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呋喃樹脂在我國的研究進程

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 70年代末,我國引進西德呋喃樹脂應用技術,成功開發(fā)了YJ呋喃樹脂,并在國內(nèi)推廣應用。
  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,隨著許多新型呋喃樹脂的出現(xiàn),擴大了呋喃樹脂的使用領域。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,通過加入一定量的有機酸性固化劑,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床行業(yè)中的應用,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。隨著國內(nèi)外對防腐工程質(zhì)量要求的不斷提高,國內(nèi)外對呋喃樹脂使用領域擴大,其脆性大、粘結(jié)度低等缺點逐漸暴露出來,因而,近年來有關新型呋喃樹脂的研究頗為活躍。
在徐蘭洲的指導下,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,成功應用于大冶有色冶煉廠、遼陽化纖公司、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。糠醛與糠醇配比為:糠醛:糠醇=1:2。該樹脂粘度適中,固化后收縮率較小,粘結(jié)強度較高。該產(chǎn)品用于太原鋼鐵公司污水處理廠化學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,從而制備了新型呋喃樹脂。該呋喃樹脂具有粘結(jié)強度高、黏度適宜、防腐性能強、固化時間短等優(yōu)點,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、強度高、生產(chǎn)成本低、合成工藝簡單等優(yōu)點。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器中,用10%的氫氧化鈉溶液調(diào)為堿性,加熱攪拌反應一定時間,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,加熱攪拌反應一定時間。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、合成工藝簡單等優(yōu)點外,采用聚乙烯醇不僅降低了樹脂中游歷甲醛的含量,減少了其對空氣的污染,而且使樹脂的強度有所增加。同時修靄田依據(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。劉春晶等通過對合成工藝的深入研究,研制出一種苯酚改性的低粘度、高強度、低游離醛無氮鑄鋼呋喃樹脂。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用取得了良好的技術、經(jīng)濟效益。
  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)試驗結(jié)果表明:該樹脂低溫下可固化,成膜薄,對產(chǎn)層滲透率損害率低于20%,固結(jié)物抗壓強度高達20-30MPa。該固砂劑已應用于青海東部氣田,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。
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