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常用的有酚醛树脂、呋喃树脂、异氰酸脂、尿脘树脂等。用合成树脂作粘结剂，一般应结合硬化方法加入适当的硬化剂。常用的硬化方法有 3种。①加热硬化:以酚醛树脂为粘结剂，用加热的金属模样或芯盒制造薄壳砂型或型芯，或者以呋喃树脂为粘结剂在加热的芯盒中制造型芯，硬化速度快,生产效率高,铸件的形状和尺寸精度以及表面质量都很好。在大量生产的汽车、拖拉机等工业中被普遍应用。②气雾硬化:以异氰酸酯、尿脘树脂和酚醛树脂为粘结剂，吹入胺类气雾;或者以呋喃树脂为粘结剂,混砂时加入过氧化物,吹入SO2气体。用这种硬化方法可以使型芯在几秒至30秒以内迅速硬化。型芯生产速度快，铸件形状和尺寸精度高，而且节省能源，在汽车、拖拉机工业和其他成批生产铸件的工业中使用日益增多。③常温自硬:以呋喃树脂、甲阶酚醛树脂或异氰酸脂和有羟基的树脂为粘结剂，同时在型砂中加入液体硬化剂，制成的砂型和型芯在常温下放置可逐渐自行硬化。由于砂型和型芯不需要加热烘干，硬化后强度高，浇注后溃散性能好,铸件表面质量好,可制造小型、中型及大型砂型和型芯，在机床、矿山机械、动力机械、冶金机械等工业生产中使用较多
常用的是硅酸钠或硅酸钾的水溶液。它们在液态时具有粘性，并在一定条件下能转变成凝胶状态，因而可用来作型砂或芯砂的粘结剂。以水玻璃为粘结剂的砂型和型芯中如吹入CO2气体,只需几秒到几十秒钟就能硬化。在水玻璃型砂中加入硅酸二钙或有机酯，能使砂型和型芯自行硬化。水玻璃的价格低、无气味，对环境污染少。水玻璃砂的溃散性差和旧砂回用较困难等问题，已开始得到解决。
使用最广，用量最大的型砂粘结剂。粘土主要是由细小结晶质的粘土矿物组成，如高岭石和蒙脱石等。粘土依含有的粘土矿物种类和性能的不同，主要分为普通粘土和膨润土两类。普通粘土通常又称白泥，是由高岭土类的粘土矿物组成，其中含Al2O3较多,耐火性较高的称为耐火粘土。普通粘土多用于干砂型。膨润土主要是由蒙脱石类矿物组成，根据吸附的阳离子不同又可分为钙膨润土和钠膨润土。钙膨润土吸附的阳离子以Ca为主;钠膨润土吸附的阳离子以Na为主。膨润土的湿态粘结力比普通粘土高，一般用于湿砂型。
型砂粘结剂按化学组成可分为无机粘结剂和有机粘结剂两大类。主要的无机粘结剂有粘土、水玻璃和水泥、磷酸盐等，其中以粘土、水玻璃应用较多。有机粘结剂主要有植物油、糖浆、糊精、羧甲基纤维素、松香、合脂、减压渣油、沥青、纸浆废液、合成树脂等，以植物油、合成树脂应用较多。
中国古代铸造所用泥型(古代称为陶范)的基本材料是粘结能力很强的粘土。随着技术的发展，泥型中夹有大量砂粒，并逐渐以砂子为主要材料，则粘土就成了粘结剂。粘土至今仍在广泛使用。后来相继出现各种无机和有机粘结剂，如植物油、松香、糊精、水玻璃及合成树脂等。1943年德国J.克罗宁发明用酚醛树脂作粘结剂制造薄壳砂型。1947年捷克斯洛伐克L.彼德热拉用水玻璃作为型砂粘结剂，吹CO2气体使其硬化,制成砂型和型芯。这两种粘结剂的应用开辟了砂型和型芯以化学方式硬化的新途径。化学硬化就是将少量硬化剂加入到某些有机或无机粘结剂中，通过它们之间的化学物理作用，达到使砂型和型芯在短时间内硬化的目的。化学硬化砂型浇出的铸件尺寸精度、表面光洁度和生产率都大为提高，很快得到广泛使用。自50年代后期起，各国陆续采用呋喃树脂粘结剂，在加热的芯盒中制芯1~2分钟后，型芯即能硬化。
粘结剂和砂粒混合后包覆砂粒成为粘结剂膜，使砂粒互相粘连起来(见图)，从而赋与砂型和型芯以足够的强度，使其在搬运、组装和浇注过程中不致变形和破碎。
