DE1769394B2 - Lösungsmittelhaltiges Phenolharzbindemittelgemisch, insbesondere für Formsand - Google Patents
Lösungsmittelhaltiges Phenolharzbindemittelgemisch, insbesondere für FormsandInfo
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Description
40
erhalten worden ist Beim Aushärten dieser Polymerisate mit einem freie Radikale induzierenden Katalysator
beträgt die Aushärtungszeit für Formen 16 Stunden bei 50oCund anschließend 24 Stunden bei 1200C
In der DE-AS 11 06 066 wird ein Verfahren zur
Herstellung von Urethangruppen aufweisenden Kunststoffen beschrieben, in dem Additionsprodukte von
Alkylenoxiden an tert Butylphenolformaldehydharzen
mit Polyisocyanaten oder mit Reaktionsprodukten aus harzartigen, mehrere aktive Wasserstoffatome enthaltenden Verbindungen und überschüssigem Polyisocyanat unter Formgebung umgesetzt werden. Die Aushärtung für Formen beträgt hier bei 1100C 4 Stunden oder
30 Minuten bei 180 bis 1900Q
Aus der US-PS 28 94 931 sind Gemische bekannt, die
aus einem Polyhydroxyäthan eines Phenolaldehydharzes und einer hydroxymethylsubstituierter» Verbindung
bestehen und durch vorzugsweise saure Katalysatoren zu sehr beständigen Schutzfilmen und Oberzügen
härtbar sind. Die Aushärtungszeit beträgt dabei 15 Minuten bei 200° C
Gegenstand eines älteren Rechts (vgl. DE-PS 15 83 521) sind Harzmassen auf der Basis flüssiger oder
lösungsmittellöslicher Phenolharze, die durch spezielle tertiäre Amine als Härtungskataiysatoren gekennzeichnet sind und eine Härtungszeit von 60 Sekunden bei
Raumtemperatur haben.
Ebenfalls Gegenstand eines älteren Rechts (vgl. DE-AS 17 20 204) ist ein Verfahren zur Herstellung von
Phenolaldehyd-Kondensaten, die als Bindemittel und in Formmassen Verwendung finden können.
Es wurde nun überraschenderweise festgestellt, daß
man durch Kombination einer Phenolharzkomponente mit einem definierten harzartigen Destillationsprodukt
aus Nadelholz Bindemittelgemische mit besonders kurzen Verfestigungszeiten erhält
Die Erfindung betrifft daher ein lösungsmittelhaltiges
Phenolharzbindemittelgemisch, insbesondere für Formsand, auf der Basis eines härtbaren Phenolharzes, als
härtbare Phenolharzkomponente ein Kondensationsprodukt der allgemeinen Formel !enthaltend
C-(R4O)^H
45
Die bekannten, zur Herstellung von Gußformen und -kernen verwendeten Harzbindemittel müssen in der
Regel bei hohen Temperaturen ausgehärtet werden, um die in Gießereibetrieben erforderlichen kurzen Härtungszyklen zu erreichen. Diese Aushärtung bei hoher
Temperatur hat einen höheren Energiebedarf als die Aushärtung bei Raumtemperatur und führt außerdem
häufig zur Entwicklung übelriechender oder sogar eo gesundheitsschädlicher Dämpfe.
So ist aus der UJi-PS 32 48 278 ein Verfahren zur
Herstellung von durch Hitze härtbaren Polymerisaten bekannt, in denen die Polymerisatkomponente durch
Umsetzen eines löslichen Phenol-Aldehyd-Kondensationsprodukts mit einer einen Oxiranring enthaltenden
Verbindung, Alkylcnlhalogenhydrinen oder Alkylencarbonaten und Verestern des entstandenen Produkts
50
in der π einen Durchschnittswert von 0,2 bis 6 besitzt x,
y und ζ ganze Zahlen von 1 bis 25 sind, die Reste Ri
untereinander gleich oder verschieden sind und je ein Wasserstoff-, Fluor-, Chlor- oder Bromatom oder einen
Kohlenwasserstoff bedeuten, R2 und R3 gleich oder
verschieden sind und je ein Wasserstoffatom, einen Kohlenwasserstoffrest oder einen halogensubstituierten
Kohlenwasserstoffrest darstellen, und die Reste Ra
untereinander gleich oder verschieden sind und je einen Kohlenwasserstoffrest bedeuten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es ein harzartiges Destillationsprodukt,
das bei der Trockendestillation von Nadelholz anfällt und einen Anfangssiedepunkt von mindestens 1500C,
eine Viskosität bei 300C von mindestens 0,1 Pa · s und eine Säurezahl von mindestens 20 aufweist und
gegebenenfalls zusätzlich ein Polyester- und/oder Polyätherharz in einer Menge bis zu 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die Phenolharzkomponente, enthält
Das erfindungsgemäße Bindemittelgemisch weist bei
praktischer Anwendung eine besonders kurze Verfestigungszeit auf im Vergleich zu bekannten Bindemitteln,
die nur die Phenolharzkomponente der Formel I enthalten. Während ein Bindemittel ohne Nadelholzteerprodukt, z. B. ein Bindemittel, das nur die Phenolharzkomponente der Formel I enthält (vgl. US-PS
35 38 040) eine Verfestigungszeit von 2 Stunden und 30 Minuten hat, beträgt diese erfindungsgemäß nur 10
Minuten. Diese bedeutende Verkürzung ist für die ι ο einschlägige Industrie von großer praktischer Bedeutung.
Als Phenolharzkomponente im erfindungsgemäßen Bindemittelgemisch sind Kondensationsprodukte der
allgemeinen Formel I bevorzugt, in der π einen
Durchschnittswert von 04 bis 3 besitzt und/oder x, yund
ζ ganze Zahlen von 1 bis etwa 10 bedeuten.
Die erfindungsgemäßen Phenolharzbindemittelgcmische können ml* einem organischen Polyisocyanat zu
einem Polyureüiangemisch umgesetzt und dadurch
ausgehärtet werden. Aus dem Polyurethangemisch kann das Lösungsmittel abgetrennt werden.
