70年代末,我國(guó)引進(jìn)西德呋喃樹脂應(yīng)用技術(shù),成功開發(fā)了YJ呋喃樹脂,并在國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用。
呋喃樹脂是指以具有呋喃環(huán)的糠醇和糠醛為原料合成的樹脂,其在強(qiáng)酸作用下固化為不溶、不熔的固形物,種類有糠醇樹脂、糠醛樹脂、糠酮樹脂等。呋喃樹脂由于分子結(jié)構(gòu)中含有穩(wěn)定的呋喃環(huán),因而具有優(yōu)良的耐酸、耐堿、耐溶劑性能。近年來(lái),隨著許多新型呋喃樹脂的出現(xiàn),擴(kuò)大了呋喃樹脂的使用領(lǐng)域。在木材、橡膠、金屬、陶瓷等行業(yè),呋喃樹脂被廣泛用作粘結(jié)劑;呋喃樹脂在機(jī)械工業(yè)中也發(fā)揮著重要作用,尤其在鑄造工藝中作砂芯粘結(jié)劑;在室溫下,通過(guò)加入一定量的有機(jī)酸性固化劑,使其與呋喃樹脂、鑄造砂充分均勻混合而自行硬化的呋喃樹脂自硬砂在機(jī)床行業(yè)中的應(yīng)用,大大提高了鑄件的質(zhì)量。
呋喃樹脂耐酸堿,適用于酸堿交替環(huán)境,能耐較高的溫度,它的突出優(yōu)點(diǎn)是耐溶劑性能好,如丙酮、乙醇、苯、slht、二硫化碳、氯仿、脂肪酸、甲乙酮、甲苯、二甲苯等。隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)防腐工程質(zhì)量要求的不斷提高,國(guó)內(nèi)外對(duì)呋喃樹脂使用領(lǐng)域擴(kuò)大,其脆性大、粘結(jié)度低等缺點(diǎn)逐漸暴露出來(lái),因而,近年來(lái)有關(guān)新型呋喃樹脂的研究頗為活躍。
在徐蘭洲的指導(dǎo)下,開發(fā)出的XLZ-1通用型呋喃樹脂、XLZ-2高粘結(jié)型呋喃樹脂、XLZ-3冬季施工型呋喃樹脂、XLZ-4觸變型呋喃樹脂、XLZ-5耐氫氟酸型呋喃樹脂等產(chǎn)品,成功應(yīng)用于大冶有色冶煉廠、遼陽(yáng)化纖公司、秦皇島華瀛磷酸廠、銅陵有色二冶煉廠等單位的防腐施工中。
以糠醇和糠醛等為原料縮合,開發(fā)出CY-4呋喃樹脂。該呋喃樹脂反應(yīng)原理:糠醇與糠醛混合,經(jīng)活化、分離、脫水等單元操作,得到最終產(chǎn)品??啡┡c糠醇配比為:糠醛:糠醇=1:2。該樹脂粘度適中,固化后收縮率較小,粘結(jié)強(qiáng)度較高。該產(chǎn)品用于太原鋼鐵公司污水處理廠化學(xué)藥品間的花崗巖地面3年后,經(jīng)檢查膠結(jié)縫仍十分良好。常杰云等利用糠醇和糠醛縮聚反應(yīng),從而制備了新型呋喃樹脂。該呋喃樹脂具有粘結(jié)強(qiáng)度高、黏度適宜、防腐性能強(qiáng)、固化時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn),已成功用于山西大同鑄石廠,效果良好。
利用丙酮、尿素、甲醛、糖醛研制開發(fā)了新型呋喃樹脂。該產(chǎn)品氮含量3%,糖醇含量{zd1}降至60%,具有粘度低、強(qiáng)度高、生產(chǎn)成本低、合成工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。劉榮等研究合成了含氮3%以下的脲醛改性呋喃樹脂。合成工藝方法:按一定的配比把尿素、甲醛和部分糖醇加入反應(yīng)器中,用10%的氫氧化鈉溶液調(diào)為堿性,加熱攪拌反應(yīng)一定時(shí)間,減壓脫去部分水,加入剩余糖醇和少量聚乙烯醇,用30%甲酸溶液調(diào)為酸性,加熱攪拌反應(yīng)一定時(shí)間。減壓脫去剩余水,產(chǎn)品含水量低于3%,加堿調(diào)節(jié)pH在6.5-7之間,降溫出料。該產(chǎn)品除具有粘度低、合成工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)外,采用聚乙烯醇不僅降低了樹脂中游歷甲醛的含量,減少了其對(duì)空氣的污染,而且使樹脂的強(qiáng)度有所增加。同時(shí)修靄田依據(jù)鑄造行業(yè)要求確定配方控制工藝條件,用糖醇、甲醛、尿素等合成了精密鑄造用呋喃樹脂。劉春晶等通過(guò)對(duì)合成工藝的深入研究,研制出一種苯酚改性的低粘度、高強(qiáng)度、低游離醛無(wú)氮鑄鋼呋喃樹脂。該產(chǎn)品經(jīng)一些廠家使用,效果良好。宋延經(jīng)等研制開發(fā)了糠醇糠醛型呋喃樹脂。該產(chǎn)品可以和西德呋喃樹脂相媲美,在太鋼五軋酸洗車間、污水處理廠防腐工程應(yīng)用取得了良好的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益。
以糠醛或糠醇為主體,再與其它如酚醛、脲醛等樹脂改性復(fù)合,從而開發(fā)出了新型的改性呋喃樹脂固砂劑。室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明:該樹脂低溫下可固化,成膜薄,對(duì)產(chǎn)層滲透率損害率低于20%,固結(jié)物抗壓強(qiáng)度高達(dá)20-30MPa。該固砂劑已應(yīng)用于青海東部氣田,并取得了較好的固砂、防砂效果。黃仁和等研制開發(fā)了一種低氮低游離醛自硬化
呋喃樹脂,并對(duì)影響樹脂性能的合成工藝因素6\分析。該樹脂具有硬化速度快、含氮量低、游離醛低、粘度低等特點(diǎn)。