CS271947B1 - Binder for foundry compositions on base of phenolformaldehyde modified resol - Google Patents

Binder for foundry compositions on base of phenolformaldehyde modified resol Download PDF

Info

Publication number
CS271947B1
CS271947B1 CS888516A CS851688A CS271947B1 CS 271947 B1 CS271947 B1 CS 271947B1 CS 888516 A CS888516 A CS 888516A CS 851688 A CS851688 A CS 851688A CS 271947 B1 CS271947 B1 CS 271947B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
binder
phenol
weight
formaldehyde
mono
Prior art date
Application number
CS888516A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS851688A1 (en
Inventor
Zdenek Ing Adamovsky
Jiri Novotny
Josef Ing Sedlak
Original Assignee
Adamovsky Zdenek
Jiri Novotny
Sedlak Josef
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 Adamovsky Zdenek, Jiri Novotny, Sedlak Josef filed Critical Adamovsky Zdenek
Priority to CS888516A priority Critical patent/CS271947B1/en
Publication of CS851688A1 publication Critical patent/CS851688A1/en
Publication of CS271947B1 publication Critical patent/CS271947B1/en

Links

Abstract

Řešení se týká pojivá pro slévárenské kompozice na bázi fenolformeldehydového silně alkalického modifikovaného rezolu. Rezol je tvrditelný organickými estery, laktony nebo karbonáty, molárni poměr forma ldehyd-feno1 je 1,5 až 2,5 « 1, obsah hydroxidu sodného nebo draselného 0,4 až 1,0 % hmotnostních, vztaženo na množství fenolu, při obsahu sušiny 45 až 65 % hmotnostních. Podstata vynálezu spočívá v tom, že pojivo obsahuje 5 až 20 % hmotnoetních diolů, například mono-, di-, trietylenglykolu a/nebo mono-, di-, tripropylenglykolu. Pojivo případně dále obsahuje silany a povrchově aktivní látky.The solution relates to a binder for foundry a phenol-formaldehyde-based composition a strongly alkaline modified resol. Resole is curable by organic esters, lactones or carbonates; ldehyd-pheno1 is 1.5 to 2.5%, content sodium or potassium hydroxide 0.4 to 1.0% by weight, based on the amount % of phenol, with a dry matter content of 45 to 65% by weight. The essence of the invention is that that the binder contains 5 to 20% by weight diols, for example mono-, di-, triethylene glycol and / or mono-, di-, tripropylene glycol. The binder optionally further comprises silanes and surfactants.

Description

Vynález ee týká fenolformaldehydového pojivá pro eléváreneké kompozice na bázi silně alkalického modifikovaného rezolu ve vodném roztoku, tvrditelného za studená organickými estery, laktony a karbonáty, používaného pro výrobu jader a forem.The present invention relates to a phenol-formaldehyde binder for potable compositions based on a strongly alkaline modified resole in aqueous solution, cold curable with organic esters, lactones and carbonates, used for the production of cores and molds.

Známé a využívané systémy COLD-BOX tvrditelné za studená založené na fenolformaldehydových pojivech samotných nebo modifikovaných furfurylalkoholem, katalyzované silnými kyselinami anorganickými, jako kyeelina eírová nebo organickými nejčastěji sulfokyeelinami jako p-tolueneulfonová, xylensulfonová mají nevýhodu v tom, že obeahují síru. V průběhu tepelného rozkladu pojivá v období lití tekutého kovu, tuhnutí a chladnutí odlitků se uvolňuje kysličník siřičitý nepříznivě ovlivňující pracovní ovzduší i exhalace do atmosféry. Navíc se projevují nepříznivé účinky u slitin citlivých na obsah síry, jež zabraňuje precipitaci uhlíku v globulární formě a způsobuje vznik nežádoucích struktur v poruchových vrstvách. Jiné postupy, využívající dokonce kysličníku siřičitého pro vytvrzování jako katalyzátor v plynné fázi, slučující se s peroxidy přítomnými ve formovacím materiálu za vzniku kyseliny sírové vykazují obdobné nevýhody, navíc spojené se zvýšenými riziky bezpečnosti práce v souvislosti s použitím peroxidů a kysličníku siřičitého.The well-known and used COLD-BOX cold-curable systems based on phenol-formaldehyde binders alone or modified with furfuryl alcohol, catalyzed by strong inorganic acids such as sulfuric acid or organic most often sulfocyelines such as p-toluene sulfone, xylenesulfonic acid have the disadvantage of being sulfur-containing. During the thermal decomposition of the binder during the casting of liquid metal, solidification and cooling of castings, sulfur dioxide is released, which adversely affects the working atmosphere and exhalation into the atmosphere. In addition, there are adverse effects on sulfur-sensitive alloys, which prevent carbon precipitation in globular form and cause the formation of undesirable structures in the fault layers. Other processes, even using sulfur dioxide for curing as a gas phase catalyst, combining with the peroxides present in the molding material to form sulfuric acid, have similar disadvantages, in addition to the increased occupational safety risks associated with the use of peroxides and sulfur dioxide.

