BG64942B1 - Binder system for producing melting moulds and polyurethane-based cores - Google Patents

Binder system for producing melting moulds and polyurethane-based cores Download PDF

Info

Publication number
BG64942B1
BG64942B1 BG105554A BG10555401A BG64942B1 BG 64942 B1 BG64942 B1 BG 64942B1 BG 105554 A BG105554 A BG 105554A BG 10555401 A BG10555401 A BG 10555401A BG 64942 B1 BG64942 B1 BG 64942B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
binder
phenolic
phenolic resin
mixture
mold
Prior art date
Application number
BG105554A
Other languages
Bulgarian (bg)
Other versions
BG105554A (en
Inventor
Jean - Claude Roze
Gunter Weicker
Diether Koch
Andreas Werner
Original Assignee
Ashland - Sudchemie - Kernfest Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ashland - Sudchemie - Kernfest Gmbh filed Critical Ashland - Sudchemie - Kernfest Gmbh
Publication of BG105554A publication Critical patent/BG105554A/en
Publication of BG64942B1 publication Critical patent/BG64942B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/20Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
    • B22C1/22Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/20Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
    • B22C1/22Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
    • B22C1/2233Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • B22C1/2273Polyurethanes; Polyisocyanates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

The present invention relates to a binder system that comprises a phenolic-resin component and a polyisocyanate component. The system is characterised in that the phenolic-resin component includes analkoxy-modified phenolic resin, wherein less than 25 mole % of the phenolic hydroxy groups are etherified with a primary or secondary aliphatic alcohol comprising between 1 and 10 carbon atoms.

Description

Област на техникатаTechnical field

Настоящото изобретение се отнася до свързващо средство за получаване на леярски сърца и леярски форми на полиуретанова основа.The present invention relates to a binder for the production of foundry hearts and polyurethane-based foundry molds.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Станалият вече известен под наименованието “Колд-Бокс-метод” или “Ашланд-метод “ познат метод за получаване на леярски сърца заема водещо място в леярската промишленост, при този метод за свързване на леярската смес се използва двукомпонентна полиуретанова система (средство). Първата компонента на средството се състои от разтвор на полиол, който съдържа най-малко две ОН-групи на молекула. Втората компонента представлява разтвор на полиизоцианат с най-малко две NCO-групи на молекула. Втвърдяването на свързващото средство става с помощта на основни катализатори. Течните основи могат да бъдат смесени със свързващото средство преди формуването, за да протече реакция между двете компоненти (US-A-3 676 392). Една друга възможност според US-A-3 409 579 се състои в пропускане на газообразни третични амини през сместа, състояща се от формовъчно вещество -/ свързващо средство след формуването.The well-known method of making casting hearts, now known as the Cold-Boxing Method or Ashland Method, has a leading role in the foundry industry, and a two-component polyurethane system (agent) is used to connect the casting mixture. The first component of the agent consists of a polyol solution containing at least two OH groups per molecule. The second component is a solution of polyisocyanate with at least two NCO groups per molecule. Hardening of the binder is carried out using basic catalysts. Liquid bases can be mixed with the binder prior to forming to react between the two components (US-A-3 676 392). Another possibility according to US-A-3 409 579 consists in passing gaseous tertiary amines through the mixture consisting of a molding agent / binder after molding.

В двата посочени патента фенолните смоли се използват като полиоли, които се получават чрез кондензация на фенол с алдехиди, за предпочитане формалдехид, в течна фаза при температура до около 130°С в присъствие на каталитични количества от метални йони. В US-A-3 485 797 е описано подробно получаването на такива фенолни смоли. Освен незаместени феноли могат да бъдат използвани и заместени феноли, за предпочитане о-крезол и р-нонилфенол (например ЕР-А-183 782), като други компоненти на реакцията за получаване на фенолна смола според ЕР-В-0 177 871 могат да бъдат посочени алифатни моноалкохоли с един до осем въглеродни атома. По време на алкоксилирането свързващото средство тряб ва да притежава повишена термична стабилност. Като разтворител за фенолната компонента се използват преимуществено смеси от висококипящи полярни разтворители (като например естери и кетони) и висококипящи ароматни въглеводороди. В замяна на това полиизоцианатите се разтварят предимно във висококипящи ароматни въглеводороди. В ЕР-А-0 771 599 е описано такова формулиране, при което чрез използване на мастнокисели метилови естери се постига пълно или в значителна степен ограничено прилагане на ароматни разтворители. Мастнокиселите метилови естери могат да се прилагат в случая или като самостоятелни разтворители или след добавяне на силнополярни разтворители (фенолна компонента) като например ароматни разтворители (изоцианатна компонента). Получените с помощта на тези свързващи средства леярски сърца се отделят изключително лесно от пресформата.In both of these patents, phenolic resins are used as polyols, which are obtained by condensation of phenol with aldehydes, preferably formaldehyde, in the liquid phase at temperatures up to about 130 ° C in the presence of catalytic amounts of metal ions. US-A-3 485 797 describes in detail the preparation of such phenolic resins. In addition to unsubstituted phenols, substituted phenols, preferably o-cresol and p-nonylphenol (e.g., EP-A-183 782), may be used, and other reaction components to produce the phenolic resin according to EP-B-0 177 871 may aliphatic mono-alcohols having one to eight carbon atoms are indicated. During the alkoxylation, the binder must have increased thermal stability. Preferably, mixtures of high-boiling polar solvents (such as esters and ketones) and high-boiling aromatic hydrocarbons are used as the solvent for the phenolic component. In contrast, polyisocyanates dissolve predominantly in high boiling aromatic hydrocarbons. EP-A-0 771 599 discloses such a formulation whereby the use of fatty acid methyl esters achieves complete or substantially limited application of aromatic solvents. The fatty acid methyl esters can be used in this case either as stand alone solvents or after the addition of highly polar solvents (phenolic component) such as aromatic solvents (isocyanate component). The casting hearts obtained with these binders are extremely easy to separate from the mold.

На практика посочените в ЕР-А- 0 771 590 свързващи средства показват обаче определен недостатък: при отливането предизвикват отделянето на пушек и дим, които в много леярски производства не могат да бъдат отстранени по време на изпитанията.In practice, however, the binders specified in EP-A-0 771 590 show a certain disadvantage: they produce smoke and smoke during casting, which in many foundries cannot be eliminated during testing.

За да бъдат удовлетворени постоянно повишаващите се стандартни изисквания за опазване на околната среда и изискванията за охрана на труда, в последните години нарасна интереса към свързващите средства, които не съдържат или съдържат в много малко количество ароматни въглеводороди.In order to meet the ever-increasing standard of environmental and occupational safety requirements, in recent years there has been an increasing interest in binders that do not contain or contain very little aromatic hydrocarbons.

Задачата на настоящото изобретение е да се създаде свързващо средство, което да не съдържа ароматни вещества или те да бъдат в минимални количества. Задача на настоящото изобретение е също така да бъде предоставено за използване свързващо средство, което по време на отливането да предизвиква отделянето на ограничено количество пушек. Получените с помощта на това свързващо средство формовани тела трябва да притежават добра якост на огъване, и преди всичко мигновена якост.It is an object of the present invention to provide a binder that does not contain aromatic substances or are present in minimal quantities. It is also an object of the present invention to provide a binder which, during casting, causes a limited amount of smoke to be released. Molded bodies obtained with this binder must have good flexural strength and, above all, instantaneous strength.

Тази задача се решава с помощта на свързващо средство, включващо една компонента на фенолна смола и една полиизоцианатна компонента, характеризиращо се с това, че компонентата на фенолната смола включва алкокси-модифицирана фенолна смола, в която по-малко от 25 молни % от фенолните хидроксилни групи са етерифицирани с един първичен или вторичен алифатен алкохол с 1 до 10 въглеродни атома.This problem is accomplished by a binder comprising one phenolic resin component and one polyisocyanate component, wherein the phenolic resin component comprises an alkoxy-modified phenolic resin in which less than 25 mol% of the phenolic hydroxyl groups are esterified with one primary or secondary aliphatic alcohol of 1 to 10 carbon atoms.

Изобретението се отнася също така и до формовъчни смеси, агрегирани смеси, съдържащи до 15 тегл. % спрямо теглото им свързващо средство, описано в изобретението.The invention also relates to molding mixtures, aggregates containing up to 15% by weight. % by weight of the binder described in the invention.

