技术领域
本发明属于铸造辅材领域，更具体地，涉及一种低糠醇含量的高强度 呋喃树脂的制备方法。
背景技术
呋喃树脂是国内外常见的铸造用树脂，一般通过糠醇与尿素、甲醛、 苯酚等通过聚合反应来合成。呋喃树脂的强度随着糠醇含量的增加而提高， 大型铸件需要高强度的树脂，许多铸造厂要求呋喃树脂的标准24小时强度 不能小于2.0Mpa，要达到这个强度，树脂中的糠醇含量至少要达到70％。
糠醇不仅提供常温强度，由于其分子结构含有呋喃环，具有高温稳定 性，因此糠醇在树脂高温强度中起主要作用，糠醇含量越高，树脂高温强 度越高。但在实际生产中，日益先进的涂料体系能带来越来越好的砂型表 面的耐高温性，树脂本身的高温性能不仅日渐富余，而且开始出现多余， 因为过高的高温强度不利于砂型的溃散，造成再生困难。
常温强度要求高糠醇含量，低溃散性又要求尽可能低的糠醇含量，这 是传统呋喃树脂在当下使用中出现的一大矛盾。
发明内容
为了解决以上所述的矛盾，需要实现在糠醇含量降低的情况下，仍然 能保证树脂的常温强度。
通过对70％糠醇含量的呋喃树脂进行图谱分析，检测出呋喃环含量只 有50％左右。深入发掘呋喃树脂的生产和使用过程，我们发现，在生产中 由于剧烈的反应条件，部分呋喃环在生产过程中破裂产生了低活性的聚合 物，这部分低活性聚合物在固化过程中不能进一步交联反应，损失了其该 有的强度。因此，如果能减少这部分呋喃环的损失，即阻止低活性大分子 聚合物的产生，使呋喃环通过其它化学键结合成为小分子的糠醇聚合物， 树脂强度就能得到提升，从而降低糠醇含量变得容易。
本发明提供了一种低糠醇含量的高强度呋喃树脂的制备方法，包括： 将糠醇与偶联剂混合搅拌均匀后，在一定温度下反应第一时间，生成糠醇 小分子初聚物；在反应容器中，尿素和甲醛进行加成反应；在所述加成反 应完毕后，加入占糠醇总量三分之一的糠醇小分子初聚物，进行高温反应； 在所述高温反应完毕后，加入占糠醇总量三分之一的糠醇小分子初聚物， 关掉蒸汽，搅拌降温第二时间；进行冷却，加入剩余的糠醇小分子初聚物， 搅拌均匀；以及加入溶剂稀释，降温至常温，出料。
在上述方法中，其中，所述偶联剂为硅烷KH-550或硅烷KH-620。
在上述方法中，其中，所述溶剂为水和/或甲醇。
在上述方法中，其中，在生成糠醇小分子初聚物的步骤中使用的糠醇 的量为40-60重量份，所述偶联剂占糠醇重量的0.4％-0.6％。
在上述方法中，其中，所述加成反应在碱性条件下进行。
在上述方法中，其中，尿素和甲醛的量为20-40重量份。
在上述方法中，其中，所述高温反应在酸性条件下进行。
在上述方法中，其中，在所述冷却的步骤中，冷却至60℃-70℃。
在上述方法中，其中，所述溶剂的量为10-20重量份。
在上述方法中，其中，所述第一时间为2-6h，所述第二时间为1-2h。
在上述方法中，其中，所述一定温度为30-50℃。
本发明在降低呋喃树脂糠醇含量的情况下，通过特殊工艺，保持树脂 产品常温强度不变，可以减少铸造成本，同时提升树脂砂型高温溃散性。
具体实施方式
下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任 何方式限制本发明。
本发明提供的方法主要包括以下步骤：