Modernější postupy využívají vytvrzování pojivá za teploty místnosti reakcí mezi silně alkalickým fenoIfornáIdehydovým rezolem a esterem karboxylové kyseliny - kapalným nebo plynným metylformiátem, charakterizované molekulovou hmotností 700 až 2 000, respektive 600 až 1 500, molárním poměrem hydroxid draselný : fenol 0,2 až 1,2 a molárním poměrem formaldehyd : fenol 1,2 až 2,6 t 1. Nevýhodou je poměrně nízká pevnost slévárenských směsí, nižší stabilita pojivá a tím i měnící se vlastnosti s časem, obvykle i pokles pevností s časem. Rovněž další nemodifikované rezoly např. s poměrem hydroxid draselný « fenol »0,9 : 1 tvrzené - butylenglykoldiacetátem nebo s butyrolactonem případně v plynné fázi opět metylformiátem, avšak katalyzované hydroxidem sodným nebo vytvrzované propylenkarbonátem vykazují obdobné nevýhody.More modern processes use the curing of a binder at room temperature by the reaction between a strongly alkaline phenolphaldehyde resole and a carboxylic acid ester - liquid or gaseous methyl formate, characterized by molecular weights of 700 to 2,000 and 600 to 1,500, respectively, with a molar ratio of potassium hydroxide: phenol of 0.2 to 1. 2 and a molar ratio of formaldehyde: phenol of 1.2 to 2.6 t 1. The disadvantage is the relatively low strength of foundry mixtures, lower binder stability and thus changing properties over time, usually a decrease in strength over time. Also other unmodified resoles, eg with a potassium hydroxide ratio "phenol" of 0.9: 1 hardened with butylene glycol diacetate or with butyrolactone, optionally in the gas phase again with methyl formate, but catalyzed by sodium hydroxide or cured with propylene carbonate, have similar disadvantages.

Zvýšení pevnosti se dosahuje při použití fenolformaldehydového pojivá modifikovaného směsí glycerinu a polyetylenglykolu. Jeden z nejnovějších postupů metody COLD BOX s vytvrzováním v plynné fázi pomocí acetalů má nevýhodu v oblasti ekologie, nebol; se rozpadají na volný formaldehyd, další nevýhoda spočívá v nutnosti použití vyšších teplot než u předešlých systémů.An increase in strength is achieved by using a phenol-formaldehyde binder modified with a mixture of glycerin and polyethylene glycol. One of the latest methods of the COLD BOX method with gas phase curing using acetals has a disadvantage in the field of ecology, no; decompose to free formaldehyde, another disadvantage is the need to use higher temperatures than previous systems.

