DE1769344A1 - Kunstharz-Bindemittel fuer Giessereizwecke - Google Patents

Description

• "Kunstharz-Bindemittel für Qießereizwecke" Es ist bekannt, als Bindemittel für Gießereiformen und-kerne Kunstharze auf der Basis Phenol-Formaldehyd, Harnstoff-Formaldehyd, Melamin-Formaldehyd und Furfurylalkoliol-Formaldehyd einzusetzen.
• Es ist weiter bekannt, z. B. aus US-Patent 3 093 494, DAS 1 242 358 sowie DAS 1 252 853, die Eigenschaften darartiger Kunstharze durch Zusatz von geringen Mengen siliziumorganischer Verbindungen, sogenannte Silane, erheblich zu verbessern.
• Die Wirkung dieser Silane besteht in einer stark verbesserten lIaftfestigkeit des Bindemittelfilmes auf dem Quarzkorn, was sich in einem Anstieg der Festigkeit gegenüber dem unbehandelten Kunstharz äußert. Sie tritt bei geeigneter Wahl der entsprechenden Silantypen sowohl bei thermisch härtenden, als auch bei kalthärtenden Bindemittelsystemen auf.
• Wenngleich die Silane nur in geringen Mengen eingesetzt werden müssen, führen sie auf Grund ihres hohen Preises doch zu merklich er Verteuerung des fertigen harzes.
• Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß man den Effekt der verbesserten llaftfestigkeit auf dem Quarzkorn auch dann erhält, wenn man dem harz die sehr preisgünstigen Chromkomplexe des Werner-Typs zusetzt, in denen stark polare organische Säuren mit Chrom koordiniert sind, und die etwa ar aLLgemeinen Formel entsprechen. L)er bekannteste Vertreter tlieser Reihe enthält Methacryisäure und ist unter der Bezeichnung "Volan" bekannt.
• Ist R ein langkettiger aliphatischer Rest, z. B. C17H35, so tritt neben den Effekt der erhöhten Festigkeit noch eine Hydrophobierung der gefertigten Kerne ein.
• Die genannten Komplexe werden dem fertigen Kunstharz in Mengen von 0,1 - 3 % zugemischt. Da sie infolge Hydrolyse schwach sauer reagieren, kann es bei besonders empfindlichen Harzen zweckmäßig sein, den Chromkomplex des Werner-Typs dem zur Härtung verwendeten saure Katalysator zuzusetzen, wobei die Menge so bemessen sein soli, da# auf das Harz bezogen die oben genannte Größenordnung erreicht wird.
• Beispiele: Beispiel 1: Ein handelsübliches Furanharz wurde mit 0,5 % Volan (Harz l) bzw. mit 0,5 % einer Chromkomplex-Verbindung mit dem Stearylrest (Harz 2) kalt vermischt, Harz. 0 ist das Vergleichsharz ohne Zusatz.
• Die Harzproben wurden wie folgt untersucht: 100 G.T. Quarzsand trocken 0,7 2t H3PO4 70%ig 2,0 " Harz wurden vermischt und die Biegefestigkeit bestimmt Biefefestigkeit in kp/cm2 nach harz 2 Std. 6 Std. 24 Std.
• 0 35 kp/cm2 40 kp/cm2 45 kp/cm2 1 58 " 60 " " 80 II 2 45 1I 50 " 75 " Arrf die 211 Std. gehärteten Priifkörper wutlle je ein Wassertropfen aufgebracht. Während er bei O un<i t nnch etwa 10 - 15 sec. Ln den Kerll einzog, benötigte er bei 2 inelir als 1 Minute.
• Beispiel 2: Als hot-box-Binder wurde ein Phenol-Harnstoff-Mischharz verwendet.
• In den dazu gehörenden sauren Härter wurde 1 % Volan eingemischt.
• Eine Mischung aus 100 G.T. Quarzsand trocken 0,4 " Härter 2,0 " Harz wurde in eine 220°C hei#e Prüfkernbüchse geschossen und nach einer bestimmten Zeit der Riegel entnommen. Bestimmt wurde die Biegefestigkeit nach der Abkühlung.
• Härtezeit Härter ohne Härter mit Zusatz 1 % Volan 10 sec. 50 kp/cm2 60 kp/cm2 20 " 70 " 90 " 40 " 90 " 110 " 60 " 90 " 120 " .

Claims (4)

1. Patentansprüche 1. Kunstharze zur Herstellung von Formen und Kernen für Gießereizwecke auf der Basis Harnstoff-, Phenol-, Melamin-oder Furfurylalkohol-Formaldehydharzen, gekennzeichnet durch den Zusatz eines Chromkomplexes vom Werner-Typ der allgemeinen Formyl wobei R ein Acryl- oder Methacrylrest, oder ein langkettiger aliphatischer Rest sein kann.
2. 2. Kunstharze nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Zusatz an Chromkomplex 0,1 - 3 X beträgt.
3. 3. Kunstharze nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß Mischungen der verschiedenen Harze verwendet werden.
4. 4. Kunstharze nach Anspruch t bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß, der Chromkomplex vom Werner-Typ dem zu ihrer Erhärtung notwendigen sauren Katalysator zugesetzt wird.