CS213268B1

CS213268B1 - Curing agent for molding and core mixtures

Info

Publication number: CS213268B1
Application number: CS700574A
Authority: CS
Inventors: Stanislava Honzova; Alois Burian; Milan Vesely
Original assignee: Stanislava Honzova; Alois Burian; Milan Vesely
Priority date: 1974-10-14
Filing date: 1974-10-14
Publication date: 1982-04-09

Abstract

Vytvrzovadlo formovacích a jádrových směsí pojených organickými pryskyřicemi fenolformaldehydovými a močovinoformaldehydovými sestává z kyseliny etylbenzensírové a peroxidu vodíku v poměru 6 : 1 až 1 : 2. Peroxid vodíku je a výhodou ve vodném roztoku.The hardener of molding and core mixtures bonded with organic phenol-formaldehyde and urea-formaldehyde resins consists of ethylbenzenesulfonic acid and hydrogen peroxide in a ratio of 6:1 to 1:2. The hydrogen peroxide is preferably in an aqueous solution.

Description

Vynález se týká vytvrzovadla formovacích a jádrových směsí pojených organickými pryskyřicemi.The invention relates to a hardener for molding and core mixtures bonded with organic resins.

Formovací a jádrové směsi pojené organickými pryskyřicemi se vytvrzují obvykle různé koncentrovanými vodnými roztoky silných organických a anorganických kyaelin a dále iontovými katalyzátory krystalickými nebo ve formě vodného roztoku. Těchto směsí se používá při výrobě jader v horkých jadernících. Jako vytvrzovadel se dosud používá kyselina fosforečná, kyselina etylbenzensírová, chlorid amonný. Tato vytvrzovadla se používají podle požadované doby zpracovatelnosti v různě koncentrované formě.Molding and core mixtures bound with organic resins are usually cured with various concentrated aqueous solutions of strong organic and inorganic acids and with ionic catalysts, crystalline or in the form of an aqueous solution. These mixtures are used in the production of cores in hot core chambers. As curing agents, phosphoric acid, ethylbenzenesulfonic acid, ammonium chloride are still used. These curing agents are used in various concentrated forms depending on the required workability time.

Společnou nevýhodou všech uvedených vytvrzovadel je jejich vytvrzovací účinek již za normální teploty, čímž se podstatně snižují technologické vlastnosti směsí, dále pak nízké pevnosti za tepla, malá rychlost vytvrzování a hygienická závadnost směsí. Kromě těchto nevýhod bylo zjištěno, že některé fenolické pryskyřice při vytvrzování obvyklými katalyzátory, např.The common disadvantage of all the mentioned hardeners is their hardening effect already at normal temperature, which significantly reduces the technological properties of the mixtures, as well as low hot strength, slow curing speed and hygienic problems of the mixtures. In addition to these disadvantages, it was found that some phenolic resins when cured with conventional catalysts, e.g.

% nim roztokem kyseliny paratoluensulfonové ve vodě, nejsou schopny dosáhnout stabilní termo setické fromy - resitu, ale vytvrdnou do termoplastického stavu - resitol. To má za následek deformaci jader při odlévání a vznik zmetků.% solution of paratoluenesulfonic acid in water, they are not able to achieve a stable thermosetting form - resite, but harden into a thermoplastic state - resitol. This results in deformation of the cores during casting and the formation of rejects.

Uvedené nedostatky odstraňuje vytvrzovadlo formovacíoh a jádrových směsí s fenolformaldehydovými a močovino-formaldehydovými pryskyřicemi podle vynálezu jehož podstata spočívá v tom, že vytvrzovadlo sestává z kyseliny ethylbenzensírové a peroxidu vodíku v poměru 6 : 1 až 1 : 2. Peroxid vodíku je s výhodou ve vodném roztoku.The mentioned shortcomings are eliminated by the hardener of molding and core mixtures with phenol-formaldehyde and urea-formaldehyde resins according to the invention, the essence of which lies in the fact that the hardener consists of ethylbenzenesulfonic acid and hydrogen peroxide in a ratio of 6:1 to 1:2. The hydrogen peroxide is preferably in an aqueous solution.

Vytvrzovadlo podle vynálezu vykazuje ve srovnání s běžně užívanými katalyzátory řadu předností, především zvyšuje pevnosti směsí za tepla až na dvojnásobek původní hodnoty a zkracuje dobu protvrzení více než na polovinu. Pryskyřice, které vlivem doby nebo způsobu skladování nebylo možno vytvrdit do termosetického stavu, lze vytvrdit pomocí vytvrzovadla podle vynálezu do stabilní formy resitu. U některých běžně užívaných směsí dochází při vytvrzování k uvolňování volného formaldehydu a volného fenolu. Využití všech výhod vytvrzovadla podle vynálezu je možné za použití inhibitorů, s výhodou triazinů.The hardener according to the invention has a number of advantages compared to commonly used catalysts, in particular it increases the strength of the mixtures under heat up to twice the original value and shortens the curing time by more than half. Resins that could not be cured to a thermosetting state due to time or storage method can be cured using the hardener according to the invention to a stable resite form. In some commonly used mixtures, free formaldehyde and free phenol are released during curing. All the advantages of the hardener according to the invention can be utilized by using inhibitors, preferably triazines.

