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呋喃树脂作为一种胶粘剂被广泛应用于铸造领域。呋喃树脂的使用性能除了与呋喃树脂本身的性能有关,还与呋喃树脂配套使用的固化剂体系有很大关系。本论文主要目的是通过研究固化剂体系对呋喃树脂固化性能的影响,研制出对环境友好的高性能的系列呋喃树脂固化剂,并对其性能进行深入研究。本文主要包括以下三个方面的研究:(1)采用单因素分析法,研究了固化剂体系对呋喃树脂固化性能的影响,筛选出溶解性好、挥发性好、环境友好的呋喃树脂固化剂体系。同时采用理论计算和实验相结合的方法,研制出满足不同温度和湿度下应用要求的系列固化剂。结果表明,固化剂溶剂为甲醇水溶液(1:1)时,树脂固化后终强度最高可达1.5MPa,与其他固化剂相比,强度提高了40%左右。固化剂中无机酸成分为浓硫酸时,无气体产生和挥发,其总酸度调节范围宽,可调节至60%以上。对甲基苯磺酸含量为20%的固化剂,终强度最高达1.6MPa,且型砂表面紧实,无掉砂现象。(2)采用单因素分析法,研究了呋喃树脂、固化剂加入量、固化温度、固化湿度对树脂固化性能的影响,以及总酸度对可使用时间和脱模时间的影响。通过不同工况的固化强度对比,确定了合理的固化过程操作方式。结果表明,呋喃树脂和固化剂合理的加入量分别为占砂重的1.0~1.2%和占树脂的质量40~50%。当温度由45℃降至20℃,树脂初、终强度分别降低了41%、3%;当湿度由40%升至70%,树脂初、终强度降低率都在40%左右。合理的固化温度和湿度分别在20~30℃、50~60%。可使用时间和脱模时间随固化剂总酸度的增加而增大。在固化操作过程中,采用连续进料,先加入固化剂,再加入呋喃树脂的进料方式,与其他方式相比,终强度提高了20%左右。(3)通过测试固化剂的外观和性能指标随时间和温度的变化,研究了固化剂的稳定性以及温度对固化剂体系稳定性的影响。结果表明,研制的复合固化剂长时间存放时,固化剂外观稳定性和固化剂性能指标较为稳定,外观稳定性和固化剂性能指标变化范围在±5%以内。