CS195868B1 - Kapalné modifikované fenolické pryskyřice pro slévárenství - Google Patents
Kapalné modifikované fenolické pryskyřice pro slévárenství Download PDFInfo
- Publication number
- CS195868B1 CS195868B1 CS259976A CS259976A CS195868B1 CS 195868 B1 CS195868 B1 CS 195868B1 CS 259976 A CS259976 A CS 259976A CS 259976 A CS259976 A CS 259976A CS 195868 B1 CS195868 B1 CS 195868B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- mixture
- liquid
- phenol
- liquid modified
- caprolactam
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 33
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 14
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 title description 11
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 title description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 32
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 17
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 13
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 13
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000010908 decantation Methods 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 5
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical class O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N furfuryl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CO1 XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 2
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 description 2
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical class CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PPWHTZKZQNXVAE-UHFFFAOYSA-N Tetracaine hydrochloride Chemical compound Cl.CCCCNC1=CC=C(C(=O)OCCN(C)C)C=C1 PPWHTZKZQNXVAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229930003836 cresol Natural products 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical class CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
Description
Vynález se týká kapalných modifikovaných fenolformaldehydových pryskyřic pro slévárenství.
V poslední dohě se začalo ve slévárenství používat kapalných novolaků, například pro obalování pískových zrn za horka, za tepla, nebo některými dalšími způsoby. Nevýhody používání práškových směsí jsou prášení, riziko exploze, různá hustota materiálů, nestejnoměrné vlastnosti a pevnost, velké množství pryskyřice v mezivrstvě mezi formou a modelem, tvořící povrchovou vrstvu pryskyřice a nerovnoměrný rozptyl práškových látek v těle formy, způsobující bubliny. Pevnost obalené slévárenské směsi s 3 % tekuté pryskyřice se rovná pevnosti slévárenské směsi s 6 % práškové pryskyřice.
Výhodou kapalných novolaků je vyšší pevnost obalených slévárenských směsí. Další výhodou kapalných novolaků je snadná jejich manipulace.
Tekuté pryskyřice k tomuto účelu jsou charakterizovány jako fenolformaldehydové pryskyřice nízké molekulární hmotnosti, které se dosahuje opatrným vedením kondenzační reakce při nízkých teplotách do 60 °C, jako je popsáno v britském patentu č. 753 162.
Tento způsob výroby je časově velmi ná2 ročný a cyklus výroby trvá přes 5 hodin, což značně snižuje kapacity výrobních zařízení.
Kapalné pryskyřice se také získávají rozpouštěním novolaků v organických rozpouštědlech jako je furfurylalkohol, butoxyetanpl a krezol nebo v roztocích silných alkálií, viz NSR spis DOS č. 2 349 598. Kapalné pryskyřice vyrobené těmito způsoby mají nepříznivý vliv na pracovní podmínky ve slévárenských provozech.
Podstatně efektivnější způsob přípravy kapalných íioVolaků popisuje čs. autorské osvědčení č. 182 631. Spočívá v reakci fenolu s formaldehydem za přítomnosti kyseliny chlorovodíkové, šťavelové aj., kdy v tzv. bodě zákalu reakční směsi se tato stabilizuje ekvimolárnírn množstvím sekundárního aminu něho terciárního aminu nebo jejich směsi na použitou kyselinu jako katalyzátor a reakční směs se odvodní za vakua nebo bez vakua. Viskozita odvodněné reakční směsi se potom upravuje pro jednotlivé aplikace a potřeby praxe vodou nebo směsí vody s etanolem, obsahující až 96 hmotnostních % etanolu.
Nyní bylo zjištěno, že kapalné novolaky zlepšující fyzikálně mechanické vlastnosti obalených směsí zvláště pevnost, opadávání a rozpadovost forem lze připravit modifika195868
196868 cí kapalných novolaků podle čs. autorského osvědčení č. 182 631 6-kaprolaktamem nebo směsí 6-kaprolaktamu s jeho cyklickými a lineárními oligomery.