Při použití vytvrzovadla podle vynálezu, k jejich vývinu nedochází vůbec, nebo jen zeela nepatrně, což má velký vliv na hygienu pracovního prostředí. Vzhledem k vysokým pevnostem směsí s vytvrzovadlem podle vynálezu je možno snížit obsah pojivá ve směsi až o 30 %, což je významné z hlediska ekonomického, ale i z hlediska dalšího zlepšení hygieny práce.When using the hardener according to the invention, their development does not occur at all, or only slightly, which has a great influence on the hygiene of the working environment. Due to the high strength of mixtures with the hardener according to the invention, it is possible to reduce the binder content in the mixture by up to 30%, which is significant from an economic point of view, but also from the point of view of further improvement of work hygiene.

Příklad 1Example 1

Složení vytvrzovadla:Hardener composition:

Kyselina ethylbenzensírové 6 hmotnostních dílů peroxid vodíku 1 hmotnostní dílEthylbenzenesulfonic acid 6 parts by weight hydrogen peroxide 1 part by weight

Při použití tohoto vytvrzovadla lze připravit směs se značně nízkým obsahem fenolformaldehydové pryskyřice:When using this hardener, a mixture with a significantly low content of phenol-formaldehyde resin can be prepared:

křemičitý písek 100 hmot. dílů fenolformaldehydové pryskyřice Ι,β hmot. dílu vytvrzovadlo 0,15 hmot. dílusilica sand 100 parts by weight phenol-formaldehyde resin Ι,β parts by weight hardener 0.15 parts by weight

Tato směs po vytvrzení v horkém jaderníku nevykazuje deformace běžně vznikající v důsledku nedostatečně vytvrzené pryskyřice.This mixture, after curing in a hot core, does not show deformations commonly caused by insufficiently cured resin.

213 268213,268

Příklad 2Example 2

Složení vytvrzovadla: Hardener composition: 80 % ní kyselina ethylbenzensírové 80% ethylbenzenesulfonic acid 2 hmot. díly 2 parts by weight 30 % ní roztok peroxidu vodíku ve vodě ^r 30% hydrogen peroxide solution in ^water 1 hmot. díl 1 part by weight

Použití tohoto vytvrzovadla lze připravit směs následujícího složení:Using this hardener, a mixture of the following composition can be prepared:

křemičitý písek silica sand 100 hmot. dílů 100 parts by weight močovino-formaldehydová pryskyřice urea-formaldehyde resin 2 hmot. díly 2 parts by weight vytvrzovadlo podle vynálezu curing agent according to the invention 0,25 hmot. dílu 0.25 parts by weight inhibitor urotropin urotropin inhibitor 0,1 hmot. dílu 0.1 part by weight

Směs tohoto složení dosáhne po vytvrzení v horkém jaderníku o teplotě 200 °C za 60 sekund pevnosti za tepla 3,5 až 4,0 MPa,a za 90 sekund až 5 MPa. Zkušební ohybové tělísko je protvrzeno v celém průřezu po 20ti sekundách. Jádra vyrobená z uvedené směsi mají vysoce kvalitní povrch s minimálním otěrem. Zpracovatelnost směsi je nejméně 8 hodin.The mixture of this composition, after curing in a hot core chamber at a temperature of 200 °C, reaches a hot strength of 3.5 to 4.0 MPa in 60 seconds, and up to 5 MPa in 90 seconds. The bending test specimen is hardened over the entire cross-section after 20 seconds. Cores made from the mixture have a high-quality surface with minimal abrasion. The workability of the mixture is at least 8 hours.

Příklad 3 Example 3 *· *· Složení vytvrzovadla: Hardener composition: Kyselina ethylbenzensírové Ethylbenzenesulfuric acid 1 hmot. díl 1 part by weight 50 % ní roztok petoxidu vodíku ve vodě 50% hydrogen peroxide solution in water 2 hmot. díly 2 parts by weight

Při vytvrzování této směsi je zcela omezen vývin volného formaldehydu i volného fenolu. Vývin obou látek je pod mezí postřehu.During the curing of this mixture, the development of free formaldehyde and free phenol is completely limited. The development of both substances is below the detection limit.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Curing agent for core and molding compositions with phenol-formaldehyde and urea-formaldehyde resins, characterized in that it consists of ethylbenzenesulphuric acid and hydrogen peroxide in a ratio of 6: 1 to 1: 2.

2. A hardener as claimed in claim 1, wherein the hydrogen peroxide is in aqueous solution.