Изобретението се отнася също така и до метод за получаване на формовани части, включващ:The invention also relates to a method for producing molded parts, comprising:

a) смесване на агрегираната смес със свързващо средство, описано в изобретението, в количество до 15 тегл. %, спрямо количеството на сместа;a) mixing the aggregate mixture with a binder described in the invention in an amount up to 15 wt. % by volume of the mixture;

b) запълване на формата с леярската смес, получена в етап (а);b) filling the mold with the casting mixture obtained in step (a);

c) втвърдяване на леярската смес във формата, за да се запази получената форма; иc) solidifying the mold mixture in the mold to maintain the shape obtained; and

d) накрая отделяне на формованата леярска смес, получена в етап (с) от формата и допълнително втвърдяване, при което се получава твърда, здрава, уякчена формовъчна част(детайл).d) finally separating the mold cast obtained in step (c) from the mold and further curing to give a solid, solid, hardened molding part.

Така получената формовъчна част може да бъде използвана съгласно изобретението за леене на метал.The molding part thus obtained can be used according to the invention for casting metal.

Особено важно в настоящото изобретение е подборът на алкоксимодифицираната фенолна смола, която да има нисък вискозитет и подходяща полярност. Алкоксимодифицираната фенолна смола прави възможно, съгласно изобретението, намаляване на количеството на необходимия разтворител, както в компонентата на фенолната смола, така и в изоцианатната компонента. Освен това става възможно да отпадне използването на ароматни въглеводороди в едната или даже в двете компоненти. Чрез комбиниране на алкоксимодифицирана фенолна смола с богат на силородно съдържание, полярен, органичен разтворител става възможно при постигане на намалено образуване на пушек да се подобри мигновената якост. Добавянето на мастнокисел естер оказва положително въздействие върху отделителната способност и влагоустойчивостта.Of particular importance in the present invention is the selection of an alkoxymodified phenolic resin having a low viscosity and a suitable polarity. The alkoxymodified phenolic resin makes it possible, according to the invention, to reduce the amount of solvent required, both in the phenolic resin component and in the isocyanate component. Furthermore, it becomes possible to eliminate the use of aromatic hydrocarbons in one or even the two components. By combining an alkoxymodified phenolic resin with a rich in siloric content, a polar, organic solvent makes it possible to improve the instantaneous strength of the smoke by reducing the formation of smoke. The addition of a fatty acid ester has a positive effect on the resolution and moisture resistance.

Фенолните смеси се получават чрез кондензация на феноли с алдехиди (Ullmann’s encyclopedia of Industrial Chemistry, Bd. A 19, page 371 ff, 5. Auflage, VCH Verlag, Weinheim). В рамките на това изобретение заедно с фенола могат да се използват и заместени феноли и смеси от тях. Подходящи са всички използвани до сега заместени феноли. Фенолните съединения не са заместени както на двете ортоместа, така и на едно орто- и на пара-място, за да бъде възможно протичане на полимеризацията. Останалите въглероди на пръстена могат да бъдат заместени. Подбирането на заместителите не е особено ограничено, доколкото тези заместители не оказват отрицателно въздействие върху полимеризационния процес на фенола с алдехида. Като примери на заместени феноли могат да бъдат посочени алкил-заместени феноли, арил-заместени феноли, циклоалкилзаместени феноли, алкенил-заместени феноли, алкокси-заместени феноли, арилоксизаместени феноли и халоген-заместени феноли.Phenolic mixtures are obtained by condensation of phenols with aldehydes (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Bd. A 19, page 371 ff, 5th Auflage, VCH Verlag, Weinheim). Substituted phenols and mixtures thereof may be used in conjunction with the phenol within this invention. All substituted phenols used so far are suitable. Phenolic compounds are not substituted at both the ortho-sites and at the ortho- and para-sites to allow polymerization to proceed. The remaining carbons on the ring can be substituted. The selection of substituents is not particularly limited insofar as these substituents do not adversely affect the polymerization process of the phenol with the aldehyde. Examples of substituted phenols are alkyl substituted phenols, aryl substituted phenols, cycloalkyl substituted phenols, alkenyl substituted phenols, alkoxy substituted phenols, aryloxy substituted phenols, and halogen substituted phenols.

Посочените по-горе заместители имат от 1 до 26, за предпочитане от 1 до 12, въглеродни атома. Като пример на подходящи феноли заедно с особено предпочитаните незаместени феноли могат да бъдат посочени о-крезол, пкрезол, р-крезол, 3,5-ксилол, 3,4-ксилол,The substituents mentioned above have from 1 to 26, preferably from 1 to 12, carbon atoms. O-cresol, presol, p-cresol, 3,5-xylene, 3,4-xylene may be mentioned as suitable phenols together with particularly preferred unsubstituted phenols,

3.4.5- триметилфенол, 3-етилфенол, 3,5-диетилфенол, р-бутилфенол, 3,5-дибутилфенол, р амилфенол, цискохексилфенол, р-октилфенол,3.4.5-Trimethylphenol, 3-ethylphenol, 3,5-diethylphenol, p-butylphenol, 3,5-dibutylphenol, p-amylphenol, cyclohexylphenol, p-octylphenol,

3.5- дициклохексилфенол, р-кротилфенол, р-фенилфенол, 3,5-диметоксифенол, 3,4,5-триметоксифенол, р-етоксифенол, р-бутоксифенол, З-метил-4-метоксифенол и р-феноксифенол. Особено подходящ е самият фенол. Фенолите могат да бъдат описани със следващата обща формула3,5-dicyclohexylphenol, p-croethylphenol, p-phenylphenol, 3,5-dimethoxyphenol, 3,4,5-trimethoxyphenol, p-ethoxyphenol, p-butoxyphenol, 3-methyl-4-methoxyphenol and p-phenoxyphenol. The phenol itself is particularly suitable. Phenols can be described by the following general formula

ОНHE

в която А, В и С могат да бъдат водород, алкилов радикал, алкокси радикал или халоген.wherein A, B and C may be hydrogen, alkyl, alkoxy or halogen.

Всички алдехиди, използвани досега за получаване на фенолни смоли, могат да бъдат използвани и в настоящото изобретение. Като примери могат да бъдат посочени формалдехид, ацеталдехид, пропионалдехид, фурфуралдехид и бензалдехид. За предпочитане са използваните алдехиди с обща формула R’CHO, в която R’ означава водород или въглеводороден радикал с 1 до 8 въглеродни атома. Особено подходящ и предпочитан е формалдехида, както в неговата водна форма, така и като параформалдехид.All the aldehydes used so far to prepare phenolic resins can also be used in the present invention. Formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, furfuraldehyde and benzaldehyde may be exemplified. Preferred are aldehydes of the general formula R'CHO in which R 'represents hydrogen or a hydrocarbon radical of 1 to 8 carbon atoms. Formaldehyde is particularly suitable and preferred, both in its aqueous form and as paraformaldehyde.

За да бъдат получени фенолните смоли съгласно изобретението трябва да се използва най-малко еквивалентно молно количество алдехид за молно количество фенолна компонента. За предпочитане молното съотношение алдехид : фенол е най - малко 1 : 1,0, но особено подходящо е най-малко 1 : 0,58.In order to obtain the phenolic resins according to the invention, at least an equivalent molar amount of aldehyde per molar amount of the phenolic component must be used. Preferably the molar ratio of aldehyde: phenol is at least 1: 1.0, but particularly preferably at least 1: 0.58.

За да бъдат получени алкокси-заместени фенолни смоли, се използват първични или вторични алифатни алкохоли с една ОН-група и с 1 до 10 въглеродни атома. Подходящите първични или вторични алкохоли включват например метанол, етанол, n-пропанол, изопропанол, n-бутанол и хексанол. Подходящи са алкохоли с 1 до 8 въглеродни атома, по-специално метанол и бутанол.To obtain alkoxy-substituted phenolic resins, primary or secondary aliphatic alcohols with one OH group and with 1 to 10 carbon atoms are used. Suitable primary or secondary alcohols include, for example, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol and hexanol. Alcohols with 1 to 8 carbon atoms, in particular methanol and butanol, are suitable.

Получаването на алкокси-заместени фенолни смоли е описано в ЕР-В-0 177 871. Те могат да бъдат получени както по едноетапен метод, така и по двуетапен метод.The preparation of alkoxy-substituted phenolic resins is described in EP-B-0 177 871. They can be prepared either by one-step or two-step methods.

При едноетапния метод взаимодействието между фенолната компонента, алдехида и алкохола протича в присъствие на подходящ катализатор. При двуетапния метод се получава най-напред незамесена смола, която накрая се третира с алкохол.In the one-step process, the interaction between the phenolic component, the aldehyde and the alcohol takes place in the presence of a suitable catalyst. In the two-step process, an unsubstituted resin is obtained, which is finally treated with alcohol.

