理论教育 提高熔模制备质量的关键:松香-石蜡基中温模料的软化点优化

提高熔模制备质量的关键:松香-石蜡基中温模料的软化点优化

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:松香的软化点约70~75℃(环球法),松香酸的含量愈大,则软化点愈高。为进一步提高松香-蜡基中温模料的软化点,可对松香进行化学处理,常用的有聚合松香和改性松香。松香聚合改性后,双键数减少,分子结构改变,不饱和性下降,酸值降低,化学稳定性提高。聚合松香的相对分子质量比松香有所增大,软化点及强度提高,收缩率减小。

提高熔模制备质量的关键:松香-石蜡基中温模料的软化点优化

松香-蜡基中温模料中的松香宜选用特级或一级松香,它是一种硬脆性的、外观呈浅黄色至棕红色的玻璃态(非晶态)透明天然树脂,通常是由松树割开树皮后分泌出来的松脂,经蒸馏提出松节油后而制得的,其主要成分为松香酸(C19H29 COOH),属脂环族化合物,带有一个极性羧基—COOH和碳氢支链。松香酸分子结构体积较大且形状不规则,同时极性基分子作用力较强,因此,松香的熔点较高,熔融状态时的黏度较大,流动性差。松香的软化点约70~75℃(环球法),松香酸的含量愈大,则软化点愈高。为进一步提高松香-蜡基中温模料的软化点,可对松香进行化学处理,常用的有聚合松香和改性松香。聚合松香是在室温下,将松香与催化剂(无机酸或金属卤化物)长时间作用,使松香发生聚合反应而成聚合松香。在聚合松香中,二聚体约占40%以上。二聚体所占的比例越大,软化点越高(环球法)。松香聚合改性后,双键数减少,分子结构改变,不饱和性下降,酸值降低,化学稳定性提高。聚合松香的相对分子质量比松香有所增大,软化点及强度提高,收缩率减小。熔融状态时的黏度增大。我国的聚合松香由航空部标准HB5344—1986《熔模铸造用聚合松香》按软化点分为115号、140号两个等级牌号,其软化点分别为110~120℃和136~146℃。

改性松香有很多种,例如422、424失水苹果酸树脂、136号松香甘油酯、138号松香季戊四醇酯等等。其中422失水苹果酸树脂是由松香酸和顺丁烯二酸酐进行加成反应,并以甘油酯化而成;424失水苹果酸树脂(即松香改性季戊四醇顺丁烯二酸酐树脂),是由松香酸与顺丁烯二酸酐进行加成反应,再用季戊四醇酯化而成;136号、138号松香酯则是由松香酸分子中所含的羧基—COOH,与丙三醇或季戊四醇反应,在催化剂(如氧化锌)的作用下得到的松香酯。(www.daowen.com)

松香通过改性后,双键数减少,从而酸值和不饱和性下降,相对分子质量增大,硬度和软化点(环球法)提高,收缩率减小,这些特点对模料的性能是较为有利的。例如改性松香中的422号、424号失水苹果酸树脂,其软化点(环球法)分别为≥128℃和≥120℃,酸值(mgKOH/g)则由松香的≥164,降到分别为≤30和≤16等等。

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