较理想的型砂粘结剂应具有的特性是:①液体粘结剂的粘度低,混砂时轻易与砂粒混合均匀,而且混好的型砂流动性好，可以制成外形复杂的、准确反映模样表面外形的砂型和型芯。②硬化速度快，最好不经加热就能硬化，以节约能源和使用价格低廉的非金属或铝合金模样和芯盒。如能采取先硬化、后脱模的方法，就可显著提高铸件的外形和尺寸精度。③硬化后强度高，能用来制造外形复杂、截面细薄的型芯，并可减少粘结剂加入量，以便降低铸件生产成本和减少浇注过程中气体发生量，减少铸件产生气孔缺陷的可能性。④发气量少，要求粘结剂受热发气缓慢、量少。对于和等类铸件还要求粘结剂的含氮量低，以防止产生皮下气孔、针孔等缺陷。⑤溃散性好，粘结剂受到高温作用能自行分解溃散，以防止铸件凝固后产生内应力、裂纹，并使铸件轻易清砂。此外，还要求粘结剂不易吸潮或变质，混砂后可使用时间长，不粘附模样和芯盒，对人体无害，对环境无污染，来源丰富，价格低廉等。
环氧树脂粘结剂的特点(2)
环氧树脂粘结剂的特点(2)
环氧树脂粘结剂的特点 1. 高强度 一般环氧树脂结构中含有羟基、醚键使它有高的粘接性，由于这 些极性基团，因此能使相邻界面产生电磁力， 在固化过程少，伴随和固化剂的化学作用， 还能进一步生成经基和醚键， 不仅有较高的内聚力， 而且产生很强的粘附力， 所以环氧 胶粘别对许多种材料如金属、塑料、玻璃、木材、纤维等都具有很强的粘接强度，俗称 “万能胶”。 2. 收缩率低 环氧树脂的分子排列紧密，在固化过程中不析出低分子物，而 且它可以配制成无溶剂型胶粘剂， 所以它的收缩率一般比较低。 如果选用适当填料， 可 使收缩率降至 0.1～0.2％ 3. 耐腐蚀性强 环氧树指结构中存在稳定的苯环、 醚链以及固化后结构致密， 决定了环氧胶粘剂具有对大气、潮湿、化学介质、细菌等的作用有很强的抵抗力，因此 可应用在许多较为苛刻的环境中。 4. 工艺性能好 根据所选用的固化剂种类不同，环氧胶粘剂可分别在常温、 中
粘结剂种类对模压成形制备呋喃树脂类玻璃炭的影响
粘结剂种类对模压成形制备呋喃树脂类玻璃炭的影响
研究了粘结剂类型对模压成形法制备呋喃树脂基类玻璃炭性能影响。3种粘结剂分别是沥青、酚醛树脂和硼酚醛树脂作为粘结剂,含量均为30%(质量分数)。采用DSC/TG研究类玻璃炭的炭化工艺,并用SEM观察其断口形貌,用排水法计算材料的密度,用检流计测定类玻璃炭的电阻率。研究结果表明:粘结剂种类对类玻璃炭的综合性能有较大影响。以酚醛树脂作为粘结剂时类玻璃炭综合性能最好,断口光滑平整,只有极少量直径<0.2μm的孔洞,无裂纹,其密度为1.47g/cm3,电阻率为224.3μΩ.m。
砂型制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用的铸造砂是硅质砂。硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。为使制成的砂型和型芯具有一定的强度，在搬运、合型及浇注液态金属时不致变形或损坏，一般要在铸造中加入型砂粘结剂，将松散的砂粒粘结起来成为型砂。应用最广的型砂粘结剂是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。
制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用的铸造砂是硅质砂。硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。为使制成的砂型和型芯具有一定的强度，在搬运、合型及浇注液态金属时不致变形或损坏，一般要在铸造中加入型砂粘结剂，将松散的砂粒粘结起来成为型砂。应用最广的型砂粘结剂是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。
粘土湿砂
以粘土和适量的水为型砂的主要粘结剂，制成砂型后直接在湿态下合型和浇注。湿型铸造历史悠久，应用较广。湿型砂的强度取决于粘土和水按一定比例混合而成的粘土浆。型砂一经混好即具有一定的强度，经舂实制成砂型后，即可满足合型和浇注的要求。因此型砂中的粘土量和水分是十分重要的工艺因素。
