目前,铸造业中广泛使用的树脂材料基本上都是一些有毒、污染环境的,开发出高质、高效、节能、环保的新型粘结剂是当前铸造绿色集约化发展的迫切需要。本文的铸造用新型CO₂硬化酚醛树脂冷芯盒材料和工艺及机理的研究就是为适应这一要求而研究开发的。 概括起来,本文的工作可分为以下几部分: 首先,对合成机理进行了初步的分析与探讨,对树脂合成进行了研究和试验,并分析各因素对树脂砂性能的影响,确定了最佳的合成工艺,得出了最佳的工艺参数和原材料配比,从而得到了具有较好粘结性能的碱性甲阶酚醛树脂。 其次,对分散剂、交联剂、偶联剂以及有机活性助剂等的加入量进行了系统深入地研究,以抗压强度为主要考察目标,利用正交试验设计找出了最佳的加入量配比,还对此粘结剂砂芯的电镜照片进行了断口形貌分析,并探讨了粘结剂的粘结固化机理。同时又对CO₂吹气工艺的吹气时间和吹气流量进行了优化选择,得出了最佳吹气工艺。 再次,测试了CO₂硬化碱性酚醛树脂粘结剂型（芯）砂的可使用时间、发气量、溃散性和树脂加入量等,其具有良好的工艺性能。 最后,进行了生产验证,用研制成的CO₂硬化碱性酚醛树脂粘结剂制成砂芯,并浇铸了铝合金铸件。通过生产实践证明了此铸造粘结剂能很好地满足现场铸造生产的要求。 与通用的三乙胺法硬化树脂粘结剂做比较,对这种CO₂硬化碱性酚醛树脂粘结剂进行经济性分析,表明其作为新型铸造粘结剂具有明显的生产实用价值和经济效益。