简易法合成铸造用有机酯固化剂黄仁和1，邱学明2（1.山东科技大学青岛校区，山东青岛265510；2.济南钢铁总公司，山东济南250101）摘要：提出了使用简易装置合成有机酯固化剂——多元醇醋酸酯的生产方法。并分析了生产过程中的原料比例、带水剂和催化剂的选择依据。最后确定了简易法合成有机酯固化剂的最佳生产工艺，这为生产有机酯固化剂提供参考。关键词：有机酯；合成；催化剂；带水剂；酯化：TG221文献标识码：A：1001-4977（2012）06-0669-04SimpleFabricationofOrganicEsterFirmingAgentforFoundryHUANGRen-he1,QIUXue-ming2（1.ShandongUniversityofScience＆Technology,QingdaoSchoolDistrict,Qingdao265510,Shandong,China;2.激nanIronSteelGroupCorporation,激nan250101,Shandong,China）Abstract：Thesimplefabricationprocessoforganicesterfirmingagent（polyolacetates）hasbeenputforward.Thebasesofchoosingmaterialproportionandwater-carryingagentandcatalystwereanalyzedinthepaper.Finally,theoptimalproductionprocesswasobtained,whichprovidesthereferencesforproductionoforganicesterfirmingagent.Keywords：organicester;synthesis;catalyst;water-carryingagent;esterification多元醇醋酸酯（甘油醋酸酯、乙二醇醋酸酯）现已广泛用于自硬化碱性酚醛树脂和改性水玻璃砂的固化剂其中甘油二醋酸酯、甘油三醋酸酯、乙二醇一醋酸酯和乙二醇二醋酸酯是较为常用固化剂，它们的固化脱模时间一般在5~30min，其中甘油二醋酸酯固化速度比甘油三醋酸酯快，而乙二醇一醋酸酯固化速度比乙二醇二醋酸酯快，它们基本能满足大部分自硬化碱性酚醛树脂与改性水玻璃砂固化时间要求。如果固化速度需要更快或更慢，也可将它们与固化速度更快或更慢的酯进行复配，以期到达所需固化时间要求。一般固化速度更快的酯主要有碳酸丙烯酯或γ-丁内酯，而更慢的酯主要是多元酸酯。对于碱性酚醛树脂，固化速度主要是通过固化剂种类来调节，也可通过调节树脂分子量来调节，但后者调整幅度较小，另外，碱性酚醛树脂分子量太小，则影响树脂砂终强度；而对于改性水玻璃来说，在某一季节里，除了可通过固化剂种类外，更主要的是通过水玻璃模数来调节，一般将水玻璃模数与固化剂种类二者结合起来控制固化速度。目前生产碱性酚醛树脂与改性水玻璃的铸造材料生产厂家生产与之相配套固化剂的还较少。市场上有机酯产品无色、低气味、外观较好，但价格高，而作为铸造材料用有机酯固化剂的外观与少量醋酸气味不会影响树脂砂或水玻璃砂性能，因此铸造厂如果自己生产，可降低生产成本，增加利润空间。本研究提出简易装置生产多元醇醋酸酯方法，分析多元醇与醋酸进行酯化反应生产多元醇醋酸酯生产工艺过程，从理论上分析和讨论生产工艺中带水剂和催化剂种类及优缺点，并结合实践确定其多元醇与醋酸摩尔比、带水剂与催化剂加入量及生产过程，为中小型铸造材料厂生产有机酯固化剂提供参考。有机酯合成原理及装置图目前醋酸甘油酯和乙二醇醋酸酯的主要生产工艺是采用多元醇（甘油、乙二醇）与醋酸在催化剂和带水剂作用下脱水酯化。酯化反应是可逆反应，酯化时使用过量的醋酸，并使生成的水不断离开反应系统，可使酯化反应向生成多元醇醋酸酯的方向移动，反应过程中生成的水需要用带水剂带出，否则反应无法朝正方向进行多元醇醋酸酯的酯化反应简化装置与目前采用的塔式装置示意图见图1与图2[1]。简易装置是由反应釜、冷凝器、分水器和脱水罐等设备组成；塔式装置主要由反应釜、精馏塔（板式塔或填料塔）、冷凝器、分水器和脱水罐等设备组成。塔式装置主要设备投资中精馏塔大约占2/3左右，因此简易装置与目前塔式装置相比，投资大大减少。该简易装置与许多铸造材料企业1收稿日期：2011-12-30收到初稿，2012-02-01收到修订稿。作者简介：黄仁和（1965-），男，教授，博士，从事铸造材料研发工作。电话：15954815018，E-mail：renhe_h@126Jun.2012Vol.61No.6·670·FOUNDRY表1反应物、生成物和带水剂的沸点及在水中溶解度Table1Boilingpointandsolubilityinwaterofreactant，resultantandwater-carryingagent沸...