Durch Mischen des erfindungsgemäßen Phenolharzbindemittelgemisches mit Formsand und einem organischen Poiyisocyanat, wobei die Reihenfolge, in der die
einzelnen Bestandteile zusammen gemischt werden, gleichgültig ist, lassen sich formbare Massen herstellen,
die sich zu Sandgußformen und -kernen ausformen lassen, die nach dem Aushärten aus Formsand bestehen,
der durch das ausgehärtete Polyurethanprodukt gebundetn und verfestigt ist
Die Phenolharzkompone/ile der /ormel I kann durch
Umsetzen von
a) einem schmelzbaren, in einem org nischen Lösungsmittel löslichen Kondensationsprodukt eines Phenols J3
mit einem Aldehyd oder Keton, das Monomereinheiten mit reaktionsfähigen phenolischen Hydroxylgruppen
enthält, und
b) einer zur Reaktion mit den phenolischen Hydroxylgruppen fähigen Verbindung, nämlich einer Verbindung
mit einem Oxiranring im Molekül, einem Alkylenhalogenhydrin und/oder einem Alkylencarbonat, hergestellt
werden. Man kann aber auch zuerst das Phenol mit der zur Reaktion mit phenolischen Hydroxylgruppen
fähigen Verbindung umsetzen und das so modifizierte Phenol anschließend mit einem Aldehyd oder Keton
kondensieren.
Geeignete Ausgangsverbindungen und Verfahren zur Herstellung der Kondensationsprodukte der Formel I
sind in der US-PS 32 48 276 beschrieben. Das Phenol-Aldehyd- oder Phenol-Keton-Kondensationsprodukt
muß in organischen Lösungsmitteln, z. B. Aceton, löslich sein und darf nicht bis zur unlöslichen sogenannten
»C«-Stufe oder »Resit«-Stufe auskondensiert sein. Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukte der Formel II sind z. B. besonders geeignet.
OH
(ID
Als Ausgangsmaterial für die Herstellung geeigneter Phenol-Aldehyd-Kondensationsprodukte sind Phenol
selbst oder substituierte Phenole geeignet, wobei bei mindestens der Hälfte der Moleküle mindestens zwei
der Ortho- und ParaStellungen des Phenolkerns für die Kondensationsreaktion frei, d.h. unsubstituiert sein
müssen. Solche Phenolen haben die allgemeine Formel III
60
in der η einen Durchschnittswert von 0,2 bis 6 oder
darüber hat.
Vorzugsweise ist das Phenol-Aldehyd-Kondensat ein Novolak, der mehr als ein MoI Phenol Aldehyd oder
Keton enthält.
OH
(III)
in der Ri ein Wasserstoff-, Fluor-, Chlor- oder
Bromatom oder
a) ein Alkyl- und Alkenylrest mit 1 bis 18 C-Atomen in einer beliebigen der möglichen isomeren Formen,
b) ein aiicyciischer Rest mit 5 bis 18 C-Atomen , wie
der Cyclohexyl-, Cyclopentyl-, Methylcyclohexyl- oder Butylcyclohexylrest,
c) ein gegebenenfalls alkylsubstituierter Aryl- oder
Arylalkylrest mit 6 bis 18 C-Atomen. z.B. der rhenyi-.ä-Mcihylbcnzyi-, Benzyl- oder Cumyl^si,
d) ein Oxoalkyi-, Oxoaikenyl-, Oxocycloalkyl-, Oxoaryl- oder Oxoaralkylrest oder
e) eine mit einem Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Aryl-
oder Arylalkylrest substituierte Carboxylgruppe ist.
Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen sind bevorzugt
p-tert.-Butylphenol.p-Chlorphenol,
p-tert.-Hexylphenol.p-lsooctylphenol,
p-Phenylphenol, p-BenzylphenoI,
p-Cyclohexylphenol.p-Octadecylphenol,
p-Nonylphenol,p-/?-Naphthylphuiol,
p-iX-Naphthylphenoi.Cetylphenol,
p-Cumylphenol, p-Hydroxyacetophenon,
p- Hydroxybenzophenon,
ein mit Limonen alkyliertes Phenol,
ein mit ölsäure alkyliertes Phenol, sowie
die entsprechenden Ortho- und Metaderivate, wie
m-Butylphenol und o-Butylphenol, und
Gemische dieser Phenole.
Die als Ausgangsverbindungen verwendeten Aldehyde oder Ketone dürfen keinen Rest enthalten, der die
Kondensationsreaktion oder die anschließende Veretherung der phenolischen Hydroxylgruppen des
Kondensats beeinträchtigt. Bevorzugt ist Formaldehyd, der in Form einer wäßrigen Lösung oder einer
niedrigmolekularen polymeren Form, wie Paraformaldehyd oder Trioxan, verwendet werden kann. Geeignete Aldehyde enthalten vorzugsweise 1 bis 8 Kohlenstoffatome, z. B. Acetaldehyd, Propionaldehyd, Butyraldehyd, Benzaldehyd, Furfurol, 2-Äthylhexanal, Äthylbutyraldehyd, Heptaldehyd, Pentaerythrose, Glyoxal und
Chloral.
Geeignete Ketone enthalten vorzugsweise 3 bis 9 Kohlenstoffatome, z. B. Aceton, Methyläthylketon,
Diäthylketon, Methylbenzylketon, Methylcyclohexylketon, Diallylketon, Dichlormethylketon.
Das Verhältnis von Aldehyd oder Keton zu Phenol kann variiert werden, um Kondensate mit verschiedenen Molekulargewichten herzustellen. Die Viskosität
des endgültigen Kondensationsproduktes kann durch
das Molekulargewicht des Phenol-Aldehyd- oder Phenol-Keton-Kondensationsproduktes gesteuert werden.
Bei Verwendung eines mono- oder difunktionellen Phenols werden vorzugsweise 0,5 bis 1,0 Mol Aldehyd
oder Keton pro Mol Phenol (oder oxyalkyliertem Phenol) eingesetzt Bei einem trifunktionellen Phenol
beträgt die obere Grenze des Molverhältnisses von Aldehyd oder Keton zu Phenol vorzugsweise 0,85.
Zur Herstellung eines Novolaks wird die Oxoverbindung
mit dem Phenol vorzugsweise in Gegenwart eines sauren Katalysators, wie Schwefel-, Salz- oder Oxalsäure,
kondensiert, jedoch können auch basische Katalysatoren verwendet werden. In einigen Fällen ist überhaupt
kein Katalysator erforderlich. Geeignete alkalische Katalysatoren sind Ammoniak, Amine und quartäre
Ammoniumbasen. Bei Verwendung einer schwachen Säure als Katalysator können zur Beschleunigung der
Reaktion anionische Netzmittel, wie Natriumalkylarylsulfonate, zugesetzt werden.
Zur Herstellung eines Rcsols, das zusätzlich zu den
phenolischen Hydroxylgruppen Hydrc;aethy!gruppen enthält, wird zweckmäßigerweise mehr als ein Mol
Oxoverbindung pro Mol Phenol (oder oxyalkyliertem Phenol), vorzugsweise in Gegenwart eines alkalischen
Katalysators, umgesetzt.
