本发明涉及酚醛树脂，具体涉及一种铸造用碱性酚醛树脂的生产方法。
背景技术：
1、铸铁车间在技术改造的过程中，需要选择型砂工艺，保证型砂工艺的水平达到先进的要求。其中碱性酚醛树脂砂能够用于单件小批量铸件的生产，不仅铸件精度高，浇筑后砂型溃散性良好、混合型砂流动性佳、容易清理、铸件无龟裂等特点，因此碱性酚醛树脂在砂铸造工艺中具有较高的优势。
2、碱性酚醛树脂主要就是利用苯酚和甲醛作为原料，利用碱性化合物作为催化剂。由于在碱性酚醛树脂砂工艺应用的过程中，所选用的碱性酚醛树脂材料不含磷、氮、硫等有害物质，可避免对铸件金属造成各种缺陷，非常适用于球墨铸铁件和合金铸铁件的制备。
3、其中又由于co2碱性酚醛树脂可更好的适应绿色环保要求，具有铸件质量好和易清砂的技术优势，因此越来越受到铸造工作者的欢迎。但是目前的的co2碱性酚醛树脂粘结强度偏低，且由于co2碱性酚醛树脂使用了硼酸盐作固化剂，硼酸盐具有很强的吸湿性，使得粘结剂的抗湿性能较差，制好的型砂容易吸潮，这一技术缺陷直接影响co2碱性酚醛树脂在铸造领域的应用和推广。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种铸造用碱性酚醛树脂的生产方法。
2、为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
3、一种铸造用碱性酚醛树脂的生产方法，包括以下步骤：
4、(1)向苯酚中加入氢氧化钾水溶液，搅拌升温至65-70℃，再滴加甲醛水溶液，滴加过程中保持温度在65-70℃之间，滴加完毕后，恒温搅拌反应1.5-2h；再加入三硅醇异辛基-笼形聚倍半硅氧烷，恒温搅拌1-1.5h；然后减压蒸馏，得到脱水后的改性甲阶酚醛树脂；
5、(2)向脱水后的改性甲阶酚醛树脂中加入氢氧化钾水溶，在55-60℃下搅拌溶解后，加入硼砂，搅拌均匀；
6、(3)降温至40-45℃，加入硅烷偶联剂，搅拌均匀，冷却至室温。
7、优选的，所述三硅醇异辛基-笼形聚倍半硅氧烷的加入量为苯酚质量的1-7％。
8、进一步优选的，所述三硅醇异辛基-笼形聚倍半硅氧烷的加入量为苯酚质量的4.5-5％。本发明三硅醇异辛基-笼形聚倍半硅氧烷的加入量为苯酚质量的4.5-7％时，改性效果更好，但是超过5％后，与4.5-5％时的改性效果相当，且超过6.5％后，反而有下降的趋势，基于改性效果和成本考虑，将添加量优选为4.5-5％。
9、优选的，所述甲醛水溶液中甲醛与苯酚的摩尔比为1.8-2.1：1，所述甲醛水溶液的质量分数为37-40％。
10、优选的，步骤(1)中的氢氧化钾水溶液、步骤(2)中的氢氧化钾水溶液的摩尔浓度均为8-8.5mol/l；
11、步骤(1)中的氢氧化钾水溶液中氢氧化钾与苯酚的摩尔比为0.21-0.23：1，步骤(2)中的氢氧化钾水溶中氢氧化钾与苯酚的摩尔比为0.32-0.35：1。
12、优选的，所述硼砂与苯酚的摩尔比为0.085-0.09：1。
13、优选的，所述硅烷偶联剂为乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷，所述硅烷偶联剂的加入量为苯酚质量的1-2％。
14、优选的，步骤(3)的步骤为：降温至40-45℃，加入硅烷偶联剂和气相二氧化硅的混合物，搅拌均匀，冷却至室温；所述气相二氧化硅的粒径为30-80nm。
15、优选的，所述气相二氧化硅的加入量为苯酚质量的2.5-5％。
16、与现有技术相比，本发明的有益效果为：
17、1、本发明采用三硅醇异辛基-笼形聚倍半硅氧烷进行化学改性，其与碱性酚醛树脂具有很好的相容性，且分散性高，使制备得到的改性碱性酚醛树脂的粘结强度更高，且三硅醇异辛基-笼形聚倍半硅氧烷中多余的羟基也可与砂粒表面的羟基作用并形成氢键，加强与砂粒之间的结合力。另外，三硅醇异辛基-笼形聚倍半硅氧烷含有无机内核si-o交替连接的硅氧骨架，可有效提升碱性酚醛树脂力学性能，从而可进一步提升所制备得到的型砂的抗压强度。
18、同时，本发明通过研究发现，采用三硅醇异辛基-笼形聚倍半硅氧烷对碱性酚醛树脂改性，还可以有效提升碱性酚醛树脂的抗湿性能，降低了co2碱性酚醛树脂的吸湿性能。
19、另外，本发明在制备铸造用碱性酚醛树脂，选择在苯酚、甲醛反应一段时间后，加入三硅醇异辛基-笼形聚倍半硅氧烷继续反应制备改性甲阶酚醛树脂，其相对于在后续步骤中再加入三硅醇异辛基-笼形聚倍半硅氧烷进行改性，可获得更好的粘结强度。
20、2、本发明在以三硅醇异辛基-笼形聚倍半硅氧烷为改性剂的基础上，加入适量的气相二氧化硅对碱性酚醛树脂进行改性，其可增强碱性酚醛树脂的粘结强度，也可以增强其抗湿性能。
21、3、本发明生产方法通过加入适宜的改性剂，同时合理设置每一步骤的技术参数，使最终生产获得的铸造用碱性酚醛树脂具有较高的粘结强度，同时具有优良的抗湿性能。
1.一种铸造用碱性酚醛树脂的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铸造用碱性酚醛树脂的生产方法，其特征在于，所述三硅醇异辛基-笼形聚倍半硅氧烷的加入量为苯酚质量的1-7％。
3.根据权利要求2所述的铸造用碱性酚醛树脂的生产方法，其特征在于，所述三硅醇异辛基-笼形聚倍半硅氧烷的加入量为苯酚质量的4.5-5％。
4.根据权利要求1所述的铸造用碱性酚醛树脂的生产方法，其特征在于，所述甲醛水溶液中甲醛与苯酚的摩尔比为1.8-2.1：1，所述甲醛水溶液的质量分数为37-40％。
5.根据权利要求1所述的铸造用碱性酚醛树脂的生产方法，其特征在于，步骤(1)中的氢氧化钾水溶液、步骤(2)中的氢氧化钾水溶液的摩尔浓度均为8-8.5mol/l；
6.根据权利要求1所述的铸造用碱性酚醛树脂的生产方法，其特征在于，所述硼砂与苯酚的摩尔比为0.085-0.09：1。
7.根据权利要求1所述的铸造用碱性酚醛树脂的生产方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷，所述硅烷偶联剂的加入量为苯酚质量的1-2％。
8.根据权利要求1所述的铸造用碱性酚醛树脂的生产方法，其特征在于，步骤(3)的步骤为：降温至40-45℃，加入硅烷偶联剂和气相二氧化硅的混合物，搅拌均匀，冷却至室温；所述气相二氧化硅的粒径为30-80nm。
9.根据权利要求8所述的铸造用碱性酚醛树脂的生产方法，其特征在于，所述气相二氧化硅的加入量为苯酚质量的2.5-5％。