以型砂和芯砂为造型材料制成铸型，液态金属在重力下充填铸型来生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。
砂型铸造所用铸型一般由外砂型和型芯组合而成。为了提高铸件的表面质量，常在砂型和型芯表面刷一层涂料。涂料的主要成分是耐火度高、高温化学稳定性好的粉状材料和粘结剂，另外还加有便于施涂的载体（水或其他溶剂）和各种附加物。
粘土湿砂型铸造的优点是：①粘土的资源丰富、价格便宜。②使用过的粘土湿砂经适当的砂处理后，绝大部分均可回收再用。③制造铸型的周期短、工效高。④混好的型砂可使用的时间长。⑤砂型舂实以后仍可容受少量变形而不致破坏，对拔模和下芯都非常有利。缺点是：①混砂时要将粘稠的粘土浆涂布在砂粒表面上，需要使用有搓揉作用的高功率混砂设备，否则不可能得到质量良好的型砂。②由于型砂混好后即具有相当高的强度,造型时型砂不易流动，难以舂实,手工造型时既费力又需一定的技巧，用机器造型时则设备复杂而庞大。③铸型的刚度不高，铸件的尺寸精度较差。④铸件易于产生冲砂、夹砂、气孔等缺陷。
粘土干砂型制造这种砂型用的型砂湿态水分略高于湿型用的型砂。
粘土砂芯用粘土砂制造的简单的型芯。
制造这种砂型用的型砂湿态水分略高于湿型用的型砂。砂型制好以后，型腔表面要涂以耐火涂料，再置于烘炉中烘干，待其冷却后即可合型和浇注。烘干粘土砂型需很长时间，要耗用大量燃料，而且砂型在烘干过程中易产生变形，使铸件精度受到影响。粘土干砂型一般用于制造铸钢件和较大的铸铁件。自化学硬化砂得到广泛采用后，干砂型已趋于淘汰。
这种砂型所用的型砂称为化学硬化砂。其粘结剂一般都是在硬化剂作用下能发生分子聚合进而成为立体结构的物质，常用的有各种合成树脂和水玻璃。化学硬化基本上有3种方式。
① 自硬:粘结剂和硬化剂都在混砂时加入。制成砂型或型芯后，粘结剂在硬化剂的作用下发生反应而导致砂型或型芯自行硬化。自硬法主要用于造型，但也用于制造较大的型芯或生产批量不大的型芯。
② 气雾硬化:混砂时加入粘结剂和其他辅加物，先不加硬化剂。造型或制芯后，吹入气态硬化剂或吹入在气态载体中雾化了的液态硬化剂，使其弥散于砂型或型芯中，导致砂型硬化。气雾硬化法主要用于制芯，有时也用于制造小型砂型。
③ 加热硬化:混砂时加入粘结剂和常温下不起作用的潜硬化剂。制成砂型或型芯后，将其加热，这时潜硬化剂和粘结剂中的某些成分发生反应，生成能使粘结剂硬化的有效硬化剂，从而使砂型或型芯硬化。加热硬化法除用于制造小型薄壳砂型外，主要用于制芯。
砂型制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用的铸造砂是硅质砂。硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。为使制成的砂型和型芯具有一定的强度，在搬运、合型及浇注液态金属时不致变形或损坏，一般要在铸造中加入型砂粘结剂，将松散的砂粒粘结起来成为型砂。应用最广的型砂粘结剂是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。20世纪初铸造业开始采用辗轮式混砂机混砂，使粘土湿型砂的质量大为改善。新型大功率混砂机可使混砂工作达到高效率、高质量。以震实为主的震击压实式造型机的出现，又显著提高了铸型的紧实度和均匀性。随着对铸件尺寸精度和表面质量要求的提高，又出现了以压实为主的高压造型机。用高压造型机制造粘土湿砂型，不但可使铸件尺寸精度提高，表面质量改善，而且使紧实铸型的动作简化、周期缩短，使造型、合型全工序实现高速化和自动化。气体冲击加压的新型造型机，利用粘土浆的触变性,可由瞬时施以0.5兆帕的压力而得到非常紧密的铸型。这些进展是粘土湿砂型铸造能适应现代工业要求的重要条件。因而这种传统的工艺方法一直被用来生产大量优质铸件。
湿砂铸造原材料