Im erfindungsgemäßen Bindemittelgemisch sind Kondensationsprodukte bevorzugt, die weniger als 5%,
vorzugsweise weniger als 0,5% der ursprünglich in dem
Phenol-Aldehyd- oder Phenol-Keton-Kondensationsprodukt
vorhandenen phenolischen Hydroxylgruppen enthalten. Deshalb werden die phenolischen Hydroxylgruppen
vorzugsweise hydroxyalkyliert, indem man sie mit Verbindungen umsetzt, die einen Monooxiranring
enthalten. Bevorzugt sind monomere Epoxide mit 1 bis 18 C-Atomen, z. B. Monoepoxide, wie Äthylenoxid,
Propylenoxid, Butylenoxid, Cyclohexanoxid, 2,3-Epoxyhexan,
Epichlorhydrin, Styroloxid, Allylglycidyläther, Methylglycidyläther, Butylglycidylsulfid, Glycidylämethylsulfon,
Glycidylmethacrylat, und Glycidylallylphtha-IaL Dem Reaktionsgemisch können auch kleinere
Mengen von Diepoxiden einverleibt werden, wie hllhlh
thylcyclohexancarboxylat, Dicyclopentadiendioxid, Limonendioxid,
4,4'-(Diglycidyl)-diphenylpropan und Vinylcydohexandioxid. Auch andere Epoxide sind geeignet,
Alkylenoxide mit 2 bis 6 C-Atomen sind jedoch bevorzugt. Auch Gemische dieser Epoxide sind sehr
geeignet.
Als Katalysatoren für diese Oxyalkylierung sind Alkali- oder Erdalkalihydroxide, wie Natrium-, Kalium-,
Lithiu.n-, Calcium- und Bariumhydroxid, primäre, sekundäre oder tertiäre Amine, wie Methyl-, Dimethyl-..
Diäthyl-, Trimethyl-, Triäthyl-, Tripropyl-, Dimethylbenzyl-,
Dimethylhydroxyäthyl-, Dimethyl-2-hydroxypropylamin, und/oder basische Alkalimetallsalze, z. B.
Natriumacetat oder -benzoat, geeignet.
Zur Herstellung spezieller Kondensationsprodukte können Katalysatorkombinationen verwendet werden.
Beispielsweise kann man einen Aminkatalysator, wie Triäthylamin, zur Anlagerung von 1 Mol Propylenoxid
an jede der phenolischen Hydroxylgruppen verwenden und anschließend die Oxyalkylierung mit Äthylenoxid
unter Verwendung eines Alkalimetallhydroxids, wie Natriumhydroxid, weiter fortsetzen. Die Oxyalkylierung
wird in der Regel bei 50 bis 25O0C durchgeführt, wobei die Phenole vorzugsweise bei 50 bis 15013C1 die
Kondensationsprodukte erst bei 150 bis 25O0C mit höheren Geschwindigkeiten oxyalkyliert werden. Bei
der Umsetzung von höhermolekularen Harzen können zwar zur Verringerung der Viskosität Lösungsmittel
verwendet werden, jedoch ist diese Maßnahme in der Regel nicht bevorzugt
Man kann die phenolischen Hydroxylgruppen der Phenole oder Phenolkondensationsprodukte auch mit
Alkylenhalogenhydrinen unter Verwendung äquivalenter
Mengen eines Alkalimetallhydroxids als Katalysator oxyalkylieren. Dafür geeignete AJkylenhalogenhydrine
ίο sind Äthylenchlor- oder -bromhydrin, Propylen-chlor-
oder -bromhydrin, 23-Butylen-chlor- oder -bromhydrin,
sowie Chlor- oder -brompropandiol.
Novolake kann man auch mit Alkylencarbonate^ wie Äthylencarbonat und Propylencarbonat, unter Verwendung
eines Katalysators, wie Natrium- oder Kaliumcarbonat, oxyalkylieren.
Bei der Herstellung des Phenol-Aldehyd- oder Phennl-Keton-Kondensationsprodukts ist darauf zu
achten, daß pro Molekül minde? t;ns eine Hydroxyalkyl-
_>o gruppe vorhanden ist Vorzugsweise wird pro Mol
phenolischer Hydroxylgruppen mindestens 1 Mol Oxyalkylierungsmittei eingesetzt Häufig sind jedoch
Produkte vorzuziehen, die durch Umsetzung mit mehreren Molen Oxyalkylierungsmitteln pro MoI
phenolischer Hydroxylgruppen hergestellt worden sind, da sich die physikalischen Eigenschaften des daraus
hergestellten Polyurethangemisches über die Ätherkettenlänge einstellen lassen. Auch die Hydroxylzahl des
modifizierten PhenoI-AIdehyd-Kondensationsproduktes kann durch Regelung der Ätherkettenlänge
eingestellt werden. Die Länge der Ätherketten beeinflußt weiterhin die Viskosität des Kondensationsproduktes
sowie die physikalischen Eigenschaften der fließ- und formbaren Formsandmasse. Im allgemeinen sollen
nicht mehr als 10 Mol Oxyalkylierungsmittei pro Mol phenolische Hydroxylgruppen verwendet werden. Gewünschtenfalls
können jedoch bis zu 25 Mol Oxyalkylierungsmittei pro MoI phenolische Hydroxylgruppen
angewendet werden.
Die als harzartige Destillationsprodukte für das erfindungsgemäße Phenolharzbindemittelgemisch geeigneten
Nadelholzteere haben vorzugsweise eine Viskosität von mindestens 03 Pa · s bei .30°C und eine
Säurezahl zwischen etwa 30 und etwa 8(i, außerdem sieden davon etwa 60 bis 90% unterhalb 350°C. Bei der
trockenen Destillation (Schwelen) von Nadelholz wird das Nadelholz durch die Hitze verkohlt, die verdampften
Produkte werden durch Kondensieren wiedergewonnen. Ein anderes geeignetes Verfahren zur Herstellung
solcher Nadelholzteere besteht im Verkohlen von Nadelholz und Extrahieren der Produkte, wobei man
fir.e wasserlösliche und eine lösungsmittellösliche Fraktion erhält, die anschließend zur Gewinnung des
hochsiedender Nadelholzteers destilliert wird.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Phenolharzbindemittelgemisches
wird die Phenolharzkomponente der Formel I zusammen mit dem harzartigen Desiillationsprodukt
>nit einem geeigneten organischen Lösungsmittel verschnitten. Geeignete Lösungsmittel sind
bo aromatische Kohlenwasserstoffe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie Benzol, Toluol, Xylol, Äthylbenzol,
Diäthylbenzol und/oder Monochlorbenzol. Weitere geeignete Lösungsmittel sind die Monoester-monoäther
von Alkyiuiglykolen mit 2 bis 10 Kohlenstoffato-
men, wie Äthylglykol, Diäthylenglykol, Propylenglykol
und Butylenglykol, d. h. Diäthylenglykolacetat, Diäthylenglykolmethylätheracetat,
Diäthylenglykolbutylätheracetal, Äthylenglykolacetat und/oder Äthylenglykolbu-
tylätheracetat.
