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酸性催化劑自硬工藝中,催化劑對硬化過程的控制具有決定性作用。哪種酸性催化劑用于呋喃系、酚醛系樹脂自硬砂中?以國內常用的磷酸、硫酸酯和芳基磺酸為例,分別說明其對樹脂自硬砂硬化性能的影響。答案要點:
由苯甲酸、酚醛樹脂和自硬砂組成的酸性催化劑有:芳基磺酸、無機酸及其復合物。通常使用的無機酸有磷酸,單硫酸乙酯,芳基磺酸有對甲苯磺酸(PTA),苯磺酸(BSA),二甲苯磺酸,苯酚磺酸,萘磺酸,氯苯磺酸等。
磷酸酯主要用于高氮哄喃樹脂的硬化,砂芯(型)具有良好的表安性,熱強度高,此外,高氮低糠醇樹脂用磷酸酯作催化劑能獲得很好的終強度,而鑄鐵件公司磷酸作為低氮高糠醇的催化劑,終強度較低。
硫酸酯是酸性最強的無機酸催化劑,可加快砂芯硬化速度,縮短脫模時間,同時有利于防止砂芯在長期貯存過程中軟化。而殘留在樹脂膜上的硫酸酯對樹脂膜有腐蝕作用,并且硬化和脫水速度快,樹脂膜容易產生應力和裂紋,從而使終強度降低,表面安全度變差;澆注時會產生SO2氣體,不僅污染環境,而且容易造成鋼液增硫和球墨鑄鐵球化不良。
以芳基磺酸為催化劑,可獲得與無機酸相同的硬化速度,且灰口鑄鐵件終強度較高,酸殘值較低,有利于再生砂生產。此外,使用芳基磺酸作催化劑時,混砂有時會發出難聞的氣味;澆注時使用甲苯磺酸作催化劑時,會產生少量的SO和H,還會導致球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵等鑄件的不正常表面組織和鑄鋼件的硫化。