Съотношението на алкохола към фенола оказва влияние върху свойствата на смолата както и върху скоростта на реакцията. Молното съотношение на алкохола към фенола е помалко от 0,25, така че по-малко от 25 молни % от фенолните хидроксилни групи да бъдат етерифицирани. Подходящо е едно молно съотношение от 0,18-0,25. Когато молното съотношение на алкохола към фенола е по-голямо от 0,25, тогава пада устойчивостта на влага.The ratio of alcohol to phenol affects the properties of the resin as well as the reaction rate. The molar ratio of alcohol to phenol is less than 0.25, so that less than 25 mol% of the phenolic hydroxyl groups are esterified. A molar ratio of 0.18-0.25 is appropriate. When the molar ratio of alcohol to phenol is greater than 0.25, then the moisture resistance decreases.

Подходящи катализатори са солите на двувалентни йони на мангана, цинка, кадмия, магнезия, кобалта, никела, желязото, оловото, калция и бария. Особено предпочитан е цинковият ацетат.Suitable catalysts are the salts of divalent ions of manganese, zinc, cadmium, magnesium, cobalt, nickel, iron, lead, calcium and barium. Zinc acetate is particularly preferred.

Алкоксилирането води до получаване на смоли с ограничен вискозитет. Смолите имат основно орто-орто бензилетерни мостови връзки и също така имат на орто- и пара-място към фенолните ОН-групи алкоксиметиленови групи с обща формула -(CH2O)nR. Тук R е алкилната група на алкохола, а η означава едно малко цяло число в граници от 1 до 5.Alkoxylation results in resins of limited viscosity. The resins have substantially ortho-ortho benzyl ether bonds and also have ortho- and para-sites to the phenolic OH groups of alkoxymethylene groups of the general formula - (CH 2 O) n R. Here R is the alkyl group of the alcohol, and η means one small integer ranging from 1 to 5.

Всички разтворители, които се използват обикновено в свързващи средства за леярската промишленост, могат да намерят приложение и в средствата съгласно настоящото изобретение. При това е възможно използването на ароматни въглеводороди в по-големи количества като съставна част на разтворителя, не могат обаче споменатите в началото разтворители, замърсяващи по всевъзможен начин околната среда и увреждащи здравето, да бъдат елиминирани. Като разтворител на компонентата на фенолната смола могат да бъдат използвани с предпочитание разтворители с високо кислородно съдържание, полярни и органични. Предпочитани са преди всичко естери на дикарбонови киселини, гликолетерестер, гликолов диестер, гликолов диетер, циклични кетони, циклични естери (лактони) или циклични карбонати. Преимуществено се използват естери на дикарбонови киселини, циклични кетони и циклични карбонати. Естерите на дикарбонови киселини имат обща формула R^OC-Rj-COORp в която Rt независимо един от друг означават алкилна група с 1 до 12 (но за предпочитане с 1 до 6) въглеродни атома, a R2 означава една алкиленова група с 1 до 4 въглеродни атома. Като примери могат да бъдат посочени диметилови естери на карбонови киселини с 4 до 6 въглеродни атома, които се получават под наименованието “дибазични естери” и са на фирмата DuPont. Гликолетерестерите са съединения с обща формула R3-O-R4-OOCR5, в която R3 означава една алкилна група с 1 до 4 въглеродни атома, R4 означава една алкиленова група с 2 до 4 въглеродни атома и R5 означава една алкилна група с 1 до 3 въглеродни атома (например бутилгликолацетат), но за предпочитане те са гликолетерацетати. Гликолдиестерите отговарят на обща формула RSCOO-R4-OOCR5, в ко ято R4 и R5 имат дадените по-горе значения, а R5 винаги независимо един от друг се подбират (например пропиленгликолдиацетат), но за предпочитане са гликолдиацетатите. Гликолдиетерите се характеризират с обща формула R3O-R.-O-R,, в която R, и R. имат дадените погоре значения, а остатъците R3 винаги се подбират независимо един от друг (например дипропиленгликолдиметилетер). Също така са подходящи циклични кетони, циклични естери и циклични карбонати с 4 до 5 въглеродни атома (като например пропиленкарбонат). Алкидните и алкиленовите групи могат да бъдат както разклонени, така и неразклонени. Тези органични полярни разтворители могат да бъдат използвани преимуществено или като самостоятелни разтворители на фенолната смола или в комбинация с мастнокисели естери, като съдържанието на богатия на кислород разтворител в сместа от разтворители трябва да бъде преобладаващо. Съдържанието на богатия на кислород разтворител трябва да бъде повече от 50 тегл. %, за предпочитане повече от 55 тегл. %.All solvents commonly used in binders for the foundry industry can also find application in the agents of the present invention. However, the use of aromatic hydrocarbons in larger quantities as an integral part of the solvent may not, however, eliminate the environmental and health-damaging solvents mentioned in the beginning. Preferably, solvents having a high oxygen content, both polar and organic, may be used as the solvent of the phenolic resin component. Preferably, esters of dicarboxylic acids, glycolester, glycol diester, glycol dieter, cyclic ketones, cyclic esters (lactones) or cyclic carbonates are preferred. Dicarboxylic acid esters, cyclic ketones and cyclic carbonates are preferably used. Dicarboxylic acid esters have the general formula R ^ OC-Rj-COORp in which R t independently denotes an alkyl group of 1 to 12 (but preferably 1 to 6) carbon atoms, and R 2 means an alkylene group of 1 up to 4 carbon atoms. Examples are the dimethyl esters of carboxylic acids of 4 to 6 carbon atoms, which are obtained under the name "dibasic esters" and are from DuPont. Glycol ethers are compounds of the general formula R 3 -OR 4 -OOCR 5 in which R 3 represents an alkyl group of 1 to 4 carbon atoms, R 4 means an alkylene group of 2 to 4 carbon atoms and R 5 means an alkyl group with 1 to 3 carbon atoms (for example butylglycol acetate), but preferably they are glycoleteracetates. The glycol diesters conform to the general formula R S COO-R 4 -OOCR 5 , in which R 4 and R 5 have the meanings given above, and R 5 are always independently selected from one another (eg propylene glycol diacetate), but are preferably glycol diacetates . Glycoldieters are characterized by the general formula R 3 OR.-OR ,, in which R and R. have the meanings given above, and the residues R 3 are always selected independently of one another (eg dipropylene glycol dimethyl ether). Also suitable are cyclic ketones, cyclic esters and cyclic carbonates with 4 to 5 carbon atoms (such as propylene carbonate). The alkyd and alkylene groups may be branched or unbranched. These organic polar solvents can be advantageously used either as stand alone solvents of the phenolic resin or in combination with fatty acid esters, the content of the oxygen-rich solvent in the solvent mixture being predominant. The oxygen-rich solvent content should be greater than 50% by weight. %, preferably more than 55 wt. %.

Положително въздействие върху образуването на пушек оказва степента на намаляване на общото количество разтворител в свързващото средство. Докато познатите досега фенолни смоли съдържат преимуществено около 45 тегл. % и отчасти до 55 тегл. % разтворител, с цел да се постигне преработващ вискозитет (около 400 mPa.s), то чрез използване на нисковискозна фенолна смола съгласно настоящото изобретение става възможно намаляването на процентното участие на разтворителя във фенолната компонента - максимум до 40 тегл. %, но за предпочитане наймного до 35 тегл. %. Динамичният вискозитет се определя например по метода на Brookfield Dreh spindel.The degree of reduction of the total amount of solvent in the binder has a positive effect on the formation of smoke. While the phenolic resins known so far contain predominantly about 45 wt. % and in part up to 55 wt. % solvent, in order to achieve a processing viscosity (about 400 mPa.s), it is possible to reduce the percentage of solvent in the phenolic component to a maximum of 40 wt.% by using a low viscous phenolic resin according to the present invention. %, but preferably up to 35% by weight. %. Dynamic viscosity is determined, for example, by the Brookfield Dreh spindel method.