Odstranění nebo snížení nevýhod známých postupů řeší pojivo pro slévárenské kompozice na bázi fenolformaldehydového, modifikovaného, silně alkalického rezolu, tvrditelného organickými estery, laktony nebo karbonáty, kde molární poměr formaldehyd - fenol je 1,5 až 2,5 « 1 a obsah hydroxidu nebo uhličitanu draselného a/nebo sodného je 0,4 až 1 vztaženo na množství fenolu, při obsahu sušiny 45 až 65 % podle tohoto vynálezu. Podstata spočívá v tom, že obsahuje 5 až 20 % hmotnostních diolů například mono-, di-, trietylenglykolu a/nebo mono-, di~, tripropylenglýkolu. Pojivo dle vynálezu může dále obsahovat 0,2 až 2 % hmotnostnídisilanu jako aminopropyltrietoxysilanu nebo cyklohexenyletyltrietoxysilanu, případně 0,1 až 1 % hmotnostní povrchově aktivní látky neionogenní a/nebo anionaktivní.The binder for foundry compositions based on phenol-formaldehyde, modified, strongly alkaline resole, curable with organic esters, lactones or carbonates, where the molar ratio of formaldehyde-phenol is 1.5 to 2.5 -1 and the content of hydroxide or carbonate solves or eliminates the disadvantages of known processes. potassium and / or sodium is 0.4 to 1 based on the amount of phenol, with a dry matter content of 45 to 65% according to the invention. The essence consists in that it contains 5 to 20% by weight of diols, for example mono-, di-, triethylene glycol and / or mono-, di-, tripropylene glycol. The binder according to the invention may further comprise 0.2 to 2% by weight of a disilane such as aminopropyltriethoxysilane or cyclohexenylethyltriethoxysilane, optionally 0.1 to 1% by weight of a nonionic and / or anionic surfactant.

Výhody pojivá dle vynálezu se projevují zvýšením životnosti a skladovatelnosti rezolu vlivem vysokého obsahu stabilizujících hydroxylových a připadne dimetyleneterických skupin nižších diolů, tedy mono-, di-, trietylenglykolu a/nebo propylenglykolu. Tím je příznivě ovlivněna reprodukovatelnost vlastností pojivá s časem. Významný vliv se týká i snížení viskozity pojiv a obsahem nízkomolekulárních diolů, což příznivě ovlivňuje manipulaci s pojivém a zvláště jeho zpracováni do slévárenských kompozic.The advantages of the binder according to the invention are manifested by an increase in the service life and shelf life of the resole due to the high content of stabilizing hydroxyl and possibly dimethylene ether groups of lower diols, i.e. mono-, di-, triethylene glycol and / or propylene glycol. This has a positive effect on the reproducibility of the binder's properties over time. A significant effect also relates to the reduction of the viscosity of the binders and the content of low molecular weight diols, which favorably influences the handling of the binder and especially its processing into foundry compositions.

Vysoký obsah polárních skupin ovlivňuje pozitivně i zvýšení adheze k žáruvzdorným pískům a umožňuje tak dosažení vyšších pevností slévárenských kompozic.The high content of polar groups also has a positive effect on increasing the adhesion to refractory sands and thus enables higher strengths of foundry compositions to be achieved.

OS 271947 BlOS 271947 Bl

Přípravu těchto rezolů lze uskutečnit běžnými a známými způsoby kondenzace fenolu a formaldehydem rasp, jeho vodným roztokem formalinem za přítomnoati silné alkálie, s výhodou hydroxidu nebo uhličitanu draselného nebo jejich vodných roztoků. Kondenzace se provádí s výhodou za varu směsi a dokončuje se při nižší teplotě, obvykle nad 70 °C na požadovanou viskozitu směsi v rozmezí 25 až 300 s měřeno na Pordově kelímku o průměru 4 mm při 20 °C. Modifikace dioly se provádí dodatečně v závěrečné fázi přípravy nebo i společnou reakcí složek v průběhu procesu kondenzace. Optimální výsledky lze získat správnou volbou složení pojivá v rozmezí uvedeném v předmětu vynálezu.The preparation of these resoles can be carried out by conventional and known methods for the condensation of phenol and rasp formaldehyde, its aqueous solution with formalin in the presence of a strong alkali, preferably potassium hydroxide or carbonate, or their aqueous solutions. The condensation is preferably carried out while the mixture is boiling and is completed at a lower temperature, usually above 70 ° C to the desired viscosity of the mixture in the range of 25 to 300 s, measured on a 4 mm diameter Pord crucible at 20 ° C. The modification of the diol is carried out additionally in the final stage of the preparation or even by the joint reaction of the components during the condensation process. Optimal results can be obtained by the correct choice of the binder composition within the range stated in the subject matter of the invention.

