树脂要完成交联反应,得靠固化剂来推动。把树脂的含量固定在硅砂质量的 2.5%,在室温下让它固化,然后往里头添加占树脂不同比例的固化剂,研究一下这对树脂砂的性能会产生什么样的影响。要是固化剂用得不多,形成的酸性环境就没办法让树脂的交联反应完全做好。并且,树脂交联反应的时候会产生水,这些水会把固化剂给冲淡,对交联反应起到阻碍作用,所以呋喃树脂砂的抗拉强度就不高。
接着再多增加固化剂的含量,树脂砂的抗拉强度会慢慢上升,到达一个最高的程度,然后随着固化剂继续加得多起来,强度又会下降。当固化剂的添加量达到 60% 的时候,树脂砂就一点强度都没有了,这是因为树脂交联反应的速度太快,导致树脂交联的结构不完整,树脂膜和粘结剂桥变得特别脆,所以强度就降低了好多。
当固化剂的添加量不变的时候,呋喃树脂砂的抗拉强度会随着时间的延长而提高,这主要是因为固化反应进行的程度在变化。增加固化剂的量还会让发气量变多,这是因为在温度高的时候,磺酸类的固化剂会分解出像 H2S、SO2 这样的气体。而且因为固化剂太多会让砂型里的硫含量增加,这对于旧砂的回收是不利的。由此能明白,不能为了让固化的速度加快就拼命地加固化剂,这样不但会让强度降低,发气量也会跟着增加。实验得出的结果是,固化剂的含量是树脂质量的 20% 是最合适的添加量。
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