Kapalné modifikované fenolické pryskyřice pro slévárenství, připravené ze směsi fenolu s formaldehydem v molárním poměru 1:0,5 až 1:2 za katalýzy kyselinami jako jsou kyselina chlorovodíková nebo kyselina šťavelová a stabilizované ekvimolárním množstvím sekundárního nebo terciárního aminu nebo jejich směsí na obsah kyseliny ve směsi a odvodněné dekantací nebo zahříváním případně za vakua, jsou podle vynálezu modifikovány 0,1 až 15 hmotnostními % 6-kaprolaktamu, s výhodou ve směsi s jeho cyklickými a lineárními oligomery, vztaženo na hmotnost fenolu, přidávanými k reakční směsi před začátkem odvodňování nebo v jeho průběhu a viskozitou 1 až 50 MPa . . s při 293 K, upravenou směsí vody s alkoholem, obsahující 4 až 70 hmotnostních % vody.
Jako alkoholy pro přípravu kapalných modifikovaných fenolických pryskyřic podle vynálezu jsou použitelné všechny alkoholy tvořící s vodou roztoky v žádaném poměru, Prakticky přicházejí v úvahu nejnižší alkoholy, metanol, etanol, propanoly a butanoly nebo jejich směsi, z nichž je však nejvhodnější etanol pro snadnou dostupnost, mísitelnost s vodou a relativně nízkou toxicitu.
Způsob přípravy kapalných modifikovaných novolaků spočívá v tom, že reakční směs fenolu s formaldehydem za katalytického účinku kyselého katalyzátoru se nechá zreagovat na požadovaný stupeň. Reakční směs se před odvodněním nebo v jeho průběhu stabilizuje ekvimolárním množstvím sekundárního aminu nebo terciárního aminu nebo jejich směsí. To umožňuje provádět odvodňování reakční směsi i bez vakua až do neobvykle vysokých konečných teplot. Modifikace se podle vynálezu provádí přidáním 6-kaprolaktamu samotnému nebo jeho směsi s jeho cyklickými a lineárními oligomery, vznikajícími jako odpad při jeho čištění, k reakční směsi před její stabilizací, v průběhu stabilizace nebo po· stabilizaci v průběhu odvodňování. Viskozita odvodněné reakční směsi modifikovaného kapalného novolaků se upravuje pro jednotlivé aplikace a způsoby obalování pískových zrn směsi voda — alkohol,
Lze postupovat i tím způsobem, že po stabilizaci reakční 'směsi pryskyřičná reakční směs se oddělí dekantací, přidají se k ní modifikační činidla podle vynálezu a směs se odvodní. Po odvodnění se potom viskozita opět upraví na hodnotu požadovanou praktickou aplikací směsí alkohol—voda.
Další výhodou kapalných pryskyřic podle vynálezu je, že mohou být připraveny reakční směsi, získané i při molárním přebytku formaldehydu, až 1:2. Tekutá modifikovaná novolaková pryskyřice obsahuje v těchto případech méně volného fenolu a její tekutost se dá snadno upravovat až do obsahu 15 % modifikečních činidel (na fenol).
Tímto způsobem lze připravit kapalné modifikované fenolformaldehydové pryskyřice o viskozitě 1 až 50 MPa . s/20 °C. Při použití těchto kapalných modifikovaných fenolformaldehydových pryskyřic v množství'3 až 6 proč. na použitý písek a přídavkem 13 % hexametyléntetraminu na sušinu pryskyřice a s přídavkem 0,15 % stearátu vápenatého na použitý písek se standardním postupem přípravy obalené slévárenské směsi metodou za horka v mísiči, získají slévárenské obalené směsi, vykazující vynikající pevnosti v ohybu za studená až 14 MPa, až o 100 % zvýšení pevnosti ve srovnání s pevnostmi stejné kapalné fenolformaldehydové pryskyřice, ale bez modifikační přísady 6-kaprolaktamu ve směsi s cyklickými a lineárními oligomery.
Obalené slévárenské směsi s modifikovanou fenolickou pryskyřicí podle vynálezu se v závislosti na obsahu modifikační přísady vyznačuji vyrovnanějšími pevnostmi a rovněž snižujícím se bodem váznutí.