Zusätzlich können auch noch Hilfülösungsmittel verwende! werden, z. B. aliphatische Kohlenwasserstoffe,
wie Hexan, Oktan, Petroläther, Petroleum und Naphtha. Die Harzkomponenten werden mit soviel
Lösungsmittel vermischt, daß eine gleichmäßige homogene Mischung entsteht. Die Mischzeit beträgt in der
Regel 30 Minuten bis 3 Stunden, vorzugsweise I bis 2 Stunden.
Auf IOO Gewichtsteile der Harzkomponenten werden
in der Regel 20 bis 60 Gewichtsteile, vorzugsweise etwa 25 bis 50 Gewichtsteile Lösungsmittel verwendet. Das
Gewichtsverhältnis von Phenolharzkornponente zu harzartigem Destillationsprodukt kann bis zu 10
betragen, vorzugsweise liegt es zwischen etwa 0,1 und 5.
Die erfindungsgemäßen Phenolharzbindemittelgemische besitzen in der Regel eine Viskosität von etwa 0,02
Ui!) 0,i Pa · s bei 30"C und eine Reakuonsiähigkeitsza'ni
von etwa 80 bis 160.
Zum Härten der erfindungsgemäßen Phenolharzbindemittelgemische
können verschiedene organische Polyisocyanate verwendet werden, z. B. 2,4-Tolylendiisocyanat
und/oder 2,6-Tolylendiisocyansit. Besonders
bevorzugt sind die im Handel erhältlichen Gemische dieser Verbindungen. Andere geeignete Polyisocyanate
sind Methylen-bis-(4-phenylisocyanat). n-Hyldiisocyanat,
1,5-Naphthalindiisocyanat. 1,3-Cyclopentylendiisocyanat,
p-Phenylendiisocyanat, 2,4,6-Tolylentriisocyanat
und 4,4',4"-Triphenylmethantriisocyanat. Höhere Isocyanate stehen in Form der flüssigen Reaktionsprodukte
von Diisocyanaten mit Polyalkoholen oder Polyaminen zur Verfügung. Außerdem können Isothiocyanate
und deren Gemische, sowie zahlreiche technische oder rohe Polyisocyanate, die im Handel erhältlich sind,
verwendet werden. Besonders bevorzugt <:ind Polyaryl-
polyisocyanate der allgemeinen Formel IV
NCO
* - CX,
NCO
R5
~f- -H c X2 -
W
R5
NCO
WY
(IV)
in der R5 ein Wasserstoff-, Chlor- oder Bromatom, ein
Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, X ein Wasserstoffatom, ein Ci _ 10-Alkyl- oder der Phenylrest
ist und π einen Durchschnittswert von mindestens I. vorzugsweise von I bis 3 hat.
Ein bevorzugtes Beispiel ist Polymethylenpolyphenylisocyanat.
Gelegentlich ist es erwünscht, die Phenolharzkomponente und das harzartige Destillationsprodukt mit
mindestens einer weiteren, Hydroxylgruppen enthaltenden, polymeren Verbindung zu mischen, um die
Eigenschaften des erfindungsgemäßen Phenolharzbindemittelgemisches weiter variieren zu können. Die
Harzkomponenten sollen jedoch mindestens 50 Gewichtsprozent der gesamten Hydroxylgruppen enthaltenden
Bestandteile ausmachen. Geeignet sind beispielsweise Polyester- und/oder Polyätherharze.
Geeignete Polyesterharze erhält man durch Reaktion eines meh; fertigen Alkohols mit einer Carbonsäure,
einem Carbonsäureanhydrid, Carbonsäureester oder Carbonsäurehalogenid.
Geeignete Polyätherharze erhält man durch Umsetzen eines mehrwertigen Alkohols oder einer Polycarbonsäure
mit einem monomeren 1,2-Epoxid, das nur eine 1.2-Epoxygruppe besitzt.
Als Hilfskomponenten sind z. B. folgende Gemische geeignet:
Harz Bestandteile
C
D
D
l,4,5,6,7,7-Hexachlor-bicyclo-(2.2.1)-5-hepten-2,3-dicarbonsäure
Trihydroxymethylpropan
Adipinsäure
Trihy droxy methylprnpan
Polypropylenglykol Mw: -2000
lA5,6,7,7-Hexachlor-bicyclo-(2.2.1)-
5-hepten-2,3-dicarbonsäure
Glycerin
Adipinsäure
Adipinsäure
Glycerin
Glycerin
Trihydroxymethylpropan Propylenoxid
Trihydroxymethylpropan
Adipinsäure
Phthalsäureanhydrid
Mol Säurezahl Hydrowl-
zahl
6
\
.2 ί
.2 ί
6
10
10
7,6
3
5
5
<1
5-hepten-2,3-dicarbonsiiure
365
504
265
640
392
392
435
202
202
Besonders geeignete Gemische erhält man, wenn man dem Reaktionsgemisch während oder vorzugsweise
nach der Herstellung der modifizierten Phenol-Aldehyd-Kondensationsprodukte und vor der Zugabe des
Oxyalkylierungsmittels einen mehrwertigen Alkohol einverleibt. Für diesen Zweck geeignete mehrwertige
A'!:ohole sind Glycerin, Sorbit, Mannit, Pentaerythrit,
Trirr.'ethylolpropan und Trimethyloläthan.
Zum Aushärten der erfindungsgemäßen Phenolharzbindemittelgemische
zu Polyurethanharzbindemitteln wird das erfindungsgemäße Bindemittelgemisch vorzugsweise
mit soviel Polyisocyanat versetzt, daß das Molverhältnis der Isocyanatgruppen zur Gesamtzahl
der mit dem Isocyanat reaktionsfähigen Gruppen etwa I beträgt. Das Verhältnis von erfindungsgemäßem
Phenolharzbindemittelgemisch zu Polyisocyanat wird in der Regel so gewühlt, daß im Gemisch 100 bis 115
Molprozent Isocyaniätgruppen. bezogen auf damit reaktionsfähige Gruppen, vorhanden sind, so daß ein
genügender Isocyariatüberschuß vorhanden ist, mit dem die geringen Mengen Wasser reagieren können, die
gegebenenfalls im Gemisch vorhanden sind.
Zur Herstellung von Gußformmassen wird Formsand in einem herkömmlichen Kollergang oder anderen
geeigneten Mischer mit den erfindungsgemäßen Phenolharzbindemittelgemischen versetzt und etwa 1 bis 10,
vorzugsweise etwa 1 bis 5 Minuten, vermischt. Die Sandkörnchen überziehen sich dabei mit den Harzkomponenten.
