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热塑性酚醛树脂覆膜砂有低发气、铸件表面光洁度高、涣散性好、壳型不起层、固化速度快和热稳定性好等优异性能,而且树脂的合成原料及型砂来源广泛,生产成本比较低。自1872年德国化学家拜尔首先合成了酚醛树脂以来,其合成工艺得到不断的改进,在铸造生产中的应用日益广泛。然而覆膜砂用热塑性酚醛树脂在合成过程中产生大量废水,废水中的游离酚、醛等物质对动物、植物危害性较大,而且原料苯酚的价格也相对较高。高效、节能、无污染的化学粘结剂的研发与应用是当前绿色铸造发展的迫切需要,所以在热塑性酚醛树脂合成过程中产生的废水的回收利用,是一个急需解决的问题。 本文针对热塑性酚醛树脂使用过程中存在的主要问题,做如下四项研究:首先,通过单因素实验具体分析原料摩尔比、投料方式与催化剂等对树脂性能的影响,并通过实验数据分析对比,确定最佳合成工艺;其次,对树脂合成过程进行研究,由多聚甲醛代替液体甲醛参与反应,在反应过程中加入能够最终调节树脂分子量大小的添加剂,对原料添加量、反应时间等做单因素分析,得到强度较高的树脂覆膜砂,并测定废水中游离酚(用改进后的溴量法测定)、游离醛含量,根据测定的游离物含量的不同确定相应的脱水工艺;对两种不同的测定游离酚含量的方法进行分析对比,并通过回收率实验验证,选择一种操作简易、测定精确的检测方法作为本课题测定游离酚含量的方法;最后,将采用不同方式脱出的废水回收利用,以废水中游离物含量的不同作为分步处理的标准,确定可行的废水回收方案并进行验证。本文分别从热塑性酚醛树脂合成前选用不同原料、合成后脱出的废水的游离物含量测定两大方面着手,减少了废水量,并得出废水的合理回收方案,这种改进的新工艺不仅增强了树脂覆膜砂的强度,给铸造行业带来更大效益,也使得未能完全反应的原料再次参与反应,节省了原料,同时又相对减轻了废水带来的污染。