JB-T 3828-1999 铸造用热芯盒树脂

ICS71.080.70J31JB/T3828－1999铸造用热芯盒树脂Hotcoreboxresinforfoundry1999-06-24发布2000-01-01实施国家机械工业局发布()I前言本标准是对JB3828—84《铸造用糠醇脲醛Ⅰ型树脂》的修订。在ISO标准中尚无铸造造型材料标准的情况下，参照了国外一些集团或公司的先进标准。JB3828—84中仅制定了一种热芯盒树脂标准，本次修订中已扩大到全部热芯盒树脂的范畴，以不同含氮量将树脂划分成五大类不同品种的热芯盒树脂。相应的试验方法也作了改进和补充，使试验方法更加切合实际和合理。本标准的附录A和附录B都是提示的附录。本标准自实施之日起代替JB3828—84。本标准由全国铸造标准化技术委员会提出并归口。本标准负责起草单位：中国第一汽车集团公司。本标准参加起草单位：济南圣泉集团股份有限公司、沈阳铸造研究所、东风汽车公司、北京日用化学二厂、江苏武进欧区爱–江南铸造化工有限公司、济南潜力化工实业总公司、北内集团总公司铸造公司及一汽无锡柴油机厂等。本标准主要起草人：李承春、夏为。JB/T3828－1999()11范围本标准规定了铸造用热芯盒树脂的牌号、技术要求、试验方法、检验规则和包装、标志与贮运要求。本标准适用于铸造热芯盒制芯用树脂。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准昀新版本的可能性。GB/T2684—1981铸造用原砂及混合料试验方法GB/T2794—1981胶粘剂粘度测定方法JB/T9224—1999检定铸造粘结剂用标准砂3定义本标准采用下列定义。3.1铸造用热芯盒树脂铸造用热芯盒树脂是以甲醛、尿素、糠醇及苯酚等为主要化工原材料经缩聚而成的热固性合成树脂，应用于铸造热芯盒制芯工艺，作为热芯盒砂芯粘结剂。3.2热抗拉强度热抗拉强度是试样刚从射芯机热芯盒中取出后所能承受的昀大拉伸应力值。4分级及牌号4.1铸造用热芯盒树脂按含氮量分级见表1。表1代号含氮量%00005＞0~507＞5~7.510＞7.5~10.515＞10.54.2铸造用热芯盒树脂的牌号表示如下：国家机械工业局1999-06-24批准中华人民共和国机械行业标准铸造用热芯盒树脂HotcoreboxresinforfoundryJB/T3828－1999代替JB3828—842000-01-01实施JB/T3828－19992ZR××—××例：ZR10–065技术要求5.1外观：棕黄色至深棕色半透明粘性液体。5.2铸造用热芯盒树脂技术要求应符合表2规定。表2ZR00–××ZR05–××牌号指标名称呋喃酚醛呋喃酚醛ZR07–××ZR10–××ZR15–××含氮量%0＞0~5＞5~7.5＞7.5~10.5＞10.5游离甲醛含量%≤2≤4≤2≤5≤5≤5≤4pH值5~85~75.5~7.06~86~7粘度（20℃）mPa▪s≤65≤1000≤100≤340≤900≤1000≤2000热态≥0.2≥0.4≥0.4≥0.4≥0.2抗拉强度MPa常温≥1.6≥2.8≥2.8≥2.8≥2.86试验方法6.1取样方法每釜树脂为一个批号，每批取一个样品，取样工具用直径为15~25mm的玻璃管，其长度应大于料桶高的三分之二，取样时应先搅匀被取树脂，每批取样量不少于500g。6.2粘度的测定方法（毛细管法）6.2.1仪器a）毛细管粘度计（见图1）：毛细管内径为0.4~6.0mm；b）恒温水浴：20℃±0.1℃；c）秒表：精度1%s；d）洗耳球等。6.2.2测定步骤将清洁干燥的毛细管粘度计倒置，用手指堵严管身B的管口，然后将管身4插入被测树脂试样的液面之下，同时将洗耳球接入支管6上，将树脂试样吸到标线b，同时注意不要使管身4、扩张部分2和3中的树脂液产生气泡或裂隙，当液面达到标线b时，从树脂液中提起粘度计，并将其恢复到正置状态，然后将此粘度计垂直放置于20℃±0.1℃的恒温水浴中，恒温20min。