Další výhodou těchto modifikovaných kapalných fenolformaldehydových pryskyřic je to, že jejich vhodnou modifikační látku představuje i odpad směsi 6-kaprolaktamu s jeho cyklickými a lineárními oligomery, který vzniká při čištění monomerního 6-kaprolaktamu.
Následují příklady konkrétního provedení podle vynálezu.
Příklad 1
Směs 720 g fenolu a 545 g formaldehydu (36,9%) se za míchání v baňce opatřené zpětným chladičem vyhřeje až k varu, a potom přidává 3,6 g 4 N-HC1. Po zakalení reakční směsi vyloučeným polykondenzátem se ještě udržuje 10 minut při varu pod zpětným chladičem, potom se přidá 15 ml 1 N alkoholického roztoku trietanolaminu, 15 g 6-kaprolaktamu a reakční směs se za vakua odvodňuje až do konečné teploty reakční směsi 140 °C. Po· zrušení vakua se viskozita modifikovaného' novolaků upraví přidáním směsi 95 g etanolu a 65 g vody. Získá se 940 g kapalného modifikovaného novolaků o viskozitě 14 000 mPa . s/20 °C.
Příklad 2
Postupuje se podle příkladu 1, jen místo 15 g 6-kaprolaktamu se použije 29 g jeho směsi s cyklickými a lineárními oligomery (40 % oligomerů ve směsi) a místo trietanolaminu se použije 15 ml 1 N alkoholického roztoku dietanolaminu. Získá se 954 g kapalného modifikovaného novolaků.
P ř i k 1 a d 3
Postupuje se podle příkladu 1, jen místo
196868 g 6-kaprolaktamu se použije 58 g jeho a místo trietanolaminu se použije směs 10 ml 1 N alkoholického roztoku dietanolaminu. Získá se 983 g kapalného modifikovaného novolaku.
Příklad 4
Postupuje se podle příkladu 1, jen místo 15 g 6-kaprolaktamu se použije 116 g jeho směsi s cyklickými a lineárními oligomery. Získá se 1046 g kapalného modifikovaného novolaku o viskozitě 11 200 mPa . s/20 °C. Příklad 5
Postupuje se podle příkladu 1, jen formaldehyd o stejné koncentraci se použije 950 gramů a tríetanolamin s 6-kaprolaktamem se přidají k reakční směsi při jejím zakalení. Získá se 957 g kapalného modifikovaného novolaku.
Příklad 6
Postupuje se podle příkladu 1, jen odvodňování se provádí bez vakua, pouhým oddestilováváním těkavých podílů až do konečné teploty reakční směsi 165 QC a k úpravě viskozity se použije 160 g 96% etanolu. Získá se 938 g kapalného modifikovaného novolaku.
Příklad 7
Postupuje se podle příkladu 6, jen 6-kaprolaktam se přidává po přidání trietanolaminu v průběhu bezvakuového oddestilovávání těkavých podílů reakční směsi. Získá se stejné množství stejného' produktu.
Příklad 8
Postupuje se podle příkladu 1, jen místo kyseliny chlorovodíkové se použije 2,9 g kyseliny šťavelové, která se přidá ke směsi fenolu s formaldehydem od začátku reakce a po zakalení reakční směsi se začne bez přidání trietanolaminu s vaukovým odvodňováním. Získá se 945 g kapalného modifikovaného novolaku.
Příklad 9
Postupuje se podle příkladu 1, jen po přidání trietanolaminu se pryskyřičná vrstva reakční směsi oddělí, přidá se k ní 6-kaprolaktam a zpracuje se popsaným způsobem. Získá se 935 g kapalného modifikovaného novolaku.
Příklad 10
Do laboratorního mísiče předem vyhřátého na 90 °C se vnese 5 kg slévárenského písku teplého 180 °C a za míchání 32 až 64 otáček/min se přidá 200 g kapalné modifikované fenolické pryskyřice (75 % sušina, 35 % směsi 6-kaprolaktamu s cyklickými a lineárními oligomery, viskozita 7,2 MPa. s při 293 K) a 7,5 g stearátu vápenatého s
19,5 g hexametyléntetraminu ve formě vodného roztoku. Po homogenním rozmíchání byla hotová obalená slévárenská směs vypuštěna z mísiče přes vibrační síto do fluidní nádoby, kde byla po dobu 10 min dosušována a ochlazována.