Anschließend setzt man das Polyisocyanat zu uM mischt weitere I bis 5 Minuten, vorzugsweise etwa 2
bis 3 Minuten, durch. Inder Regel verdampft ein Teil des
Lösungsmittels im Kollergang. Die so erhaltene fließbare Formmasse wird dem Mischer entnommen
und in die gewünschte Form gebracht.
Wahlweise kann die Formsandmasse in einem unter der Bezeichnung »Slinger« bekannten Mischer hergestellt
werden, der aus zwei Schneckenförderern, die an der gleichen Stelle in einen dritten Schneckenmischförderer
münden, besteht. F.in Teil des Formsandes und das erfindungsgemäße Phenolharzbindemittelgemisch werden
in den einen der beiden Schneckenförderer eingespeist, der Rest des Formsandes und das als
Härtungsmittel dienende Polyisocyanat in den anderen. Die beiden Schneckenförderer entladen den mit
erfindungsgemäßem Bindemittelgemisch bzw. Härtungsmittel überzogenen Sand in den dritten Schnekkenmischförderer,
wo alle Bestandteile der Formmasse innig miteinander vermischt werden. Die dabei erhaltene
fließbare Formmasse wird dann in die gewünschte Form entladen.
Die Bestandteile der Formmasse werden dabei in einem solchen Mengenverhältnis gemischt, daß das bei
der Umsetzung des erfindungsgemäßen Phenolharzbindemittelgemisches mit dem Polyisocyanat entstehende
Polyurethanbindemittel etwa I bis 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa I bis 2,5 Gewichtsprozent, bezogen
auf den in der Formmasse enthaltenen Formsand, ausmacht.
Aus diesen fließbaren Formsandmassen lassen sich Gußformen und Gußformkerne auf einfache Weise
herstellen, indem man die fließbare Formmasse einfach bei Raumtemperatur, d. h. etwa 30°C, aushärten läßt. Es
können jedoch auch höhere und niedrigere Härtungstemperaturen angewendet werden, z. B. etwa 10 bis
etwa 100° C oder darüber.
Die Beispiele erläutern die Erfindung. Das Beispiel 1 gibt die Herstellung verschiedener Phenolharzkomponenten
wieder, die Beispiele 2 bis 7 beziehen sich auf die Bindemittelgemische.
Beispiel Kondensationsprodukt
In einem mit einem Heizmantel versehenen Reaktor werden 3000 Gewichtsteile Phenol. 13 Gewichtsteile
Oxalsäure als Katalysator und 6 Gewichtsteile eines Netzmittels auf 100°C erhitzt. Anionische Netzmittel
vom Typ der Alkylarylsulfonate sind bevorzugt. Das auf 100°C erhitzte Gernisich wird mit 1110 Gewichtsteilen
einer 37ηΓ0Ζ£ηΐ!σ£η
wäßricren
versetzt, wobei die Formaldehydlösung so schnell zugegeben wird, da:3 das Gemisch durch die Reaktionswärme
unter starkern Rückfluß am Sieden gehalten wird.
Nach beendeter Formaldehydzugabe wird das Reaktionsgemisch weitere 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt,
dann bei 1800C entwässert. Das nicht umgesetzte
Phenol wird bei 200° C und 66 mbar abdestilliert. Man
erhält 2030 Gewichtsteile Kondensationsprodukt, die im Reaktionsgefäß mit 7,2 Gewichtsteilen Natriumhydroxid,
dann mit 878 Gewichtsteilen Äthylenoxid, flüssig oder dampfförmig, versetzt werde". Die Temperatur im
Reaktionsgefäß wird während der ersten zwei Stunden bei 1900C gehalten, worauf man sie bis zum Ende der
Zugabe auf 200 bis 220° C steigen läßt. Das erhaltene Kondensationsprodukt hat eine Hydroxylzahl von 370
und eine Gardner-Viskosität bei 50° C von etwa 2000 Sekunden.
Phenol-Keton-Kondensationsprodukt2
Dieses Produkt wird wie das Kondensationsprodukt 1 hergestellt, indem man 3000 Teile Phenol und 820 Teile
Aceton unter Rückfluß 4 Stunden in Anwesenheit von 10 Teilen Schwefelsäure als Katalysator und 10 Teilen
Alkylbenzolsulfonat-Metzmittel erhitzt. Nach dem Entwässern
und der Abtrennung des überschüssigen Phenols wird das Phenol-Aceton-Kondensationsprodukt
mit 10 Teilen Natriumhydroxid, dann mit 900 Teilen Äthylenoxid versetzt und auf 180 bis 220° C
erhitzt Das erhaltene Kondensationsprodukt besitzt eine Hydroxylzahl von 310.
Die Eigenschaften der Kondensationsprodukte 1 und 2 können durch Variieren des Verhältnisses von
Äthylenoxid zu phenolischen Hydroxylgruppen und durch Ändern des Verhältnisses von Phenol zu Aldehyd
oder Keton im Grundkondensat beträchtlich verändert werden. Bei den Kondensationsprodukten 3 bis 6 wird
das Verhältnis von Äthylenoxid zu phenolischen Hydroxylgruppen zwischen 1,50 und 3,0 variiert,
während das Verhältnis von eingesetztem Phenol zu Aldehyd im Grundkondensat bei 3 :2 gehalten wird. Bei
dem Kondensationsprodukten 7 bis 9 wird das Verhältnis von eingesetztem Phenol zu eingesetztem
Aldehyd auf 5 :4 erhöht, während das Äthylenoxidverhältnis zwischen 1,25 und 1,72 variiert. Der Einfluß
dieser Änderungen auf die Viskosität des Kondensa-
12
tionsproduktes sowie seine Hydroxylzahl sind aus
Tabelle I zu ersehen. Alle anderen Verfahrensbedingungen bei der Herstellung der Kondensationsprodukte 3
bis 9 sind gleich denjenigen, die bei der Herstellung von
Kondensationsprodukt 1 angewendet wurden.
