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PROCEDE DE PREPARATION D AGGLOMERANTS POUR SABLES ET TERRES DE FONDERIE,
A BASE DE RESINES SYNTHETIQUES FURFURILIQUES.
La présente invention a pour objet principal un procédé--,--pour la.', préparation d'agglomérants pour sables et-terres de fonderie.\) utillisant des résines syn- thétiques à -base:, d'alcoolfurfurilique préparées par'l'action d'aldéhyde for- mique sur l'alcool furfurilique, en présence de dérivés phénoliques.
Un autre objet de l'invention est le produit obtenu par le pro- cédé mentionné ci-dessus.
On sait que la préparation des moules de fonderie a lieu en mé- langeant de la terre réfractaire avec de l'eau et diverses substances, la pâte ainsi obtenue étant ensuite moulée à la demande.
On sait également que parmi les diverses substances mélangées .pour obtenir la pâte, certaines appelées des !liants!! ou des "agglomérants", servent à donner des caractéristiques mécaniques adéquates aux moules prépa- rés, le cas échéant après séchage à une température plus ou moins élevée.
Les substances utilisées ou proposées pour servir d'agglomérants en fonderie sont nombreuses et parmi ces substances quelques-unes ont éveil- lé un intérêt particulierµ ce sont les résines synthétiques du type des phé- noplastes, qui permettent d'obtenir, dans les moules préparés, des caracté- ristiques supérieures à celles que l'on obtient avec d'autres liants.
Les résines du type des phénoplastes ont toutefois quelques in- convénients qui s'opposent à leur utilisation sur une grande échelle, in- convénients dûs à leur nature elle-même et à la nature des produits utili- sés pour leur préparation,
En effet, tels qu'ils sont préparés normalement, les phénoplas- tes contiennent souvent de petites quantités de phénol ou de dérivés phéni- ques de poids moléculaire peu élevé, ayant une action caustique et pouvant présenter des dangers pour la peau des ouvriers chargés du moulage, notam-
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ment dans le cas d'organismes particulièrement sensibles à 19 action des phé- nolso
D'autre part,
si l'on prépare et si l'on purifie la résine de manière à en éliminer les dérivés phoniques de poids moléculaire peu élevé, le prix du produit est tellement élevé qu'il rend problématique,, du point de vue économique, la possibilité de son application.
En outre, sous Inaction de la température élevée que le moule atteint normalement pendant la fusion, les résines du type des phénoplastes se décomposent en émettant des vapeurs contenant des dérivés phéniques et de 1-9 aldéhyde formique, substances dont l'odeur est désagréable et qui sont nuisibles pour le personnel qui assiste aux opérations de fusion.
Suivant 19 invention,\1 par contre on peut préparer des agglomé- rants destinés à la fonderie et semblables à ceux que 19 on obtient avec les phénoplastesen ce qui concerne les propriétés physiques des moules prépa= rés, mais qui leur sont supérieurs en ce qu'ils n'ont pas les défauts men- tionnés plus haute en utilisant des résines synthétiques essentiellement à base d'alcool furfurilique préparées par Inaction de l'aldéhyde formique sur l'alcool furfurilique, en présence de dérivés phénoliques.
La supériorité de ces résines furfuriliques sur les phénoplastes est due essentiellement au fait qu'elles ne contiennent pas en quantité ap- préciable des dérivés phéniques de poids moléculaire peu élevé et nuisibles, et qu'elles se décomposent, lorsqu'elles sont chauffées à une température élevée, en dégageant des gaz et des vapeurs sans aucune action physiologique sensiblement nocive quelle qu'elle soit.
La préparation des agglomérants qui font l'objet de la présente invention peut être effectuée de plusieurs manièresen dissolvant les rési- nes, par exemple, dans des solutions aqueuses contenant de petites quantités de soude caustique ou dans des solvants organiques.
Suivant 19 invention on peut aussi préparer des émulsions de la résine dans de l'eau au moyen d'addition de substances appropriées, émulsion- nantes et stabilisatrices des émulsionso
Ou bien on peut encore préparer des résines de basse complexité moléculaire en arrêtant la réaction du poly-condensation au cours des premiè- res phases, et utiliser directement les produits obtenus,
Il est enfin possible d'ajouter,à l'agglomérant ainsi préparé, des substances ayant des fonctions accessoires particulières telles que cel- les qui consistent par exemple, à augmenter le pouvoir de cohésion à froide et ce sans sortir du cadre de la présente invention qui,, ainsi quon l'a dé- jà dit,
est caractérisée par l'utilisation des résines citées plus haut dans la préparation des agglomérants destinés à la fonderie,
Voici quelques exemples de préparation d'agglomérants suivant l'invention : EXEMPLE 1
4/5 de mol. d'alcool furfurilique,
1/5 de molo de phénol, 1/2 de mol. d'aldéhyde formique lCm3 de NaOH à 40 %.
On chauffe à 19 ébullition pendant 12 heures.On refroidie on chauffe 500 cm3 d'eau!) puis on ajoute lentement NaOH à 40 % jusqu'à disso- lution complète de la résine.
EXEMPLE 2
On opère comme dans l'exemple l.
On ajoute à la solution obtenue 200 parties de lessives bisul- fitiques obtenues dans la préparation de la cellulose par le procédé au sulfite, neutralisées auparavant au moyen de soude caustique.
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EXEMPLE 3
Aniline 24,2 g.
