21世纪是高新技术迅猛发展和产品质量、生产成本与环境保护激烈竞争的时代。因此开发出高质量、无污染、低成本的铸造粘结剂成为时代的需要。气硬碱性酚醛树脂砂作为一种新型、高效、节能、环保的造型、制芯材料,自问世以来,就引起了国内外学者的广泛关注。概括起来,本课题主要进行了以下工作:首先,对酚醛树脂合成进行了试验和研究。通过加入邻苯二酚、对苯二酚、双酚A等对酚醛树脂的合成进行改性,并分析各元素对树脂砂抗压强度的影响。确定了最佳的合成工艺,得出了最佳的工艺参数和原材料配比,从而得到了具有较好粘结性能的气硬碱性甲阶酚醛树脂。同时对合成基本原理进行了初步的分析与探讨。其次,对酚醛树脂交联剂以及有机活性助剂等进行了系统研究。通过单因素实验,研究了碱、硼砂、硅烷的加入量对树脂砂抗压强度的影响,确定了最佳加入量范围。并利用正交试验设计找出了交联剂的最佳配比。同时研究A剂、B剂、D剂等有机活性助剂对树脂砂抗压强度的影响,并探讨了粘结剂的粘结固化机理。再次,对气硬碱性酚醛树脂砂的可使用时间、发气量、溃散性和树脂加入量等进行了性能测试,结果表明其具有良好的工艺性能。最后,进行了生产验证与经济性分析。用研制成的气硬碱性酚醛树脂砂制成砂芯,并浇铸了铸件。通过生产实践证明了此铸造粘结剂能够很好地满足现场铸造生产要求以及绿色铸造的发展要求。经济性分析表明气硬碱性酚醛树脂粘结剂比通用的三乙胺法硬化树脂粘结剂具有明显的生产实用价值和经济效益。