Когато се използват познатите досега немодифицирани алкокси фенолни смоли, вискозитетът при намалено количество разтворител е далеч извън благоприятните технически граници до около 400 mPa.s. Отчасти и разтворимостта е толкова лоша, че дори при стайна температура се наблюдава фазно разделяне. Същевременно пада якостта на материала на получените с това свързващо средство леярски сърца до едно много ниско ниво. Пред почитаните свързващи средства показват една мигновена якост от най-малко 150 N/cm2 при използване на 0,8 тегл. ч. на компонентата от фенолна смола и изоцианатната компонента, отнесени спрямо 100 тегл. ч. агрегат като например кварцов пясък Н32 (виж ЕР-А-0 771 599 или DE-A-4 327 292).When using the hitherto unmodified alkoxy phenolic resins, the viscosity of the reduced solvent is far beyond the favorable technical range to about 400 mPa.s. In part, the solubility is so poor that even at room temperature phase separation is observed. At the same time, the material strength of the foundry hearts obtained with this binder drops to a very low level. The preferred binders exhibit an instantaneous strength of at least 150 N / cm 2 using 0.8 wt. pp. of the phenolic resin component and the isocyanate component relative to 100 wt. h. aggregate such as quartz sand H32 (see EP-A-0 771 599 or DE-A-4 327 292).

Добавянето на мастнокисел естер към разтворителя на фенолната компонента води до особено добри разделящи свойства. Подходящи са мастни киселини например с 8 до 22 въглеродни атома, които са естерифицирани с алифатен алкохол. Обикновено се използват мастни киселини, които представляват природни продукти, като например от талово масло, рапично масло, слънчогледово масло, масло от зародиши и кокосово масло. Вместо природни масла, които в повечето случаи представляват смес от различни мастни киселини, могат да бъдат използвани също така и отделни, самостоятелни мастни киселини като например палмитинова киселина или муристинова киселина.The addition of a fatty acid ester to the solvent of the phenolic component results in particularly good separating properties. Suitable fatty acids, for example, are 8 to 22 carbon atoms that are esterified with aliphatic alcohol. Fatty acids are commonly used, which are natural products such as tall oil, rapeseed oil, sunflower oil, germ oil and coconut oil. Instead of natural oils, which in most cases are a mixture of different fatty acids, separate, stand alone fatty acids such as palmitic acid or myristic acid may also be used.

Алифатни моноалкохоли с 1 до 12 въглеродни атома са подходящи за естерифициране на мастни киселини. Предпочитани са алкохоли с 1 до 10 въглеродни атома, по-специално такива алкохоли, които имат от 4 до 10 въглеродни атома. Въз основа на ограничения поляритет на мастнокиселите естери, чиято алкохолна компонента има от 4 до 10 въглеродни атома е възможно, да бъде намалено количеството на мастнокиселия естер, и да се избегне образуването на пушек. Редица мастнокисели естери се получават с търговска цел.Aliphatic mono alcohols of 1 to 12 carbon atoms are suitable for the esterification of fatty acids. Alcohols having 1 to 10 carbon atoms are preferred, in particular such alcohols having 4 to 10 carbon atoms. Based on the limited polarity of the fatty acid esters, whose alcohol component has from 4 to 10 carbon atoms, it is possible to reduce the amount of fatty acid ester and to avoid the formation of smoke. A number of fatty acid esters are commercially available.

Изненадващо беше установено, че мастнокисели естери, чиято алкохолна компонента съдържа 4 до 10 въглеродни атома, са особено подходящи, защото те осигуряват на свързващото средство отлични свойства за отделяне дори и тогава, когато съдържанието на фенолната компонента в разтворител е по-малко от 50 тегл. %. Като примери за мастнокисели естери с по-дълга алкохолна компонента могат да бъдат посочени бутил естер на мастната киселина и на таловата киселина, както и смесените октил-/децилови естери на таловата киселина.It has surprisingly been found that fatty acid esters, the alcohol component of which contains 4 to 10 carbon atoms, are particularly suitable because they provide the binder with excellent separation properties even when the content of the phenolic component in a solvent is less than 50 wt. . %. Examples of fatty acid esters with a longer alcohol component may be fatty acid and tallic acid butyl esters as well as mixed tallic acid octyl / decyl esters.

Чрез използването на алкоксизаместени фенолни смоли съгласно настоящото изоб ретение може да се елиминира използването на ароматни въглеводороди като разтворители на фенолната компонента. То може да бъде възстановено с измерване вискозитета на поляритета на съединенията, които правят възможно използването на богати на кислород, органични, полярни разтворители, например като самостоятелни разтворители. Чрез използването на алкоксизаместени фенолни смоли съгласно настоящото изобретение става възможно намаляването на количеството на разтворителя до по-малко от 35 тегл. % във фенолната компонента. Това става възможно чрез намаления вискозитет на смолата. Така може да бъде елиминирано използването на ароматни въглеводороди. Използването на свързващото средство съгласно настоящото изобретение, което средство съдържа най-малко 50 тегл. % от посочените по-горе богати на кислород, полярни, органични разтворители като съставна част на разтворителя на фенолната компонента води до ясно изразено намалено образуване на пушек в сравнение с познатите досега средства, съдържащи голямо количество мастнокисели естери в разтворителя.The use of alkoxy-substituted phenolic resins according to the present invention can eliminate the use of aromatic hydrocarbons as solvents of the phenolic component. It can be recovered by measuring the viscosity of the polarity of the compounds that make it possible to use oxygen-rich, organic, polar solvents, for example as stand alone solvents. The use of alkoxy-substituted phenolic resins according to the present invention makes it possible to reduce the amount of solvent to less than 35 wt. % in the phenolic component. This is made possible by the reduced viscosity of the resin. Thus, the use of aromatic hydrocarbons can be eliminated. The use of a binder according to the present invention, which means contains at least 50 wt. % of the above oxygen-rich, polar, organic solvents as a component of the solvent of the phenolic component results in a pronounced reduced formation of smoke compared to the previously known agents containing a large amount of fatty esters in the solvent.

Втората компонента на свързващото средство включва един алифатен, циклоалифатен или ароматен полиизоцианат, за предпочитане с 2 до 5 изоцианатни групи. В зависимост от желаните свойства могат да бъдат използвани също така и смеси от органични изоцианати. Подходящите полиизоцианати включват алифатни полиизоцианати, като например хексаметилендиизоцианат, алициклични полиизоцианати като например 4,4'-дициклохексилметандиизоцианат и диметилови производни. Като примери за подходящи ароматни полиизоцианати могат да бъдат посочени толуол-2,4-диизоцианат, толуол-2,6-диизоцианат, 1,5-нафталендиизоцианат, трифенилметантриизоцианат, ксилилендиизоцианат и метилни производни, като например полиметиленполифенилизоцианат и хлорофенилен-2,4-диизоцианат. Предпочитани полиизоцианати са ароматни полиизоцианати, поспециално полиметиленполифенилполиизоцианати като например дифенилметандиизоцианат.The second component of the binder comprises an aliphatic, cycloaliphatic or aromatic polyisocyanate, preferably with 2 to 5 isocyanate groups. Depending on the desired properties, mixtures of organic isocyanates may also be used. Suitable polyisocyanates include aliphatic polyisocyanates such as hexamethylenediisocyanate, alicyclic polyisocyanates such as 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate and dimethyl derivatives. Examples of suitable aromatic polyisocyanates may include toluene-2,4-diisocyanate, toluene-2,6-diisocyanate, 1,5-naphthalenediisocyanate, triphenylmethanotriisocyanate, xylylenediisocyanate, and methyl derivatives, such as polymethylenepolylethenylenolate; . Preferred polyisocyanates are aromatic polyisocyanates, especially polymethylene polyphenylpolyisocyanates such as diphenylmethane diisocyanate.

Най-общо се използват 10 до 500 тегл. % полиизоцианат спрямо теглото на фенолната смола. За предпочитане се използват 20 до 300 тегл. % полиизоцианат. Течни полиизоцианати се използват в неразредена форма, докато твърдите и вискозни изоцианати се разтварят в органични разтворители. Възможно е до 80 тегл. % от изоцианатната компонента да бъде разтворител. Като разтворител за полиизоцианата могат да бъдат използвани както посочените по-горе мастнокисели естери, така и смес от мастнокисели естери и до 50 тегл. % ароматни разтворители. Подходящи ароматни разтворители са нафталин, алкилзаместени бензоли и смеси от тях. Особено предпочитани са ароматни разтворители, които представляват смес от посочените по-горе ароматни разтворители, които имат интервал на кипене между 140°С и 230°С. За предпочитане обаче е да не бъде използван никакъв ароматен разтворител. За предпочитане се използва полиизоцианат в такова количество, че броят на изоцианатните групи да бъде от 80 до 120 % от числото на свободните хидроксилни групи на смолата.In general, 10 to 500 wt. % polyisocyanate by weight of phenolic resin. Preferably 20 to 300 wt. % polyisocyanate. Liquid polyisocyanates are used in undiluted form, while solid and viscous isocyanates are dissolved in organic solvents. Up to 80 wt. % of the isocyanate component to be solvent. As the solvent for the polyisocyanate, both the fatty acid esters mentioned above and a mixture of fatty acid esters of up to 50% by weight can be used. % aromatic solvents. Suitable aromatic solvents are naphthalene, alkyl substituted benzenes and mixtures thereof. Aromatic solvents, which are a mixture of the aromatic solvents mentioned above, having a boiling range between 140 ° C and 230 ° C are particularly preferred. However, it is preferable not to use any aromatic solvent. Preferably, the polyisocyanate is used in such an amount that the number of isocyanate groups is from 80 to 120% of the number of free hydroxyl groups of the resin.

