STMMA-FD消失模铸造专用树脂的性能和应用.doc

STMMA-FD 消失模铸造专用树脂的性能和应用 浙江凯斯特新材料有限公司 ZHEJIANG CASTCHEM NEW MATERIAL CO.,LTD STMMA-FD 消失模铸造专用树脂的性能和应用 一、前 言 我国的消失模铸造生产，在近几年有了飞速地发展，生产技术和铸件质量不断提高，铸件品种从结构简单的耐磨件和灰铁件，到目前批量生产的工程机械配件，汽车配件，需要试压的管泵阀类产品，结构复杂的缸体、缸盖、水冷系列产品和铸件材质要求较高的球铁、低碳钢、铝合金等产品，生产工艺技术和产品质量都有了长足的发展。主要体现为原辅材料的专业化，设备和模具的匹配化，工艺技术和现场管理的系统化。 进一步提高铸造产品的质量和合格率，降低铸件的生产成本，是每一个消失模铸造企业所追求的目标。而制约消失模铸造良性发展最根本的因素就是消失模模样材料，劣质的白区产品 = 劣质的黑区产品，这是全世界所有消失模铸造厂家所共知的事实。 杭州凯斯特化工有限公司一直致力于新型消失模模样材料的研究。是新一代消失模铸造模样专用料——STMMA共聚树脂中国专利和美国专利的拥有单位，也是《消失模铸造模样材料STMMA可发性共聚树脂》国家标准的唯一起草单位。十五年来，STMMA共聚树脂已在美国通用公司、德国宝马汽车公司、安徽全柴动力股份公司及国内外许多企业应用，并已批量出口欧美和韩国、伊朗等国 经多年的消失模模样材料应用研究，我们发现：由于模具收缩及产品低附加值等原因，众多消失模铸造企业只能用普通的EPS，导致消失模铸件缺陷多发，铸件合格率偏低，生产成本居高不下。 针对现有EPS存在的不足，我们研发生产了STMMA-FD珠粒，以解决现有EPS其分子量过低，强度和刚度不高的问题，减少铸件在铸造时产生的碳缺陷。STMMA-FD珠粒主要应用于灰铁类、铝合金等中低端消失模铸件的生产。经江苏盐城、河北衡水、浙江湖州等公司现场实际试验证明，在预发、成型、模样时效处理、涂料浸涂烘干等操作与EPS工艺完全一样的情况下，使用STMMA-FD珠粒后，模样的尺寸稳定性和强度、铸件的表面光洁度得到了较大的提高，铸件的碳缺陷降低，铸件的合格率提高了6%以上，使铸造企业的经济效益得到了大幅度的提高。 二、STMMA-FD珠粒性能介绍 1. 国内外使用模样材料分析 优质的模样材料是生产优质模样的的前提，纵观全世界使用模样材料情况，在STMMA-FD珠粒尚未投入应用之前，消失模铸造常用的模样材料有两大块：EPS和共聚物。其中国外和台湾的EPS为消失模铸造铝合金专用EPS，国内的EPS为可发性聚苯乙烯。而共聚物主要有中国凯斯特（本公司）的STMMA共聚珠粒及日本三菱公司的CLEARPOR共聚物。 众所周知，我国国内目前还没有消失模铸造专用的EPS珠粒，国内消失模铸造企业一般使用EPS和STNNA共聚珠粒，所有使用EPS的厂家所用的都是包装或建筑用的可发性聚苯乙烯。这些EPS的原料来源很杂，有时会有不同性质的原料混在一起（据了解，由于这几年建筑和包装行业对EPS阻燃级的要求，基本上95%的原料均加阻燃剂），致使我们的铸件缺陷多发，铸件的合格率较低，生产成本自然就高。 欧、美、日等国家的消失模工艺铸出的产品要比我们的好得多，其中最主要的原因，是这些国家的有色金属铸造使用EPS专用料，黑色金属消失模铸造均采用共聚物。与国外发达国家相比，我国的消失模铸造技术还有较大的差距。 2. 目前国内EPS存在的缺陷 （1）国内目前还没有专用于消失模铸造工艺的聚苯乙烯泡沫（简称EPS），大多数消失模铸造企业都在使用包装用EPS筛余料（下脚料）代替专用料，包装用EPS是通过苯乙烯单体聚合而成，其分子量过低（只有5万左右），导致模样的强度和刚度不够，不适用消失模铸造。 （2）我们知道，有机物中碳原子占整个分子的比例越大，由于有机物不完全燃烧的原因，使其在燃耗过程中，更容易产生黑烟。同理，碳原子含量越高的有机物，在加热分解过程中，越容易产生碳化现象。部分化合物因为其碳原子所占整个分子的比重较大，在进一步的加热过程中，容易碳化。由于在碳化后仍处于高温状态，碳原子活性也较大，因此会进入到铸件中，产生碳缺陷。 因此，当用普通EPS珠粒制作的模样用于消失模铸造中，在浇注时，EPS泡沫先随着温度的升高，其中一部分键能较弱的链段发生断裂，随着温度的持续升高，键能较强的链段也发生断裂，这就形成若干分子量较低的烃类化合物。且在这些烃类化合物中存在一部分还有碳碳双键以及碳碳三键的化合物。EPS模样对钢铸件表面增碳量为0.3~0.5%，在球铁和灰铁浇铸中最为引人注目，它表现为皱纹、冷却结疤、表面凹陷和表面下的夹渣等，使得铸件的力学性能受到很大的影响。国内仍有很多铸造厂家至今不敢上消失模，