Pro bližší objasnění podstaty vynálezu je uveden následující příklad:To further illustrate the invention, the following example is given:

PříkladExample

V tabulce 1 je uvedeno srovnání vlastností pojiv pod č. 1 až 7 oproti standardu pod označením A, nemodifikovanému dioly.Table 1 shows a comparison of the properties of the binders under Nos. 1 to 7 with the standard under the designation A, unmodified diols.

Tabulka 1Table 1

wa>«»M«aaaaaaa»ava»*w*w« Druh Složení pojivá wa> «» M «aaaaaaa» ava »* w * w« Species Binder composition jedn. one A AND 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 «a.Mv «saaaa 6 «A.Mv« saaaa 6 7 7 molární poměr formaid. : fenol molar ratio of formaid. : phenol / / 2,0 2.0 2,0 2.0 2,0 2.0 2,0 2.0 2,5 2.5 2,0 2.0 1.6 1.6 2,0 2.0 «rw *w a* «Rw * w a * WWW «*< WWW «* < ««tnwwa «« Tnwwa »aH»ww«»a »AH» ww «» a aow*^w«a aow * ^ w «a ·——— · ——— molární poměr KOH : fenol KOH: phenol molar ratio / / 0,65 0.65 0,65 0.65 0,65 0.65 0,65 0.65 0,4 0.4 X 0,65 X 0.65 0,9 0.9 0,8 0.8 absah sušiny dry matter % % 53,0 53.0 54,2 54.2 54,5 54.5 55,3 55.3 50,1 50.1 53,8 53.8 61,4 61.4 57,2 57.2 viskozita viscosity s with 82 82 45 45 5050 56 56 38 38 53 53 120 120 48 48 stabilita stability dnů days 20 20 60 60 54 54 62 62 35 35 48 48 70 70 55 55 • m «a******* * • m «a ******* * ··· ·»·«··· a. ··· · »·« ··· a. — —a — · - —a - · --- —--- --- —--- ---—.- ---—.- ——— ——— ——— ——— diol druh diol species / / / / EG EG DEG DEG TEG TEG PG PG DPG DPG TPG TPG EG EG diol obsah diol content % % / / 10 10 10 10 15 15 5 5 10 10 18 18 10 10 «Mia«· «· a·«· a· «· «»*»· *aM «Mia« · «· a ·« · a · «·« »*» · * aM •—a—a— • —a — a— ———- ———- ——————— ——————— ———- ———- —————— —————— PAL PAL % % / / / / / / / / / / / / / / 0,5 0.5

% « hmotnostní% «By weight

PAL neionogenní povrchově aktivní látkaPAL nonionic surfactant

EG, DEG, TEG mono-, di-, tri- etylenglykolEG, DEG, TEG mono-, di-, triethylene glycol

PG, DPG, TPG mono-, di-, tri- propylenglykolPG, DPG, TPG mono-, di-, tripropylene glycol

Pojivá pod č. 1 až 7 vedle již popsaných výhod, nižší viskozity vyšší stability oproti standardu A poskytují za stejných podmínek i vyšší pevnosti o 10 až 100 %.Binders under Nos. 1 to 7, in addition to the advantages already described, lower viscosities, higher stability compared to standard A, also provide higher strengths of 10 to 100% under the same conditions.

x NaOHx NaOH

Claims (3)