I.将40-60重量份糠醇与占糠醇重量0.4％-0.6％的偶联剂混合搅拌均匀 后在30-50℃下反应2-6h，生成糠醇小分子初聚物，放出备用。期间可以 观察到，糠醇从黄色转变到黑红色，颜色在逐渐加深，证明发生了分子间 化学键的缔合；
Ⅱ.反应容器中，尿素甲醛在碱性条件下进行加成反应，尿素与甲醛共 20-40重量份；
Ⅲ.加成反应完毕后，加入占糠醇总量三分之一的糠醇小分子初聚物， 在酸性条件下进行高温反应；
Ⅳ.高温反应完毕后，加入占糠醇总量三分之一的糠醇小分子初聚物， 关掉蒸汽，搅拌降温1-2h；
Ⅴ.冷却水冷至60℃-70℃，加入剩余的糠醇小分子初聚物，搅拌均匀；
Ⅵ.加入10-20重量份的溶剂稀释，降温至常温，出料。
在以上步骤中，偶联剂为硅烷KH-550或硅烷KH-620；溶剂为水、甲 醇中的一种或两种。下面以具体的实施例进行说明。
实施例一：
Ⅰ.将500公斤糠醇与2公斤硅烷KH602在搅拌釜中搅拌均匀后在30℃ 下反应6h，反应生成糠醇小分子初聚物，放出备用；
Ⅱ.在1吨树脂反应釜中，加入165公斤尿素，185公斤甲醛，在碱性 条件下反应至完全，约2小时；
Ⅲ.反应完毕后，加入150公斤步骤I中的糠醇小分子初聚物，在酸性 条件下反应至完全，约2小时；
Ⅳ.反应完毕后，加入150公斤步骤I中的糠醇小分子初聚物，关掉蒸 汽，搅拌1h；
Ⅴ.冷却水冷至60℃，加入200公斤步骤I中的糠醇小分子初聚物，搅 拌均匀；
Ⅵ.加入75公斤水和75公斤甲醇。
按国标《JBT7526-2008铸造用自硬呋喃树脂》对产品进行检测，树 脂产品强度可达到1.8Mpa，高于相同糠醇含量的传统工艺产品的1.3Mpa。
实施例二：
Ⅰ.将570公斤糠醇与2.5公斤硅烷KH550在搅拌釜中搅拌均匀后在40℃ 下反应4h，反应生成糠醇小分子初聚物，放出备用；
Ⅱ.在1吨树脂反应釜中，加入170公斤尿素，180公斤甲醛，在碱性 条件下反应至完全，约2小时；
Ⅲ.反应完毕后，加入190公斤步骤I中的糠醇小分子初聚物，在酸性 条件下反应至完全，约2小时；
Ⅳ.反应完毕后，加入190公斤步骤I中的糠醇小分子初聚物，关掉蒸 汽，搅拌1.5h；
Ⅴ.冷却水冷至65℃，加入190公斤步骤I中的糠醇小分子初聚物，搅 拌均匀；
Ⅵ.加入50公斤水和30公斤甲醇。
按国标《JBT7526-2008铸造用自硬呋喃树脂》对产品进行检测，树 脂产品强度可达到2.0Mpa，高于相同糠醇含量的传统工艺产品的1.5Mpa。
实施例三：
Ⅰ.将600公斤糠醇与3公斤硅烷KH602在搅拌釜中搅拌均匀后在50℃ 下反应2h，反应生成糠醇小分子初聚物，放出备用；
Ⅱ.在1吨树脂反应釜中，加入148公斤尿素，152公斤甲醛，在碱性 条件下反应至完全，约2小时；
Ⅲ.反应完毕后，加入200公斤步骤I中的糠醇小分子初聚物，在酸性 条件下反应至完全，约2小时；
Ⅳ.反应完毕后，加入200公斤步骤I中的糠醇小分子初聚物，关掉蒸 汽，搅拌2h；
Ⅴ.冷却水冷至70℃，加入200公斤步骤I中的糠醇小分子初聚物，搅 拌均匀；
Ⅵ.加入50公斤水和50公斤甲醇。
按国标《JBT7526-2008铸造用自硬呋喃树脂》对产品进行检测，树 脂产品强度可达到2.1Mpa，高于相同糠醇含量的传统工艺产品的1.6Mpa。
本领域技术人员应理解，以上实施例仅是示例性实施例，在不背离本 发明的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。