用吸耳球从管身4的管口将粘度计中树脂试样吸入扩张部分2，使树脂液面稍高于标线a（注意：在毛细管及扩张部分2中的树脂树脂生产厂产品编号分级代号铸造用热芯盒树脂（铸、热字汉语拼音的第一个字母）JB/T3828－19993液不应产生气泡或裂隙），待液面下降到正好达到标线a时，开动秒表，液面正好流到标线b时，停止秒表，记下这段流动时间，应重复测定3次，其算术平均值作为该批树脂样品的毛细管粘度值。1—毛细管；2、3、5—扩张部分；4、7—管身；6—支管；a、b—标线图1毛细管粘度计6.2.3结果计算树脂样品的粘度η（mPa·s）按式（1）计算：η=Κd1t1………………………………………………（1）式中：Κ——粘度计常数，mPa·s/s；d1——树脂样品20℃时的密度，g/cm3；t1——树脂样品流过粘度计标线a到标线b所需的时间，s。注：密度测定用比重瓶法或比重天平。6.2.4允差三次重复测定值中的任一值与其算术平均值的偏差应在±2.5%之内，否则应重测。6.3游离甲醛含量的测定方法6.3.1试剂与仪器a）氢氧化钠标准溶液：0.5mol/L；b）盐酸标准溶液：0.5mol/L；c）氯化铵溶液：10%；d）溴百里酚蓝指示剂：0.1%乙醇溶液；e）分析天平感量：0.1mg；f）磨口三角烧瓶：250mL。6.3.2测定步骤JB/T3828－19994称取树脂试样2.5~3.0g（精确至0.1mg）置于250mL磨口三角烧瓶中，用少量水溶解后，加入10mL10%氯化铵溶液，再加25mL0.5mol/L氢氧化钠标准溶液（注意：不可颠倒加料顺序），塞紧瓶盖，在20℃恒温水浴中放置1h后，加入0.1%溴百里酚蓝指示剂3滴，摇匀后用0.5mol/L盐酸标准溶液进行滴定，至黄色为终点，记下所消耗的体积，同时做空白试验。6.3.3试验结果的计算游离甲醛含量Y按式（2）计算：Y=()%10004503.0HClSK××−mCVV…………………………（2）式中：VK——空白试验中所消耗的盐酸标准溶液的体积，mL；VS——树脂试样试验中所消耗的盐酸标准溶液的体积，mL；CHCl——盐酸标准溶液的浓度，0.5mol/L；0.04503—与1mL盐酸标准溶液相当的以克表示的甲醛质量；m——树脂试样的质量，g。6.3.4平行测定的允差不大于0.8%。6.4pH值的测定方法（酸度计法）6.4.1仪器a）酸度计：精度0.1pH；b）烧杯：50mL；c）移液管：25mL。6.4.2测定步骤用干燥洁净的移液管吸取25mL树脂样品，置于干燥、清洁的50mL烧杯中，室温下在pH酸度计上进行pH值的测定，重复测定数次至读数稳定为止。该值即为该树脂样品的pH值。注：树脂粘度过大时，不易吸取树脂样品，允许用占总重20%的蒸馏水稀释树脂样品。6.5含氮量的测定方法6.5.1仪器与试剂a）凯氏长颈烧瓶：500mL；b）直形冷凝管；c）酸式滴定管：50mL，分度值0.1mL；d）联结用玻璃管及胶塞，见图2；e）三角烧杯：250mL及500mL；f）过硫酸钾（分析纯）；g）浓硫酸（密度1.84g/cm3）；h）氢氧化钠溶液：50%；i）硼酸溶液（分析纯）：4%水溶液，煮沸以驱除二氧化碳，冷后过滤；j）盐酸标准溶液：0.05mol/L；k）甲基红–溴甲酚绿混合指示剂：20mL0.1%甲基红乙醇溶液和50mL0.1%溴甲酚绿的乙醇溶液混合；JB/T3828－19995l）无离子蒸馏水。图2热芯盒树脂含氮量测定装置示意图6.5.2测定步骤在已知重量的3.5cm×2.5cm的滤纸上，称取树脂样品0.1~0.14g，包好放入盛有0.2g硫酸铜、10g过硫酸钾及10mL浓硫酸的凯氏长颈烧瓶中，用小火缓缓加热，并摇动凯氏烧瓶，以免反应激烈而使样品溅在瓶壁。待反应平息后，开大火加热直到溶液清澈透明为止。用煤气灯烘烤凯氏长颈烧瓶侧面下部，使内盛溶液回流，以洗下溅到瓶壁的样品，然后用大火加热15~20min后冷却。