PŽEDMĚT VYNALEZUOBJECT OF THE INVENTION 1. Pojivo pro slévárenské kompozice na bázi fenolformaldehydového, modifikovaného, silné alkalického rezolu tvrditelného organickými estery, laktony nebo karbonáty, kde molární poměr formaIdehyd - fenol je 1,5 až 2,5 : 1 a obsah hydroxidu nebo uhličitanu draselného a/nebo sodného je 0,4 až 1,0 vztaženo na množství fenolu, při obsahu suSiny 45 až 65 %, vyznačující se tím, že obsahuje 5 až 20 % hmotnostních diolů, například mono-, di-, trietylenglykolu a/nebo mono-, di-, tripropylenglykolu.A binder for foundry compositions based on phenol-formaldehyde, a modified, strong alkaline resole curable with organic esters, lactones or carbonates, wherein the molar ratio of formaldehyde-phenol is 1.5 to 2.5: 1 and the potassium or / or sodium hydroxide or carbonate content is 0.4 to 1.0, based on the amount of phenol, with a dry matter content of 45 to 65%, characterized in that it contains 5 to 20% by weight of diols, for example mono-, di-, triethylene glycol and / or mono-, di-, tripropylene glycol. 2. Pojivo dle bodu 1, vyznačující se tím, že obsahuje 0,2 až 2 % hmotnostní silanu jako aminopropyltrietoxysilanu nebo cyklohexenyletyltrietoxysilanu.2. A binder according to claim 1, characterized in that it contains 0.2 to 2% by weight of a silane such as aminopropyltriethoxysilane or cyclohexenylethyltriethoxysilane. 3. Pojivo dle bodu 1, vyznačující se tím, že obsahuje dále 0,1 až 1 % hmotnostní povrchově aktivní látky neionogenní a/nebo anionaktivní.3. The binder according to claim 1, characterized in that it further comprises 0.1 to 1% by weight of a nonionic and / or anionic surfactant.
CS888516A 1988-12-21 1988-12-21 Binder for foundry compositions on base of phenolformaldehyde modified resol CS271947B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS888516A CS271947B1 (en) 1988-12-21 1988-12-21 Binder for foundry compositions on base of phenolformaldehyde modified resol

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS888516A CS271947B1 (en) 1988-12-21 1988-12-21 Binder for foundry compositions on base of phenolformaldehyde modified resol

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS851688A1 CS851688A1 (en) 1990-03-14
CS271947B1 true CS271947B1 (en) 1990-12-13

Family

ID=5435808

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS888516A CS271947B1 (en) 1988-12-21 1988-12-21 Binder for foundry compositions on base of phenolformaldehyde modified resol

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS271947B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS851688A1 (en) 1990-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2706523B2 (en) Lithium-containing resole compositions for producing shaped refractory articles and other cured articles
KR101298252B1 (en) Curing agent composition
SE446160B (en) PROCEDURES AND BINDING MATERIALS FOR THE PREPARATION OF CASTLE CORN OR FORMS
ES2204264A1 (en) Furan no-bake foundry binders and their use
JP5670172B2 (en) Mold manufacturing method
US5032642A (en) Phenolic resin compositions
JPH0656949A (en) Dialdehyde-modified phenolic resin binder resin for sand casting core, production of said binder resin, production of casting core and mold from said binder resin
JP7079093B2 (en) Binder composition for mold molding
CS271947B1 (en) Binder for foundry compositions on base of phenolformaldehyde modified resol
JP2009269062A (en) Binder composition for casting mold making, sand composition for casting mold making, and manufacturing method of casting mold
JP2001314939A (en) Component of binding agent for gas hardening mold
JPS6240948A (en) Binder for molding sand
US6326418B1 (en) Acid-curable, refractory particulate material composition for forming mold
JP3126284B2 (en) Resin-coated aggregate
JP2831830B2 (en) Binder composition for foundry sand
JP3250926B2 (en) Mold composition and method for producing mold
JP4046860B2 (en) Binder composition for mold
JP5422193B2 (en) Hardener composition and method for producing mold
JP2011177752A (en) Method for preparing water-soluble phenol resin composition
JP3281150B2 (en) Manufacturing method of casting mold
JP2898799B2 (en) Method for treating casting sand and method for producing sand mold for casting
KR860000316B1 (en) Compositions of refractory mould
JP2023050161A (en) mold composition
JP3181480B2 (en) Binder composition for mold, mold composition and method for producing mold
CS272045B1 (en) Cold-hardenable foundry mixture