Obalená slévárenská směs vykazovala pevnost v ohybu za studená 14 MPa ve srovnání se 7,5 MPa při použití stejné kapalné fenolické pryskyřice, ale neobsahující modifikační přísadu podle vynálezu.
PŘEDMĚT
Claims (1)
- Kapalné modifikované fenolické pryskyřice pro slévárenství, připravené ze směsi fenolu s formaldehydem v molárním poměru 1:0,5 až 1:2 za katalýzy kyselinami, jako jsou kyselina chlorovodíková nebo' kyselina šfavelová a stabilizovaná ekvimolárním množstvím sekundárního nebo terciárního aminu nebo jejich směsí na obsah kyseliny ve směsi a odvodněné dekantací nebo zahříváním, případně za vakua, vyznačené tím, že jsou modifikovány 0,1 až 15 hmotnostními % 6-kaprolaktamu nebo ve směsi s jeho cyklickými a lineárními oligomery, vztaženo na hmotnost fenolu, přidanými k reakční směsi před začátkem odvodnění nebo v jeho průběhu a mají viskozitu 1 až 50 MPa . s při 293 K, upravenou směsí vody s alkoholem, obsahující 4 až 70 hmotnostních proč. vody.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS259976A CS195868B1 (cs) | 1976-04-21 | 1976-04-21 | Kapalné modifikované fenolické pryskyřice pro slévárenství |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS259976A CS195868B1 (cs) | 1976-04-21 | 1976-04-21 | Kapalné modifikované fenolické pryskyřice pro slévárenství |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS195868B1 true CS195868B1 (cs) | 1980-02-29 |
Family
ID=5363580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS259976A CS195868B1 (cs) | 1976-04-21 | 1976-04-21 | Kapalné modifikované fenolické pryskyřice pro slévárenství |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS195868B1 (cs) |
-
1976
- 1976-04-21 CS CS259976A patent/CS195868B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4451577A (en) | Catalyst composition and method for curing furan-based foundry binders | |
| DE69019050T2 (de) | Phenolharzzusammensetzungen. | |
| GB644994A (en) | Investment compositions for the production of refractory molds and method of preparation | |
| US3247556A (en) | Sand mold process using resinous binder from alkaline condensation of urea, formaldehyde, and furfuryl alcohol | |
| US2433168A (en) | Binder for mold compositions | |
| US3222315A (en) | Process for making sand cores | |
| KR840000390B1 (ko) | 주물용 조성물 | |
| CN109175220A (zh) | 一种高效铸造用呋喃树脂及其制备方法 | |
| US4073761A (en) | Polyethylene emulsion containing resin binder compositions and processes | |
| CS195868B1 (cs) | Kapalné modifikované fenolické pryskyřice pro slévárenství | |
| US3216075A (en) | Method for manufacturing foundry cores and molds | |
| US4113916A (en) | Shell sand with improved thermal shock resistance | |
| CN111299497A (zh) | 一种覆膜砂粘结剂的固化剂及其制备方法 | |
| CN107150103B (zh) | 铸型造型用套装及铸型造型用砂组合物和其制造方法 | |
| US4478269A (en) | Furan Resin coated aggregate | |
| US4429075A (en) | Cross-linked urea-formaldehyde polymer matrix compositions containing cyclic intermediate structures | |
| US3640932A (en) | Compositions for sand core mold elements | |
| JPS6115085B2 (cs) | ||
| US3839265A (en) | Polymeric composition and method | |
| JPH0270717A (ja) | シエルモールド用ノボラック型フェノール樹脂 | |
| JPS6312700B2 (cs) | ||
| US4499200A (en) | Compound catalyst system usable for the polymerization or curing of urea-formaldehyde polymeric condensation systems | |
| USRE22124E (en) | Urea resins and acid treatment | |
| JP2002102999A (ja) | シェルモールド用レジンコーテッドサンド | |
| JPS6056729B2 (ja) | シエルモ−ルド用変性フエノ−ル樹脂の製造法 |