⅰ（液態(tài)的酚醛樹脂）和組分Ⅱ（多異氰酸酯溶于非極性溶劑）各占原砂質(zhì)量的1%左右，攪拌混勻后，填砂于標(biāo)準(zhǔn)的“∞”塊抗拉和“長(zhǎng)方體”抗彎模具中，然后放入固定形狀的模具罩中進(jìn)行吹三乙胺催化固化。其中三乙胺發(fā)生器通入以干燥空氣作載體的約5%濃度的三乙胺催化劑氣體，工作壓力即氣源壓力應(yīng)保證在0.5~0.7 MPa，吹胺霧化壓力應(yīng)設(shè)為0.1~0.15 MPa，清洗砂芯余胺的壓力一般在0.15~0.25 MPa。吹氨時(shí)間為5~9 s，清洗時(shí)間為4~6 s。吹胺固化后，立即用液壓式*試驗(yàn)機(jī)測(cè)定“∞”塊抗拉和“長(zhǎng)方體”砂型抗彎強(qiáng)度，即為即時(shí)強(qiáng)度；為了衡量冷芯盒樹脂抗潮性能，本試驗(yàn)采取濕熱環(huán)境，將其余“∞”塊抗拉和“長(zhǎng)方體”型砂試樣在溫度約為35℃與相對(duì)濕度約為75%容器中放置24 h后再測(cè)定其強(qiáng)度。在測(cè)定樹脂可使用時(shí)間的時(shí)候，將組分Ⅰ和Ⅱ按1∶1的比例直接混在一起，按一定時(shí)間間隔取出混合物制作型砂“∞”字試樣，測(cè)定其即時(shí)抗拉強(qiáng)度，直到其強(qiáng)度降到初強(qiáng)度的80%的時(shí)間，即為可使用時(shí)間。