Konoensations- produkt Nr. |
Verhältnis Phenol/Aldehyd im Grundkondensat |
Verhältnis Äthylenoxid/Hydro xylgruppen |
Hydroxylzahl | Viskosität, Gardner- Sekunden |
I | 3/2 | 1,0 | 376 | 2 000 |
3 | 3/2 | 1,50 | 339 | 335 |
4 | 3/2 | 2,0 | 301 | 52 |
5 | 3/2 | 2,5 | 267 | 23 |
6 | 3/2 | 3,0 | 250 | 13,7 |
7 | 5/4 | 1,25 | 340 | 10 500 |
8 | 5/4 | 1,50 | 320 | 2 200 |
9 | 5/4 | 1.72 | 292 | 545 |
Die Viskositätswerte und Hydroxylzahlen der Kondensationsprodukte
lassen sich auch dadurch ändern, daß man verschiedene Alkylenoxide verwendet, wobei
sowohl die Ketienlänge des Grundkondensats als auch die Länge der Alkylenoxidseitenketten konstant gehalten
wird. Die Kondensationsprodukte 10, 11 und 12
werden analog Kondensationsprodukt 5 hergestellt, wobei abweichend davon das Äthylenoxid ganz oder
teilweise durch Propylenoxid ersetzt wird. Die Hydro-
xylzahlen und Viskositätswerte der auf diese Weise erhaltenen Kondensationsprodukte sind in Tabelle Il
zusammengestellt, in der zum Vergleich auch die entsprechenden Werte des Kondensationsprodukts 5
aufgeführt sind. Weiterhin findet sich in Tabelle Il ein Kondensationsprodukt 13, das analog den vorstehend
beschriebenen Kondensationsprodukten, jedoch unter Verwendung anderer Mengenverhältnisse der Ausgangsverbindungen
hergestellt worden ist.
Konden | Verhältnis | Verhältnis Alkylenoxid/ | Hydroxyl | Viskosität, |
sations- | Phenol/Aldehyd im | Hydroxylgruppen | zahl | Gardner-Sekunden |
produkt Nr. | Grundkondensat | |||
5 | 3/2 | + 2,5 Äihylenoxid | 267 | 23 |
10 | 3/? | 2,0 Äthylenoxid | 256 | 21 |
+ 0,5 Propylenoxid | ||||
11 | 3/2 | 1,73 Äthylenoxid | 257 | 19 |
+ 0,76 Propylenoxid | ||||
12 | 3/2 | 2,5 Propylenoxid | 244 | 31 |
13 | 4/3 | 3,5 Äthylenoxid | 200 | 2,5 Pa · s bei 30 C |
+ 3,5 Propylenoxid |
Es wird ein Alkylenhalogenhydrin als Oxyalkylierungsmittel verwendet Ein 5 Liter fassender Dreihalskolben wird mit 520 g eines Phenol-Aldehyd-Kondensationsproduktes, das wie Kondensationsprodukt 1
hergestellt worden ist, und mit 600 g Äthanol beschickt und mit 880 g 37prozentiger Natronlauge versetzt Die
Lösung wird auf 800C erhitzt, innerhalb einer Stunde
mit 443 g Äthylenchlorhydrin versetzt und unter Rückfluß erhitzt, bis sie keine phenolischen Hydroxylgruppen mehr enthält Der Alkohol wird abdestilliert,
das Produkt wird mit heißem Wasser salzfrei gewaschen. Der Rückstand wird durch Erhitzen auf 1500C
unter vermindertem Druck getrocknet
312 g des zur Herstellung von Kondensationsprodukt 1 verwendeten PhenoI-AJdehyd-Kondensats, 1267 g
Äthylencarbonat und 1,5 g Natriumcarbonat werden gemischt und in einem Stickstoffstrom auf 170 bis 180° C
erhitzt. Es entwickelt sich Kohlendioxid. Nach 6 Stunden ist das Produkt frei von phenolischen
Hydroxylgruppen und besitzt eine Hydroxylzahl von 357.
312 g des zur Herstellung des Kondensationsprodukts
1 verwendeten Phenol-Aldehyd-Kondensats, 290 g Propylencarbonat und 1,5 g Kaliumcarbonat werden
gemischt und im Stickstoffstrom 12 Stunden auf 170 bis
180° C erhitzt Es entwickelt sich CO2- Das Produkt ist
frei von phenolischen Hydroxylgruppen und besitz' eine Hydroxylzahl von 338.
1 Mol Phenol wird mit 2 Mol Äthylenoxid umgesetzt. 364 Teile des so erhaltenen oxyäthyüerten Produktes
werden mit 20 Teilen einer 37prozentigen wäßrigen Formaidehydlösung und 4,3 Teilen konzentrierter
wäßriger Salzsäure vermischt und unter Rückfluß erhitzt, bis keine Carbonylgruppe mehr vorhanden sind.
Das Produkt wird unter vermindertem Druck bei 1800C
abgestreift. Das Endprodukt (341 Teile) besitzt eine Hydroxylzahl von 253.
Kondensationsprodukt 18
40 Teile Natriumhydroxid werden in 470 Teilen Wasser gelöst, mit 116 Teilen Propylenoxid und 263
Teilen eines Phenol-Aldehyd-Kondensats versetzt, das durch Umret/.en von I Mol Phenol mit 3 Mol Formaldehyd
und anschließendes Entwässern bis auf einen Feststoffgehalt von etwa 70 Gewichtsprozent hergestellt
worden ist. Man läßt das Gemisch 16 Stunden bei etwa 400C reagieren, worauf es praktisch kein
Propylenoxid mehr enthält. Das Natriumhydroxid wird mit 60 Teilen Essigsäure neutralisiert, das Wasser wird
azeotrop mit Benzol unter vermindertem Druck abdestilliert. Das Natriumacetat fällt aus dem Harz-Benzolgemisch
praktisch vollständig aus. Das Benzol wird durch Trocknen unter vermindertem Druck entfernt.
Das so erhaltene hydroxyalkylierte Phenol-Aldehyd-Kondensationsprodukt ist ein hochviskoses, halbfestes
Produkt.
35 Gewichtsteile des Kondensationsproduktes Nr. 5 des Beispiels 1, 45 Gewichtsteile eines Nadelholzteerproduktes,
das durch trockene Destillation von Nadelholz hergestellt worden ist und einen Anfangssiedepunkt
von 1500C, eine Viskosität von 0,7 Pa ■ Sekunde bei 300C und eine Säurezahl von 56 besitzt, werden mit
10 Teilen Xylol, 10 Teilen Diäthylenglykol und 1,5 Teilen Triäthylamin vermischt. Das erhaltene Gemisch wird
mit 6667 Teilen Formsand versetzt und in einem herkömmlichen Kollergang zwei Minuten vermischt.
Dann wird soviel Polymethylenpolyphenylisocyanat zugesetzt, daß pro Hydroxylgruppe im Harz 1,1
Isocyanatgruppen vorhanden sind. Es wird nochmals 2 Minuten durchgemischt. Das so hergestellte Gemisch
wird dem Kollergang entnommen und sofort die Verfestigungszeit (»deep-set time«) bestimmt. Dafür
gibt man einen Teil der Formmasse in einen Eimer und steckt ein Thermometer hinein. Ais Meßwert wird
diejenige Zeit angegeben, nach der sich das Thermometer nicht mehr tiefer in die Formmasse hineindrücken
läßt. Man erhält eine Verfestigungszeit von 10 Minuten.