Alcool furfurilique 41,5g.
Phénol 10 g.
Aldéhyde formique 30 g.
Hexamine 0,5 g.
On chauffe à l'ébullition pendant 18 heures, on refroidit et la résine se précipite par dilution avec de l'eau. La résine lavée et séchée est dissoute dans un mélange d'alcool et de benzène.
EXEMPLE 4.
Phénol 1 mol.
Acide furfurilique 2 mol.
Aldéhyde formique 2,2 mol.
NaOH à 40 %, 2 cm3.
On chauffe à l'ébullition pendant 2 heures, on refroidit et l'on utilise directement la solution ainsi obtenue.
On a décrit quelques modes préférés de la présente invention, mais il est bien entendu que des variantes d'exécution peuvent être appor- tées en pratique sans que l'on sorte du cadre de l'invention.
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PROCESS FOR PREPARING AGGLOMERANTS FOR SANDS AND FOUNDRY SOILS,
BASED ON FURFURILIC SYNTHETIC RESINS.
The main object of the present invention is a process -, - for the preparation of binders for sands and foundry earths. \) Using synthetic resins based on surfurilic alcohol prepared by ' the action of aldehyde forms on furfurilic alcohol, in the presence of phenolic derivatives.
Another object of the invention is the product obtained by the process mentioned above.
It is known that the preparation of foundry molds takes place by mixing refractory earth with water and various substances, the paste thus obtained being then molded on demand.
It is also known that among the various substances mixed to obtain the paste, some called! Binders !! or "binder", serve to give adequate mechanical characteristics to the prepared molds, where appropriate after drying at a higher or lower temperature.
The substances used or proposed to serve as agglomerants in foundries are numerous and among these substances some have aroused particular interest. These are the synthetic resins of the type of phenoplasts, which make it possible to obtain, in the prepared molds , characteristics superior to those obtained with other binders.
Resins of the phenoplast type have, however, some drawbacks which prevent their use on a large scale, drawbacks due to their nature itself and to the nature of the products used for their preparation,
Indeed, as they are normally prepared, phenoplasts often contain small amounts of phenol or phenolic derivatives of low molecular weight, having a caustic action and which can present dangers to the skin of workers in charge of the process. molding, especially
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especially in the case of organisms particularly sensitive to the action of phenolso
On the other hand,
if the resin is prepared and purified in such a way as to remove the low molecular weight phonic derivatives therefrom, the price of the product is so high that it makes problematic, from an economic point of view, the possibility of its application.
In addition, under the inaction of the high temperature that the mold normally reaches during melting, the phenoplast-type resins decompose, emitting vapors containing phenic derivatives and formaldehyde 1-9, substances with an unpleasant odor and that are detrimental to personnel attending merger operations.
According to the invention, on the other hand, it is possible to prepare agglomerates intended for the foundry and similar to those obtained with phenoplasts with regard to the physical properties of the prepared molds, but which are superior to them in that. They do not have the above-mentioned shortcomings by using synthetic resins essentially based on furfurilic alcohol prepared by the action of formaldehyde on furfurilic alcohol in the presence of phenolic derivatives.
The superiority of these furfurilic resins over phenoplasts is mainly due to the fact that they do not contain appreciable quantities of harmful low molecular weight phenic derivatives, and that they decompose when heated to a high temperature. high temperature, releasing gases and vapors without any significantly harmful physiological action whatsoever.
The preparation of the binders which are the object of the present invention can be carried out in several ways by dissolving the resins, for example, in aqueous solutions containing small amounts of caustic soda or in organic solvents.
According to the invention it is also possible to prepare emulsions of the resin in water by means of the addition of suitable substances which emulsify and stabilize the emulsions.
Or it is also possible to prepare resins of low molecular complexity by stopping the reaction of poly-condensation during the first phases, and to use the products obtained directly,
It is finally possible to add, to the binder thus prepared, substances having particular accessory functions such as those which consist, for example, in increasing the cold cohesive power, without departing from the scope of the present invention. who, as has already been said,
is characterized by the use of the resins mentioned above in the preparation of the agglomerants intended for the foundry,
Here are some examples of preparation of agglomerants according to the invention: EXAMPLE 1
4/5 of mol. furfurilic alcohol,
1/5 molo of phenol, 1/2 of mol. 40% NaOH 1Cm3 formaldehyde.
The mixture is boiled for 12 hours. Cooled, 500 cc of water is heated!) Then 40% NaOH is slowly added until the resin has completely dissolved.
EXAMPLE 2
We operate as in Example 1.
To the solution obtained are added 200 parts of bisulfite alkalis obtained in the preparation of cellulose by the sulphite process, previously neutralized by means of caustic soda.
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EXAMPLE 3
Aniline 24.2 g.
Furfurilic alcohol 41.5g.
Phenol 10 g.
Formaldehyde 30 g.
Hexamine 0.5 g.
Heat at boiling for 18 hours, cool and the resin precipitates by dilution with water. The washed and dried resin is dissolved in a mixture of alcohol and benzene.
EXAMPLE 4.
Phenol 1 mol.
2 mol furfurilic acid.
Formaldehyde 2.2 mol.
40% NaOH, 2 cc.
The mixture is heated to the boil for 2 hours, cooled and the solution thus obtained is used directly.
A few preferred embodiments of the present invention have been described, but it is understood that variant embodiments may be provided in practice without departing from the scope of the invention.