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详细说明

呋喃树脂 CAS: 25212-86-6

自硬呋喃树脂是环保型铸造用粘合剂,用于制作砂型(芯)。

不同型号的呋喃树脂可用于铸造各种金属,如铸钢、铸铁、铸有色金属等。

外观为淡黄色至红褐色透明液体。

产品特点

•强度高、节约生产成本, 可降低树脂加入量10%-20%。

•固化速度快、可缩短生产周期,提高生产效率。

•绿色环保、发气量低、游离甲醛可控制在0.05%以下,对环境及工人工作场所的污染大大减少。 

•树脂粘度低,易混砂,型砂流动性好。

•质量性能稳定,自动化控制合成工艺,避免了人为因素影响。

•旧砂回收率高达97% 。 

•溃散性好于其他普通树脂。 

•高温性能好,铸件缺陷少,铸件尺寸精确。

•无需加硅烷,简化了工人操作。

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产品编号 CAS: 25212-86-6
商品说明


呋喃树脂

(Furan resin)是分子结构中含有呋喃环的一类合成树脂的统称,CAS登录号为25212-86-6 。呋喃树脂主要有糠醇树脂、糠醛—丙酮树脂和糠醛一丙酮一甲醛树脂三种。由于它们的分子结构中都含有呋喃环,故在性能上具有许多共同的特点,如都具有突出的耐碱、耐酸、耐溶剂和耐热等优良性能。呋喃树脂与许多增塑剂、热固性树脂、热塑性树脂混溶性好。呋喃树脂主要用于铸造业,作为砂粘结剂用于铸造模具和砂芯。

呋喃树脂是糠醇的缩合产物,来源于植物纤维素这一可再生资源。其单体糠醇由糠醛加氢制取,而糠醛是许多植物精油中的天然成分。呋喃树脂可通过酸性催化剂固化,固化后的材料具有良好的高温性能

自20世纪80年代以来,呋喃树脂的生产和应用不断发展。1987年,有公司推出了第一款呋喃树脂产品。1996年,国产呋喃树脂实现出口零的突破。至2003年,有公司已成为全球最大的呋喃树脂生产基地之一。后续研究包括对合成工艺的优化以降低成本、制备高强度自硬树脂,以及开发与氧化石墨烯的复合材料等。2019年,有专利申请公开了一种以甲醛、尿素、糠醇和糖类混合物为原料制备的低游离甲醛、高强度的呋喃树脂。

定义

呋喃树脂的英文名为furan resin,常用别名有糠醇树脂,CAS登录号为25212-86-6,是分子结构中含有呋喃环的一类合成树脂的统称。

性质

呋喃树脂通常呈现为桔、棕或红色透明液体。呋喃树脂属热固性树脂,受热时能彼此交联固化而无需添加固化剂。酸在固化反应中起催化作用,还可降低热固化时所需的温度。根据施工工艺的特殊需要,可引入催化型固化剂,无需加热就能在室温下迅速交联固化。固化交联时要放出低分子物质,故固化时体积收缩率较大,其延伸率很低,呈现脆性。
由于固化产物分子链节上基本是次甲基(—CH2一)和饱和的C一C键,不存在活泼官能团,所以呋喃树脂不参加腐蚀介质的化学反应。固化后的呋喃树脂具有突出的耐碱性能、耐溶剂性能和耐酸碱交替介质性能,对无机酸有良好的耐蚀性能。呋喃树脂还具有良好的耐热性能,一般可在120℃~140℃下长期使用,在某些情况下可在180℃~190℃下使用。但由于呋喃环上含有双键,而且杂环在某些条件下有开环倾向。所以,呋喃树脂抗氧化性不好,在氧化性的硝酸和浓硫酸中会遭到破坏。

呋喃树脂与许多增塑剂、热固性树脂、热塑性树脂混溶性好,从而可以获得各种不同性能的产品。

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,糠醇与脲醛、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。糠醇与尿醛在碱性条件下进行缩合反应形成糠醇改性脲醛树脂。
(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。
(4)糠醛丙酮树脂。糠醛与丙酮在碱性条件下进行缩合反应形成糠酮单体缤纷可与甲醛在酸性条件下进一步缩聚,使糠酮单体分子间以次甲基键连接起来,形成糠醛丙酮树脂。