Eine Minute nach der Entnahme aus dem Kollergang wird die Formmasse zu Forrp.körpern ausgeformt, die
bei Umgebungstemperatur, d. h. etwa 300C, 24 Stunden
ausgehärtet werden. Nach dem 24stündigen Aushärten werden die Formkörper geprüft: sie haben eine
Zugfestigkeit von 10,7 bis 13,5 bar und eine Ritzhärte von 90 bis 95. Der Ritzhärtetest wird gemäß eines
»Diertert Nr. 373 Testers« in »The Foundry Sand Handbook«, 7. Aasgabe, Veröffentlichung Nr. 12 der
American Foundry Society durchgeführt. Formen und Kerne mit einer Ritzhärte von 75 sind in der
Gießerei-Industrie brauchbar.
35 Teile des Kondensationsproduktes Nr. 5 und 45 Gewichtsteile des in Beispiel 2 verwendeten Nadelholzteerproduktes
werden mit 10 Teilen Xylol, 10 Gewichtsteilen Diäthylenglykolacetat und 4 Gewichtsteilen Kobaltnaphthenat gemischt, in einem Kollergang
mit 6667 Gewichtsteilen Formsand versetzt und 2 Minuten vermischt. Das erhaltene Gemisch wird
anschließend mit soviel Polymethylenpolyphenylisocyanat versetzt, daß das Verhältnis vo., vorhandenen
Isocyanatgruppen zur Gesamtzahl der Hydroxylgruppen in den Harzkomponenten 0,9 beträgt, und dann wird
2 Minuten durchgemischt. Die Formmasse wird aus dem Kollergang entommen und sofort zur Herstellung von
Formkörpern verwendet. Die Formkörper werden bei Umgebungstemperatur 24 Stunden ausgehärtet. Danach
beträgt ihre Zugfestigkeit 7,4 bis 9,! bar und ihre Ritzhärte 75 bis 80. Die Verfestigungszeit dieser
Formmasse beträgt 20 Minuten.
B e i s ρ i e 1 4
30 Gewichtsteile des Kondensationsproduktes Nr. 5 und 50 Teile des in Beispiel 2 verwendeten Nadelholzteerproduktes
werden mit 10 Teilen Xylol und 10 Gewichtsteilen Diäthylenglykolacetat 2 Stunden vermischt.
Das erhaltene Gemisch besitzt einen pH von 4.9 und eine Viskosität von 0,148 Pa · s bei 25°C und wird in
einem Kollergang 2 Minuten mit 6667 Teilen Formsand gemischt. Dann setzt man soviel Polymethylenpolyphenylisocyanat
zu, daß das Verhältnis von Isocyanatgruppen zur Gesamtzahl der Hydroxylgruppen in den
Harzkomponenten des Gemisches 1,1 beträgt. Man mischt weitere 2 Minuten durch und entnimmt die
erhaltene Formmasse dem Kollergang. Null, 5 bzw. 10 Minuten nach der Entnahme stellt man aus der
Formmasse Formkörper her, die 24 Stunden bei Umgebungstemperatur bzw. etwa. 300C ausgehärtet
werden, worauf man ihre Zugfestigkeit bestimmt. Man erhält folgende Werte:
Wartezeit vor dem
Ausformen
Ausformen
Zugfestigkeit bar
10
18,0-19,4 17,6-18,1 16,0-16,8
Die Ritzhärte der Formkörper beträgt 90 bis 95, die Verfestigungszeit der Formmasse etwa 60 Minuten.
10 Teile des Kondensationsprodukis Nr. 5, 50 Teil, des in Beispiel 2 verwendeten Nadelholzteerprodukts
und 10 Teile eines Polyesterharzes, das durch Umsetzen
vor. 2 Mo! Trihydroxyir.etkyipropar, mit ! Mo!
Hexachiorendomethylentetrahydrophthalsäureanhydrid
und anschließende Verringerung der Säurezahl auf 25 hergestellt worden ist, werden mit 20 Teilen Xylol
und 10 Teilen Diäthylenglykolacetat 2 Stunden bei 80° C
vermischt Das erhaltene Gemisch wird mit 6667 Teilen Formsand in einem Kollergang 2 Minuten lang
vermischt, dann mit soviel Polymethylenpolyphenylisocyanat versetzt, daß das Verhältnis der im Gemisch
vorhandenen Isocyanatgruppen zur Gesamtzahl der Hydroxylgruppen in den Harzkomponenten 1,1 beträgt;
man mischt 2 Minuten durch. Die erhaltene Formmasse wird dem Kollergang entnommen. Die Formmasse
besitzt eine Verfestigungszeit von 1 Stunde und 30 Minuten. Aus der Formmasse werden nach verschiedenen
langen Wartezeiten ab der Entnahme aus dem Kollergang Formkörper hergestellt, die bei Umgebungstemperatur
(etwa 300Q 24 Stunden ausgehärtet
werden, worauf ihre Zugfestigkeit bestimmt wird. Man
erhält folgende Werte:
Wartezeit vor dem | Zugfestigkeit |
Ausformen | |
bar | |
0 | 20,4-23,0 |
5 | 19,0-19,2 |
10 | 17,8-18,5 |
20 | 14,8-17,3 |
30 | 14,6-16,0 |
Ein Kondensationsprodukt, das im Durchschnitt 4 Phenolreste auf 3 Methylengruppen enthält und analog
Kondensationsprodukt 13 hergestellt worden ist, wird
mit dem in Beispiel 2 verwendeten Nadelholzteerpro
dukt, Xylol und Diäthylenglykolacetat in verschiedener Mischungsverhältnissen vermischt Man stellt 3 ver
schiedene Harz-Lösungsmittel-Gemische her, die je
weils mit 6667 Teilen Formsand in einem Kollergang ί
Minuten vermischt werden. Dann wird jeweils sovie Polymethylenpolyphenylisocyanat zugesetzt, daß da!