Едновременно с посочените вече съставни компоненти свързващото средство може да съдържа и конвенционални добавки, като например силани (US 4,540,724)/ сухи масла (US 4,268,425) или комплексообразуватели (WO1995/003903). За предпочитане свързващите средства се предлагат като двукомпонентни системи, в които едната компонента е разтворът на фенолната смола, а другата компонента е полиизоцианата, в даден случай в разтвор. Двете компоненти се смесват и накрая се размесват с пясък или друг подобен агрегат, за да се получи формовъчната смес. Формовъчната смес съдържа едно активно свързано количество свързващо средство съгласно изобретението, което е до 15 тегл. % спрямо теглото на агрегата. Възможно е също така компонентите да бъдат смесени с част от пясъка или агрегата и накрая двете смеси да бъдат размесени. Методи за получаване на хомогенна смес от компонентите и агрегата са познати на специалистите. Сместа може да съдържа допълнително при необходимост и други конвенционални добавки, като например железен оксид, смлени плоски влакна, дървесни частици, смоли и огнеупорни брашна.In addition to the components already mentioned, the binder may also contain conventional additives, such as silanes (US 4,540,724) / dry oils (US 4,268,425) or complexing agents (WO1995 / 003903). Preferably binders are available as two-component systems in which one component is the phenolic resin solution and the other component is the polyisocyanate, optionally in solution. The two components are mixed and finally mixed with sand or similar aggregate to form a molding mixture. The molding mixture contains an active bound amount of binder according to the invention, which is up to 15 wt. % by weight of unit. It is also possible to mix the components with a part of the sand or aggregate and finally mix the two mixtures. Methods for preparing a homogeneous mixture of components and assembly are known to those skilled in the art. The mixture may additionally contain other conventional additives, such as iron oxide, ground flat fibers, wood particles, resins and refractory flours, as needed.

За да се получат формовъчни тела от пясък, агрегатът трябва да има достатъчно големи размери на частиците. По този начин формовъчното тяло има достатъчна порьозност и летливите съединения се изпаряват по време на отливането. Най-общо може да се каже, че най-малко 80 тегл. %, но за предпочитане 90 тегл. % от агрегата имат средна големина на частиците, по-малка или равна на 290 pm. Средната големина на частиците на агрегата трябва да бъде между 100 и 300 pm.In order to obtain sand molding bodies, the aggregate must have a sufficiently large particle size. In this way, the molding body has sufficient porosity and the volatiles are evaporated during casting. In general it can be said that at least 80 wt. but preferably 90 wt. % of the assembly have an average particle size less than or equal to 290 pm. The average particle size of the assembly must be between 100 and 300 pm.

За стандартни формовъчни тела се предпочита използването на пясък като агрегиращ материал, като най-малко 70 тегл. %, но за предпочитане повече от 80 тегл. % от пясъка са силициев оксид. Като агрегиращи материали са подходящи също така циркон, олевин, алуминиево силикатен пясък и хромитен пясък.For standard molding bodies, it is preferable to use sand as an aggregate material of at least 70 wt. but preferably more than 80% by weight. % of the sand is silica. Also suitable as aggregating materials are zircon, silt, aluminum silicate sand and chromite sand.

Агрегиращият материал е основната съставна част при формовъчните тела. За стандартно използване формовъчните тела от пясък съдържат свързващо средство в количество обикновено до 10 тегл. %, по-често между 0,5 и 7 тегл. %, спрямо теглото на агрегата. Особено предпочитано се използва свързващо средство в количество 0,6 до 5 тегл. % спрямо теглото на агрегата.Aggregation material is the main constituent of molding bodies. For standard use, sand molding bodies contain a binder in an amount typically up to 10 wt. %, more commonly between 0.5 and 7 wt. % by weight of unit. Particularly preferred is a binder in an amount of 0.6 to 5 wt. % by weight of unit.

Доколкото агрегатът се използва предимно изсушен, се предпочита влажност до 0,1 тегл. % спрямо теглото на агрегата. Формовъчното тяло се втвърдява, така че да запази външната си форма след отделянето на леярската форма. Конвенционални течни или газообразни втвърдители могат да бъдат използвани за втвърдяване на свързващото средство съгласно настоящото изобретение. По този начин става възможно например един лесно летлив третичен амин като например триетиламин или диметилетиламин, както е описано в USА-3 409 579, да премине през леярската формувана част. Също така е възможно добавянето на течен амин за втвърдяване на формовъчната смес. След отстраняването от формата се провежда по сам по себе си познат начин допълнително втвърдяване на формувания материал до достигане на крайното му състояние.As long as the unit is predominantly dried, humidity up to 0.1 wt is preferred. % by weight of unit. The molding body hardens so that it retains its outer shape after the mold is removed. Conventional liquid or gaseous hardeners can be used to cure the binder according to the present invention. In this way it is possible, for example, for an easily volatile tertiary amine such as triethylamine or dimethylethylamine, as described in USA-3 409 579, to pass through the foundry molded part. It is also possible to add a liquid amine to solidify the molding mixture. After removal from the mold, a further hardening of the molded material is carried out in a manner known per se in order to reach its final state.

В едно предпочитано примерно изпълнение към формовъчната смес се добавят силани с обща формула (R’ O)3Si преди втвърдяването. В тази формула R’ означава един въглеводороден радикал за предпочитане един ал килов радикал с 1 до 6 въглеродни атома, a R означава един алкилов радикал, един алкоксизаместен алкилов радикал или един алкиламинозаместен аминов радикал с алкилни групи, които имат от 1 до 6 въглеродни атома. Добавката от 0,1 до 2 тегл. % спрямо теглото на свързващото средство и на втвърдителя намалява чувствителността на средството към влага. Примери за търговски продукти силани са Dow Corning Z6040 и Union Carbide A-187 (гама-глицидоксипропилтриметоксисилан), Union Carbide A-l 100 (гама-аминопропилтриетоксисилан), Union Carbide A-l 120 (1Ч-бета-(аминоетил)-гама-аминопропилтриметоксисилан) и Union Carbide A-l 160 (уреидосилан).In a preferred embodiment, silanes of the general formula (R 'O) 3 Si are added to the molding mixture prior to curing. In this formula, R 'means one hydrocarbon radical, preferably one alkyl radical of 1 to 6 carbon atoms, and R means one alkyl radical, one alkoxy substituted alkyl radical, or an alkylaminosubstituted amine radical with alkyl groups having from 1 to 6 carbon atoms . The additive from 0.1 to 2 wt. % by weight of the binder and the hardener reduces the sensitivity of the binder to moisture. Examples of commercially available silanes are Dow Corning Z6040 and Union Carbide A-187 (gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane), Union Carbide Al 100 (gamma-aminopropyltriethoxysilane), Union Carbide Al 120 (1H-beta- (aminoethyl)-gamma-aminopropyltrimethoxymethyltrimethoxymethylmethoxypropyltrimethoxymethylmethoxypropyltrimethoxymethylmethoxypropyltrimethoxymethyl Carbide Al 160 (ureidosilane).

В даден случай могат да бъдат използвани и други добавки, включително и умокрящи средства, както и да се използват пясъчни смеси като добавки, както е описано в US 4 683 252 и US 4 540 724. Могат да бъдат използвани допълнително средства за отделяне от формата като например мастни киселини, мастни алкохоли и техни производни, но по принцип това не е задължително изискване.Other additives, including wetting agents, may be used as appropriate, and sand mixtures may be used as additives, as described in US 4 683 252 and US 4 540 724. Additionally, mold separators may be used. such as fatty acids, fatty alcohols and their derivatives, but in principle this is not a requirement.

Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of carrying out the invention

Изобретението се пояснява със следващите примери.The invention is illustrated by the following examples.

ПримериExamples

Доколкото не е посочено нещо друго всички данни в проценти трябва да се разбират като тегл. %.Unless otherwise stated, all percentages of data should be understood as weights. %.