加入200mL蒸馏水于凯氏长颈烧瓶中，摇动使盐类全部溶解，加入50mL氢氧化钠溶液，迅速安装蒸馏装置，并将直形冷凝管下部插入吸收器（250mL三角烧杯）的液面下3~4mm处，吸收器内盛有50mL4%硼酸溶液，以小火直接加热凯氏长颈烧瓶，待吸收器内溶液达到200mL左右时，用pH试纸试之，蒸馏液无碱性或凯氏长颈烧瓶内产生爆沸时，表示蒸馏已结束，取下吸收器，用水洗涤冷凝器，洗液并入原吸收溶液之中，将吸收器内溶液移到500mL三角烧杯中，加入混合指示剂数滴，以盐酸标准溶液滴定，从绿色变红色为终点，同时进行空白试验。6.5.3测定结果计算按式（3）计算含氮量D：D=()%10001401.0HClKY××−mCVV…………………………（3）式中：VY——滴定树脂样品所消耗盐酸标准溶液的毫升数；VK——空白试验所消耗盐酸标准溶液的毫升数；CHCl——盐酸标准溶液的浓度，0.05mol/L；m——树脂样品的质量，g；0.01401——与1mL盐酸标准滴定溶液相当的以克表示的氮的质量。6.5.4测试允差两个平行测定的结果（值）允差不大于0.2%。6.6树脂砂常温（热态）抗拉强度测定方法（射芯制样法）6.6.1仪器JB/T3828－19996a）热芯盒试样射芯机：Z861型；b）热芯盒‘8’字试样模具：按GB/T2684规定即试样昀小断面尺寸为22.36mm×22.36mm；c）实验室混砂机：SHN型容量3~5kg或NRJ–41型水泥胶砂搅拌机；d）天平或台秤：称量5kg；e）盘架天平：称量500g，感量0.1g；f）型砂万能强度试验机。6.6.2树脂砂配比a）标准砂ZBS50/100100.0%；（JB/T9224—1999）b）热芯盒树脂2.5%（占砂重）；c）固化剂20.0%（占树脂重）（树脂含氮量在6.5%以上时用氯化铵∶尿素∶水=1∶3∶3固化剂，树脂含氮量在6.5%以下时用对甲苯磺酸∶水=1∶1的固化剂）。6.6.3混砂工艺加砂及固化剂加树脂卸料搅匀并用带盖塑料桶盖严，保存备用。6.6.4射芯参数a）热芯盒模温：210℃±5℃；b）射芯压力：0.5~0.7MPa；c）硬化时间：20~40s。6.6.5制样工艺将树脂砂装入射筒中，加满，刮去筒面及射孔面的余砂。待升温到规定温度，温度指示灯（红灯）亮时，速将射筒装到射芯机上射砂，至规定的硬化时间时，立即取下射砂筒及试样，清理好芯盒后合上芯盒备用。6.6.6测定步骤6.6.6.1热抗拉强度的测定到达规定的硬化时间时，芯盒打开，马上取出试样，置于预先调整好的型砂万能强度试验机的抗拉夹具内，立即拉断。记下测试结果和当时的室温及相对湿度。从取出试样到试样拉断这段时间不应超过10s。Z861射芯机每盒两块试样，取规定位置的一块测其热抗拉强度，另一块测其常温抗拉强度。每个树脂样品按6.6.5程序分三次制三块试样测定热抗拉强度。6.6.6.2常温抗拉强度的测定从热芯盒中取出试样，置于干燥器中冷却至室温，再将试样放入型砂万能强度试验机的抗拉夹具内，进行抗拉强度的测定。记下仪器读数，并按照6.6.7计算其抗拉强度值，其三块试样的算术平均值即为该树脂砂的常温抗拉强度值，并记下当时的室温和相对湿度。6.6.7测试结果的计算对于试样断面为22.36mm×22.36mm的试样强度值计算如下：SWG型仪器抗剪强度刻度尺读数×5=抗拉强度值。SWY型仪器则直接读出强度值。6.6.8允许误差混1min混2minJB/T3828－19997三个试样的测试强度值的算术平均值即为被测树脂砂样的强度值。三个强度值中的任一值相对于平均值的偏差超过平均值的10%者须重新进行试验测定。7检验规则7.1供方所供应的每批（一釜为一批）树脂，都必须按本标准规定的试验方法进行检验，产品合格后方可出厂，并附有产品质量合格证。7.2需方对购进的热芯盒树脂可根据自身的情况，选取本标准中的技术指标进行质量检验，检验不合格时，应重新取样，进行复验，复验仍