Verhältnis der Isocyanatgruppen zur Gesamtzahl der ir
den Harzkomponenten des Gemisches vorhandener
ίο Hydroxylgruppen 1,1 beträgt, und mischt 2 Minuter
durch. Die Formmasse wird dem Kollergang entnommen, die Verfestigungszeit wird bestimmt In verschiedenen Zeitabständen (Wartezeiten) nach dem Entnehmen aus dem Kollergang werden Formkörper herge-
ι s stellt, die jeweils 24 Stunden bei Umgebungstemperatur
(etwa 300C) ausgehärtet werden, worauf man ihre
Zugfestigkeit und Ritzhärte bestimmt Die Mengenverhältnisse der einzelnen Komponenten und die Eigenschaften der dabei erhaltenen Formmassen bzw. der aus
>u diesen hergestellten Formkörper sind in Tabelle II!
aufgeführt
A | B | C | |
Gewichtsteile | |||
Kondensationsprodukt | 37 | 30 | 20 |
Nadelholzleerprodukt | 33 | 40 | 50 |
Xylol | 20 | 20 | 20 |
Diäthylenglykolacetat | 10 | 10 | 10 |
Verfestigungszeit, Std. | 1,08 | 1,17 | 1,5 |
Wartezeit vor dem Ausformen | Zugfestigkeit, bar |
10
15
20
30
Ritzhärte
18,3-19,4 18,1-17,3 17,6-16,7 15,0-13,9 12,5-10,9 95
18,3-18,8
17,6-19,2
15,2-15,1
13,7-16,2
11,7-10,2
90-95
18,5-16,7
17,6-15,9
16,0-16,2
15,5-16,6
13,4-14,8
95
50 Teile des Kondensationsprodukts Nr. 13, das durchschnittlich 4 Phenylreste auf 3 Methylengruppen
und 7 Alkylenoxideinheiten pro phenolische Hydroxylgruppe enthält, 10 Teile des in Beispiel 5 verwendeten
Polyesterharzes und 10 Teile eines Nadelholzteerproduktes (hergestellt durch Verkohlen von Nadelholz,
Auftrennen des dabei destillierten Produkts durch Lösungsmittelextraktion in eine wasserlösliche Fraktion
und eine lösungsmittellösliche Fraktion, anschließende Destillation der lösungsmittellöslichen Fraktion, wobei
die zwischen 170 und 350"C übergehende Fraktion mi
aufgefangen wird), das bei 30° C eine Viskosität von 0,54 Pa ■ s sowie eine Säurezahl von 43 besitzt, werden
mit 20 Teilen Naphtha mit hohem Flammpunkt und 10 Teilen Diäthylenglykolmonomethylätheracetat gemischt. Dieses Gemisch wird in einem Kollergang tr.
herkömmlicher Bauart mit 6667 Teilen Formsand zwei Minuten vermischt. Dann setzt man 35,4 Teile
Polymethylenpolyphenylisocyanat zu, mischt nochmals
2 Minuten durch und entnimmt die Formmasse dem
Kollergang. Die Verfestigungszeit beträgt 1 Stunde und 30 Minuten. Nach verschiedenen Wartezeiten ab der
Entnahme aus dem Kollergang werden Formkörper aus der Formmasse hergestellt. Die Formkörper werden bei
Umgebungstemperatur (300C) 24 Stunden ausgehärtet, worauf man ihre Zugfestigkeit bestimmt. Man erhält
folgende Werte:
Wartezeit vor dem
Ausformen
Zugfestigkeit
bar
5 16,6
10 15,9
20 13,4
30 11.9
909 527/14
Als Formsand wird jeweils »Manley 515 foundry
sand« verwendet, der ein rundkörniger Sand mit einer »American Foundry Society Number« von 68 und
folgender Siebanalyse ist;
Gewichtsprozent | |
Rückstand auf einem Sieb mit einer | |
lichten Maschenweite von: | |
0,42 mm | 2,7 |
0,297 mm | 14,8 |
0,21 mm | 30,0 |
0,149 mm | 32,0 |
0,105 mm | 15,8 |
0,074 mm | 3,7 |
0,053 mm | 0,8 |
passiert ein Sieb mit einer lichten | 0,2 |
Maschcnweiie von 0,053 mm |
Die Umsetzung der erfindungsgemäßen Phenolharzbindemittelgemische mit den organischen Polyisocyanaten zu Polyurethanen kann gewünschtenfalls mit Hilfe
geeigneter Katalysatoren beschleunigt werden. Zu
diesem Zweck können beliebige der bekannten
Katalysatoren tür Reaktionen mit Isocyanat verwendet werden, jedoch am besten Verbindungen mit bis zu 20
C-Atomen im Molekül, ζ. B. Trialkylamine, wie Trimethylamin, Triethylamin, Diäthylentriamin und Tetrame-
thylbutylbutandiamin, Morpholinverbindungen, wie N-Methylmorpholin, N-Acetylmorpholin und 4,4'-Dithiomorpholin, sowie tertiäre Amine, wie
Diäthyläthanolamin, Methyldiäthanolamin, N-Diäthylaminoessigsäure, Methylaminodipr&pionsäure,
: s N-Methyldipropylentriamin und Dimethylpiperazin. Bevorzugt sind Triäthylamin und Tetramethylguanidin.
Auch Antimonverbindungen, wie Antimopcaprylat,
Antiminnaphthenat und Antimon-III-chlorid, Zinnverbindungen, wie Dibutylzinndilaurat, Tri-n-octylzinnoxid,
Dizinnhexabutyl, Tributylzinnphosphat oder Zinn-IV-chloriu, sind geeignet
Claims (3)
1. Lösungsniittelhaltiges Phenolharzbindemittelgemisch, insbesondere für Formsand, auf der Basis s
eines härtbaren Phenolharzes, als härtbare Phenolharzkomponemte ein Kondensationsprodukt der
allgemeinen Formel I enthaltend
io
i5
(D
Ri
in der η einen Durchschnittswert von 0,2 bis 6 besitzt,
x,yund ζganze Zahlen von 1 bis 25 sind, die Reste Ri
untereinander gleich oder verschieden sind und je ein Wasserstoff-, Fluor-, Chlor- oder Bromatom
oder einen Kohlenwasserstoff bedeuten, R2 und R3
gleich oder verschieden sind und je ein Wasserstoffatom, einen Kohlenwasserstoffrest oder einen
halogensubstituierten Kohlenwasserstoff rest darsi eilen, und die Reste R« untereinander gleich oder
verschieden sind und je einen Kohlenwasserstoffrest bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß
es ein harzartiges Destillationsprodukt, das bei der Trockendestillation von Nadelholz anfällt und einen
Anfangssiedepjnkt von mindestens 1500C, eine
Viskosität bei 30° C von mindestens 0,1 Pa · s und eine Säurezahl von mindestnes 20 aufweist, und
gegebenenfalls zusätzlich ein Polyester- und/oder Polyätherharz in einer Menge bis zu 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die Phenolharzkomponente,
enthält.
2. Phenolharzbindemittelgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das harzartige
Destillationsprodukl eine Viskosität von mindestens 03Pas bei 3O0C und eine Säurezahl von etwa 30
bis etwa 80 hac und davon 60 bis 90% unter 3500C
sieden.
3. Phenolharzbindemittelgemisch nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es bis zu 10,
vorzugsweise 0,1 bis 5 Gewichtsteile harzartiges Destillationsprodukt je Gewichtsteil Phenolharzkomponente enthält.
30
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