1) Получаване на фенолна смола1) Preparation of phenolic resin

В един снабден с обратен хладник, термометър и бъркалка реактор се зареждат изходните продукти (суровини), както е посочено в таблица I. При непрекъснато разбъркване температурата се повишава равномерно до 105115 °C и се поддържа толкова дълго, колкото е нужно за постигане на показател на пречупване 1/5590. След това охладителят се превключва за дестилация и температурата се повишава в продължение на 1 h до 124-126°С. При тази температура дестилацията продължава до достигане на индекс (показател) на пречупване 1,5940. След това се създава вакуум и в условия на понижено налягане дестилацията продължава до достигане на индекс на пречупване 1,600. В първия пример добивът е около 83 %, а във втория пример добивът е около 78%.In a reflux condenser, thermometer, and stirrer, the reactors are charged as indicated in Table I. With continuous stirring, the temperature is increased uniformly to 105115 ° C and maintained for as long as necessary to achieve an index. of refraction 1/5590. The cooler was then switched to distillation and the temperature raised to 124-126 ° C for 1 hour. At this temperature, the distillation continues until a refractive index of 1.5940 is reached. A vacuum is then created and under reduced pressure the distillation continues until a refractive index of 1,600 is reached. In the first example the yield is about 83% and in the second example the yield is about 78%.

Таблица 1Table 1

Пример Example 1 1 2 2 не по изобретението not according to the invention по изобретението of the invention Фенол Phenol 2130,7 g 2130,7 g 1770,6 g 1770,6 g Параформалдехид 91 % Paraformaldehyde 91% 865,3 g 865,3 g 984,3 g 984,3 g п-бутанол p-butanol - - 279,6 g 279,6 g Цинков ацетат-дихидрат Zinc acetate dihydrate 1,0 g 1.0 g 1,5 g 1.5 g

2) Получаване на разтвори на фенолна смола2) Preparation of phenolic resin solutions

С получените според дадените по-горе указания се получават разтвори, посочени в таблица II. Търговските наименования са означени с (Н).Following the instructions given above, the solutions listed in Table II are obtained. Trade names are denoted by (H).

Таблица IITable II

Пример Example 1A 1C 1C 1D 1D не по изобретението not according to the invention Фенолна смола 1 Phenolic resin 1 67,5% 67.5% 67,5% 67.5% 67,5% 67.5% 67,5% 67.5% DBE (Н)А>DBE (H) A > 19,0% 19.0% 24,5% 24,5% 27,0% 27.0% 32,0% 32,0% Форбиол 102 (Н)В) Forbiol 102 (H) B) 13,0% 13.0% 7,5% 7.5% 5,0% 5.0% Силан Silan 0,5% 0.5% 0,5%, 0,5%, 0,5%, 0,5%, 0,5% 0.5% Вискозитет (mPa.s) Viscosity (mPa.s) две фази two phases 659 659 617 617 561 561 Пример Example 2A 2B 2C 2D 2D 2E 2F 2F 2G 2G 2H по изобретението of the invention Фенолна смола 2 Phenolic resin 2 67,% 67,% 67,5% 67.5% 67,5% 67.5% 67,5% 67.5% 67,5% 67.5% 67,5% 67.5% 67,5% 67.5% 67,5% 67.5% DBE (Н)А>DBE (H) A > 19,0% 19.0% 24,5% 24,5% 27,0% 27.0% 32,0% 32,0% Бутилгли колацетат Butylglyl colacetate 32,0% 32,0% Етиленгликолдиацетат Ethylene glycol diacetate 32,0% 32,0%

Дипропиленгликолдиметилетер Dipropylene glycol dimethyl ether 32,0% 32,0% Пропиленкарбонат Propylene carbonate 32,0% 32,0% Форбиол 102 (Н)В) Forbiol 102 (H) B) 13,0% 13.0% 7,5% 7.5% 5,0% 5.0% Силан Silan 0,5% 0.5% 0,5% 0.5% 0,5% 0.5% 0,5% 0.5% 0,5% 0.5% 0,5% 0.5% 0,5% 0.5% 0,5% 0.5% Вискозитет (mPa.s) Viscosity (mPa.s) 289 289 280 280 264 264 241 241 217 217 297 297 271 271 338 338

A) DBE, двуосновен естер, диметилестерна смес от дикарбонови киселини с 4 до 6 въглеродни атома (Du Pont) в)Форбиол 102, бутилов естер на таловата киселина (Arizona Chemical) A) DBE, dibasic ester, dimethyl ester mixture of dicarboxylic acids with 4 to 6 carbon atoms (Du Pont) c) Forbiol 102, butyric acid tartaric acid (Arizona Chemical)

Разтворът на фенолна смола 1А се отделя след охлаждане до стайна температура в две фази и се отделя без да е необходимо да се провеждат по-нататъшни изпитания. Вискозитетът на разтворите на фенолна смола IBID е далече извън технически изгодните граТаблица III ници на приложение (до около 400 mPa.s).The phenolic resin 1A solution was removed after cooling to room temperature in two phases and separated without further testing. The viscosity of the IBID phenolic resin solutions is far beyond the technically advantageous application tables (up to about 400 mPa.s).

3) Получаване на полиизоцианатни разтвори3) Preparation of polyisocyanate solutions

Като компонента II на полиуретановото свързващо средство се получават разтвори, посочени в таблица III.As component II of the polyurethane binder, the solutions listed in Table III are obtained.

Пример Example ЗА FOR ЗВ SO ЗС Sun. по изобретението of the invention Дифенилметандиизоцианат (техн. MD1) Diphenylmethane diisocyanate (MD1) 80% 80% 80% 80% 80% 80% Форбиол 102 (Н) Forbiol 102 (H) 19,8% 19.8% 10% 10% Форбиол 152 (Н)с) Forbiol 152 (H) c) 19,8% 19.8% Солвессо 100 (H)d) Solvesso 100 (H) d) 9,8% 9,8% Киселинен хлорид Acid chloride 0,2% 0.2% 0,2% 0.2% 0,2% 0.2%

c) Форбиол 152, смесен октил-/децилов естер на таловата киселина (Arizona Chemical) d) Солвессо 100, смес от ароматни въглеводороди (Exxon) c) Forbiol 152, tallic acid octyl / decyl ester (Arizona Chemical) d) Solvesso 100, aromatic hydrocarbon mixture (Exxon)

Получаване и изпитание на смес от формовъчен материал-/свързващо средствоPreparation and testing of a molding material / binder

За получаване на смес от формовъчен материал-/свързващо средство се подхожда по следния начин:To obtain a mixture of molding material / binder is as follows:

Към 100 тегл. ч. кварцов пясък Н 32 (Кварцверке, Фрехен) се прибавят последователно 0,5 тегл. ч. от един разтвор на фенолна смола отдадените в таблица II и 0,8 тегл. ч. от един полиизоцианатен разтвор от посочените в таблица III и интензивно се разбърква в лабораторен смесител. От тази смес се получават образци според DIN 52401, които се втвърдяват чрез обгазяване с триетиламин 10 s при 4 bar налягане, и след това 10 s обдухване с въздух).To 100 wt. h. Quartz sand H 32 (Quartz, Frechen) were added successively 0.5 wt. pp. from one phenolic resin solution given in Table II and 0.8 wt. pp. of one polyisocyanate solution from those listed in Table III and vigorously stirred in a laboratory mixer. From this mixture samples were obtained according to DIN 52401, which hardened by gassing with triethylamine for 10 s at 4 bar pressure, and then purging for 10 s with air).

Якостта на огъване на образците се определя по GF-метода. При това якостта на огъване на образците се определя непосредствено след тяхното получаване (мигновена якост), както и след 1, 2 и 24 h.The flexural strength of the specimens is determined by the GF method. In this case, the flexural strength of the specimens is determined immediately after their receipt (instantaneous strength) and after 1, 2 and 24 h.

Резултатите са дадени в таблица IV.The results are given in Table IV.