制备方法

呋喃树脂的主要原料包括糠醛、糠醇、甲醛、尿素等。其中,糠醛来源于植物纤维(如棉籽壳、玉米芯、稻壳等),是一种重要的平台化合物,可通过加氢制取糠醇。呋喃树脂的典型合成工艺通常包括配料、碱性加成反应、酸性缩聚反应、中和反应、脱水和中止反应等步骤。
为提升性能并降低成本,可通过正交试验等方法优化合成工艺。例如,在含氮量3%的脲醛呋喃树脂合成中,通过添加多元醇A剂、乙醇等化学性质活泼且价格较低的化合物部分替代价格较高的糠醇(替代后糠醇含量可低于60%),可以参与缩聚反应,实现多元聚合。此方法在保证抗拉强度(可达国标一级品要求,≥1.8MPa)的同时,能使每吨树脂原材料成本降低约10%(约1200元)。
此外,存在使用甲醛、尿素、糠醇和糖类混合物(如木糖醇、阿拉伯糖等)为主要原料,并采用不含磷、硫、氯(P、S、Cl)的氧化剂的新型制备方法。该方法制得的呋喃树脂游离甲醛含量低。在材料研究领域,呋喃树脂可与氧化石墨烯(GO)等纳米材料复合,制备呋喃树脂/氧化石墨烯复合材料。


应用

呋喃树脂主要应用于铸造行业,作为砂芯粘结剂用于制造铸造模具和型芯。
在铸造应用中,使用呋喃树脂生产的铸件具有不变形、精密度高、表面光洁易清砂的特点,且既可用于手工铸造,也可用于机械化流水线。
此外,呋喃树脂还用于玻璃钢(FRP)防腐领域、作为胶黏剂使用以及制备呋喃树脂混凝土整体地面等防腐工程材料。


安全信息

呋喃树脂的CAS号为25212-86-6,不属于危险化学品。

性能作用

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。将呋喃树脂与环氧树脂或酚醛树脂混合使用,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。

固化


呋喃树脂的固化过程十分复杂。一般认为,呋喃树脂的固化是由于呋喃环中的共轭双键打开而交联形成体型结构所致。此外,呋喃树脂的侧链中的其它活性基团在固化过程中可能也参与交联反应。
实际上,呋喃树脂的固化剂都是酸性物质。一般酚醛树脂的固化剂也可作呋喃树脂的固化剂,例如:苯磺酰氯、对甲苯磺酰氯、硫酸乙酯、磷酸和对甲苯磺酸等。与酚醛树脂不同的是呋喃树脂对固化剂的酸度要求更高,例如呋喃树脂适用的硫酸乙酯的配比是:98%的硫酸:无水乙醇=2:1。上述化合物作为呋喃树脂的固化剂的一个严重的缺点是树脂与固化剂反应的放热量大,配制后的适用期短,操作不便,且固化反应激烈,放出较多水分易形成气泡,使固化后的制品抗渗性变差、脆性增大,因此要采用玻璃纤维增强就有困难。
已开发了新型的呋喃树脂固化剂,基本上解决了上述问题。这不但使呋喃树脂能与环氧树脂和不饱和聚酯树脂一样。可用来制作玻璃钢,而且又改善了呋喃树脂制品的力学性能。一般这些固化剂均和各厂生产的呋喃树脂配套使用,或与填料混合在一起出售。
尽管新型固化剂改善了呋喃树脂的固化工艺性能,但与环氧树脂和不饱和聚酯树脂相比,呋喃树脂的固化工艺仍是比较差的,如凝胶时间较长,完全固化所需的时间更长,这给要在室温下较快速固化带来了困难。有时,为保证制品质量,不得不使制品在低于100°C的温度下进行固化。

规格参数

型号

密度(20℃)

g/cm³

粘度(20℃) mPa.s≤

游离甲醛

%≤

含氮量

%≤

保质期

(月)

适用范围

OMX3107

1.20~1.30

400

0.5

7

6

有色铸件

OMX3203

1.12~1.18

40

0.3

3

6

流水线铸铁件、球墨铸铁件

OMX3302

1.12~1.20

40

0.3

2

6

各种铸铁件

OMX3404

1.10~1.20

40

0.3

4

6

各种铸铁件

OMX3500

1.10~1.20

30

0.3

0.3

6

大型铸钢件、合金钢铸件

OMX3601

1.10~1.18

30

0.3

1

6

各种铸铁件

OMX3702

1.10~1.18

30

0.3

2

6

各种铸铁件

OMX3801

1.12~1.20

30

0.3

1.5

6

各种铸铁件

    

商品参数





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联系电话:+86 0512 65390716, +86 159 9663 3729   


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