Таблица IVTable IV

Опит Experience 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 Компонента 1 Component 1 IB IB 1C 1D 1D 2A 2B 2C 2D 2D 2E 2F 2F 2G 2G 2H 2D 2D 2D 2D Компонента 2 Component 2 ЗА FOR ЗА FOR ЗА FOR ЗА FOR ЗА FOR ЗА FOR ЗА FOR ЗА FOR ЗА FOR ЗА FOR ЗА FOR ЗВ SO ЗС Sun. не по изобретението not according to the invention по изобретението of the invention Якости (N/cm2)Quality (N / cm 2 ) Мигновена Instant 105 105 120 120 140 140 205 205 235 235 225 225 205 205 225 225 200 200 230 230 180 180 190 190 210 210 1 h 1 h 380 380 355 355 390 390 555 555 575 575 565 565 580 580 560 560 555 555 530 530 430 430 580 580 500 500 2 h 2 h 400 400 405 405 400 400 555 555 575 575 565 565 580 580 560 560 570 570 590 590 440 440 585 585 530 530 24 h 24 h 555 555 540 540 530 530 590 590 630 630 610 610 590 590 570 570 570 570 600 600 550 550 590 590 570 570

От таблица III се установява следното:Table III establishes the following:

- свързващите средства, получени с познатите досега фенолни смоли (примери 1-3) показват съществено ограничена начална якост в сравнение със свързващите средства съгласно настоящото изобретение (опити - примери 4-13). Също така повишаването на якостта става ясно подчертано по-бавно;- the binders obtained with the previously known phenolic resins (Examples 1-3) show a substantially limited initial strength compared to the binders according to the present invention (experiments - Examples 4-13). Also, the strength gain is clearly emphasized at a slower pace;

- якостите, преди всичко мигновени якости, при всички свързващи средства съгласно настоящото изобретение (опити 4-13 ) са в границите на точността на използваните методи за провеждане на изпитанията. Не се наблюдава зависимост между съотношението мастнокисел естер / полярен разтворител;- the strengths, especially the instantaneous strengths, of all the binders according to the present invention (Experiments 4-13) are within the accuracy of the test methods used. No relationship was found between the fatty acid ester / polar solvent ratio;

Таблица VTable V

- доколкото е подходящ мастнокисел бутилов естер, то и мастнокисел октилов/децилов естер за свързващите средства съгласно настоящото изобретение е подходящ в същата степен (опити 7 и 12);- to the extent that a fatty butyl ester is appropriate, the octyl octyl / decyl ester for the binders according to the present invention is also appropriate (Experiments 7 and 12);

- възможна е също така комбинация с ароматни разтворители (опити 7 и 13).- combination with aromatic solvents (Experiments 7 and 13) is also possible.

5) Наблюдение за появата на пушек5) Monitoring of the occurrence of smoke

Опитни ригели се поставят в пещ при 650°С в продължение на 1 min. След изваждането им се наблюдава появата на пушек на един тъмен фон и се оценява с 10 (много силно) - 1 означава едва се наблюдава.Test gates were placed in an oven at 650 ° C for 1 min. After subtraction, smoke appears on a dark background and is rated at 10 (very strong) - 1 means barely observed.

Получените резултати са дадени в таблица V.The results obtained are given in Table V.

Леярски сърца от опит (табл. IV) Foundry hearts from experience (Table IV) 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 Компонента 1 Component 1 2A 2B 2C 2D 2D 2E 2F 2F 2G 2G 2H 2D 2D Компонента 2 Component 2 ЗА FOR ЗА FOR ЗА FOR ЗА FOR ЗА FOR ЗА FOR ЗА FOR ЗА FOR ЗВ SO Оценка Rating 10 10 8 8 8 8 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

От таблица V е видно, че появата на пушек отслабва, когато мастнокиселите естери намаляват в полза на разтворители с богато кислородно съдържание.It can be seen from Table V that the appearance of smoke attenuates when fatty acid esters decrease in favor of solvents with a rich oxygen content.

Леярски опити с леярски сърца, които са получени от смеси, описани в опити 4 и 7, показват същите резултати като тези, дадени по-горе.Casting experiments with casting hearts obtained from mixtures described in Experiments 4 and 7 show the same results as those given above.

Claims (8)

Патентни претенцииClaims 1. Свързващо средство, включващо една компонента на фенолна смола и една полиизоцианатна компонента, характеризиращо се с това, че компонентата на фенолната смола включва една алкоксизаместена фенолна смола, в която по-малко от 25 mol % от фенолните хидроксилни групи са етерифицирани с първични или вторични алифатни моноалкохоли с 1 до 10 въглеродни атома и в което количеството на разтворителя във фенолната компонента е най-много 40% тегл.A binder comprising one phenolic resin component and one polyisocyanate component, characterized in that the phenolic resin component comprises an alkoxy-substituted phenolic resin in which less than 25 mol% of the phenolic hydroxyl groups are esterified with primary or secondary aliphatic mono-alcohols having 1 to 10 carbon atoms and in which the amount of solvent in the phenolic component is at most 40% by weight. 2. Свързващо средство съгласно претенция 1, в което компонентата на фенолната смола включва един полярен, органичен разтворител, като полярният, органичен разтворител е подбран измежду дикарбоновокисел естер, гликолов етерестер, гликолов диестер, гликолов диетер, циклични кетони, циклични естери и циклични карбонати.The binder according to claim 1, wherein the phenolic resin component comprises a polar, organic solvent, the polar, organic solvent being selected from dicarboxylic ester, glycol ether, glycol diester, glycol dieter, cyclic ketones, cyclic esters and cyclic esters. 3. Свързващо средство съгласно претенция 2, в което компонентата на фенолната смола включва един мастнокисел естер.The binder according to claim 2, wherein the phenolic resin component comprises a fatty acid ester. 4. Свързващо средство съгласно претенция 3, в което въведеният от алкохола оста- тък на мастнокиселия естер има от 1 до 12 въглеродни атома.The binder according to claim 3, wherein the alcohol-derived fatty acid ester residue has from 1 to 12 carbon atoms. 5. Формуваща смес, включваща агрегати и едно активно свързващо количество до5. Forming mixture comprising aggregates and one active binder up to 5 15% тегл. спрямо теглото на агрегатите от свързващото средство съгласно претенции от 1 до 4.5 15% by weight according to the weight of the aggregates of the binder according to claims 1 to 4. 6. Метод за получаване на леярски форми, включващ:6. A method of producing casting molds, comprising: a) смесване на агрегати със свързващо средство съгласно една претенция от 1 до 4 в количество до 15% тегл. спрямо количеството на агрегатите;a) mixing aggregates with a binder according to one of claims 1 to 4 in an amount up to 15% by weight. by the quantity of aggregates; b) запълване на формата с получената по точка (а) леярска смес;b) filling the mold with the casting mixture obtained in (a); c) втвърдяване на леярската смес във формата за получаване на стабилна самостоятелна форма;c) solidifying the foundry mixture in the form to obtain a stable stand-alone mold; d) накрая отстраняване на формованата леярска смес от точка (с) от формата и провеждане на допълнително втвърдяване, чрез което се получават твърди, здрави и закалени леярски формовъчни материали.d) finally removing the mold foundry mixture from point (c) from the mold and carrying out further curing to obtain solid, solid and hardened molding materials. 7. Метод съгласно претенция 6, при който леярската смес се втвърдява чрез третиране с амин.The method of claim 6, wherein the casting mixture is cured by treatment with an amine. 8. Метод за леене на метал, включващ:8. A metal casting method comprising: a) получаване на леярски формовъчни материали съгласно претенция 6 или 7;(a) producing molding materials according to claim 6 or 7; b) леене на метал в течна форма (състояние) във или около съответната форма;b) casting metal in liquid form (condition) in or around the corresponding mold; c) охлаждане и уякчаване на метала; иc) cooling and hardening of the metal; and d) накрая отделяне на отлятото изделие.d) finally the separation of the cast article.
BG105554A 1998-11-04 2001-06-01 Binder system for producing melting moulds and polyurethane-based cores BG64942B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19850833A DE19850833C2 (en) 1998-11-04 1998-11-04 Binder system for the production of cores and molds based on polyurethane, their use and method for producing a mold part based on polyurethane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG105554A BG105554A (en) 2001-12-29
BG64942B1 true BG64942B1 (en) 2006-10-31

Family

ID=7886667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG105554A BG64942B1 (en) 1998-11-04 2001-06-01 Binder system for producing melting moulds and polyurethane-based cores

Country Status (16)

Country Link
EP (1) EP1137500B9 (en)
KR (1) KR100871534B1 (en)
AT (1) ATE262387T1 (en)
AU (1) AU757432B2 (en)
BG (1) BG64942B1 (en)
BR (1) BR9915076A (en)
CA (1) CA2349878C (en)
CZ (1) CZ296809B6 (en)
DE (2) DE19850833C2 (en)
DK (1) DK1137500T3 (en)
ES (1) ES2217841T3 (en)
HU (1) HU223611B1 (en)
NO (1) NO20012166L (en)
PL (1) PL191929B1 (en)
TR (1) TR200101240T2 (en)
WO (1) WO2000025957A1 (en)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004057671B4 (en) * 2004-11-29 2007-04-26 Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH Phenol-formaldehyde resins and process for their preparation
DE102006037288B4 (en) * 2006-08-09 2019-06-13 Ask Chemicals Gmbh Molding material mixture containing Cardol and / or Cardanol in foundry binders based on polyurethane, process for the preparation of a molded article and use thereof
ES2739455T3 (en) 2007-01-22 2020-01-31 Arkema France Process for manufacturing cast iron forming cores and for casting metals
DE102007031376A1 (en) 2007-07-05 2009-01-08 GTP Schäfer Gießtechnische Produkte GmbH Cold-box process to produce e.g. molds, comprises contacting a composition comprising molding mixture and binder system in a tool, contacting the unhardened molds with a hardening catalyst containing water or mixture of water and amine
DE102008007181A1 (en) 2008-02-01 2009-08-06 Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH Use of branched alkanediolcarboxylic diesters in polyurethane-based foundry binders
DE102008025311A1 (en) 2008-05-27 2009-12-03 Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH Odor and pollutant-absorbing coating material for box-bonded metal casting
DE102010032734A1 (en) 2010-07-30 2012-02-02 Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH Polyurethane-based binder system for the production of cores and molds using cyclic formals, molding mix and process
DE102010046981A1 (en) 2010-09-30 2012-04-05 Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH Binder containing substituted benzenes and naphthalenes for the production of cores and molds for metal casting, molding mix and process
DE102010051567A1 (en) 2010-11-18 2012-05-24 Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH Binder, useful e.g. to produce molding mixtures, comprises polyol compounds having at least two hydroxy groups per molecule containing at least one phenolic resin and isocyanate compounds having at least two isocyanate groups per molecule
DE102013004661A1 (en) 2013-03-18 2014-09-18 Ask Chemicals Gmbh Use of carboxylic acids and fatty amines in PU binders for the production of cores and molds for metal casting
DE102013004663B4 (en) 2013-03-18 2024-05-02 Ask Chemicals Gmbh Binder system, molding material mixture containing the same, process for producing the molding material mixture, process for producing a mold part or casting core, mold part or casting core and use of the mold part or casting core thus obtainable for metal casting
DE102013004662A1 (en) 2013-03-18 2014-09-18 Ask Chemicals Gmbh Use of monoesters of epoxidized fatty acids in PU binders for the production of cores and molds for metal casting
DE102014110189A1 (en) 2014-07-18 2016-01-21 Ask Chemicals Gmbh CO catalysts for polyurethane cold box binders
DE102014117284A1 (en) 2014-11-25 2016-05-25 Ask Chemicals Gmbh Polyurethane binder system for producing cores and casting molds, molding material mixture containing the binder and a method using the binder
DE102015102952A1 (en) 2015-03-02 2016-09-08 Ask Chemicals Gmbh Process for curing polyurethane binders in molding material mixtures by introducing tertiary amines and solvents and kit for carrying out the process
DE102015107016A1 (en) 2015-05-05 2016-06-23 Ask Chemicals Gmbh Process for reducing free formaldehyde in benzyl ether resins
BR112018008817B1 (en) 2015-10-30 2022-06-21 ASK Chemicals LLC Binder system for mixing molding material, as well as mixing molding material and method for producing mold or core for molten metal casting
DE102016115947A1 (en) 2016-08-26 2018-03-01 Ask Chemicals Gmbh Process for the layered construction of moldings with a phenolic resin-polyurethane-based binder system
DE102016123621A1 (en) 2016-12-06 2018-06-07 Ask Chemicals Gmbh Polyurethane binder with improved flowability
DE102016125702A1 (en) 2016-12-23 2018-06-28 Ask Chemicals Gmbh Component system for the production of cores and molds
DE102016125700A1 (en) 2016-12-23 2018-06-28 Ask Chemicals Gmbh Benzyl ether-type phenol resin-based binder containing free phenol and hydroxybenzyl free alcohols
DE102017112681A1 (en) 2017-06-08 2018-12-13 Ask Chemicals Gmbh Process for the preparation of three-dimensionally layered shaped bodies
DE102018100694A1 (en) 2018-01-12 2019-07-18 Ask Chemicals Gmbh Formaldehyde-reduced phenolic resin binder
DE102020003562A1 (en) 2020-06-15 2021-12-16 Ask Chemicals Gmbh Method for building up a cured three-dimensional shaped body in layers, shaped body which can be obtained thereby, and its use
DE102020118314A1 (en) 2020-07-10 2022-01-13 Ask Chemicals Gmbh Means for reducing sand adhesions
DE102021003265A1 (en) 2021-06-24 2022-12-29 Ask Chemicals Gmbh COATED GRANULAR SUBSTANCE, METHOD OF COATING A GRANULAR SUBSTANCE, AND USE OF A BINDING AGENT TO COATING A GRANULAR SUBSTANCE
DE102021003264A1 (en) 2021-06-24 2022-12-29 Ask Chemicals Gmbh TWO-COMPONENT POLYURETHANE COMPOSITIONS
EP4389789A1 (en) 2022-12-21 2024-06-26 Prefere Resins Holding GmbH Use of hydroxybenzoic acid to modify a benzyl ether type resin

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4546124A (en) * 1984-10-12 1985-10-08 Acme Resin Corporation Polyurethane binder compositions
US4848442A (en) * 1984-10-12 1989-07-18 Acme Resin Corporation Resin binders for foundry sand cores and molds
US4657950A (en) * 1984-10-12 1987-04-14 Acme Resin Corporation Refractory binders
US5101001A (en) * 1989-12-21 1992-03-31 Ashland Oil, Inc. Polyurethane-forming foundry binders and their use
DE4135572A1 (en) * 1991-10-29 1993-05-06 Bayer Ag, 5090 Leverkusen, De HYDROPHOBIC POLYURETHANE SYSTEMS
GB2267524B (en) * 1992-06-04 1995-07-12 Chas Braithwaite Cycle parking fixture
DE4327292C2 (en) * 1993-08-13 1996-04-25 Ashland Suedchemie Kernfest Binder for the production of foundry cores and molds and their use
AU717143B2 (en) * 1996-07-17 2000-03-16 Ashland Licensing And Intellectual Property Llc Benzylic ether phenolic resole resins, their preparation, and uses

Also Published As

Publication number Publication date
DE19850833A1 (en) 2000-05-11
PL191929B1 (en) 2006-07-31
NO20012166L (en) 2001-06-11
DE19850833C2 (en) 2001-06-13
KR100871534B1 (en) 2008-12-05
AU757432B2 (en) 2003-02-20
BR9915076A (en) 2001-10-23
PL348642A1 (en) 2002-06-03
BG105554A (en) 2001-12-29
HUP0104315A2 (en) 2002-03-28
AU1550900A (en) 2000-05-22
EP1137500A1 (en) 2001-10-04
DK1137500T3 (en) 2004-05-10
CA2349878A1 (en) 2000-05-11
HUP0104315A3 (en) 2002-05-28
DE59908972D1 (en) 2004-04-29
EP1137500B1 (en) 2004-03-24
ES2217841T3 (en) 2004-11-01
CZ20011334A3 (en) 2002-05-15
EP1137500B9 (en) 2005-12-14
KR20010113634A (en) 2001-12-28
NO20012166D0 (en) 2001-05-02
CA2349878C (en) 2009-06-09
WO2000025957A1 (en) 2000-05-11
TR200101240T2 (en) 2001-10-22
CZ296809B6 (en) 2006-06-14
ATE262387T1 (en) 2004-04-15
HU223611B1 (en) 2004-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BG64942B1 (en) Binder system for producing melting moulds and polyurethane-based cores
US4602069A (en) Phenolic resin-polyisocyanate binder systems containing a phosphorus based acid
US4540724A (en) Phenolic resin-polyisocyanate binder systems containing a phosphorus halide and use thereof
US10828696B2 (en) Use of amine blends for foundry shaped cores and casting metals
WO1995009892A1 (en) Ester cured no-bake foundry binder system
US5516859A (en) Polyurethane-forming no-bake foundry binder systems
US6288139B1 (en) Foundry binder system containing an ortho ester and their use
WO1999043455A1 (en) Polyurethane forming no-bake foundry binders
WO1988001545A1 (en) Polyurethane-forming binder compositions containing certain carboxylic acids as bench life extenders
US6772820B2 (en) Polyurethane based binder system for the manufacture of foundry cores and molds
US20100252226A1 (en) Alkaline phenolic resole resin compositions and their use
AU749009B2 (en) Foundry binders containing modified polyisocyanates
US6883587B2 (en) Polyisocyanate compositions and their use
EP1955791A1 (en) Process for making foundry shaped cores and for casting metals