DE1902328A1

DE1902328A1 - Process for the production of self-adhesive compounds

Info

Publication number: DE1902328A1
Application number: DE19691902328
Authority: DE
Inventors: Boguslaw Andrasz; Zbigniew Maniowski; Dr-Ing Tadeusz Olszowski; Dr Jerzy Romanski; Jan Wilk
Original assignee: MINISTERSTWO PRZEMYSLO CIEZKIE
Current assignee: MINISTERSTWO PRZEMYSLO CIEZKIE
Priority date: 1968-01-26
Filing date: 1969-01-17
Publication date: 1969-09-11
Also published as: FR2000776A1; ES362932A1; GB1258143A; BE727382A

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPFDR. BERG DIPL.-ING. STAPF

PATENTANWÄLTE MÜNCHEN 2. H ILBL.ESTRASSE 2OPATENT LAWYERS MUNICH 2nd H ILBL.ESTRASSE 2O

Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapf, 8 MOnchen 2, Hilblestrofie 20

Ihr ZeichenYour sign

Unser ZeichenOur sign

IV/Gd 18 085IV / Gd 18 085

Datumdate

l1 7. Jan. ftttl1 Jan. 7 fttt

Anwaltsakten-Hrο 18 085Attorney files-Hrο 18 085

MIIfIoIERSTWO PRZßü/lYoLO CIEZKIEGO, Instytut Odlewnictwa,MIIfIoIERSTWO PRZßü / lYoLO CIEZKIEGO, Instytut Odlewnictwa,

Krakow / Polen.Krakow / Poland.

ürfinder :ürfinder:

Dr. Georg Roinanski, Dr.Ing.Tadeusz Olszowski,Dr. Georg Roinanski, Dr Ing Tadeusz Olszowski,

Diplolng. Zbigniew Maniowski,Diplolng. Zbigniew Maniowski,

Ingo üogusiaw Andrasz und Diplolng.Jan WiIk.Ingo üogusiaw Andrasz and graduate Jan WiIk.

Verfahren für die Erzeugung von selbsthärtenden Massen.Process for the production of self-hardening compounds.

Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung von flüssigen selbathärtenden, für die fertigungThe subject of the invention is a method for the production of liquid self-hardening, for the production

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von Giess- und Kernformen bestimmten und zur selbständiger Kalthärtung ausgelegten Formmassen.determined by casting and core molds and become more independent Cold curing designed molding compounds.

Bei den bisher bekannten Verfahren zur Fertigung von flüssigen selbsthärtenden, vornehmlich in periodischen Mischern erzeugten Formmassen, werden als Schaummittel, zwecks Erzielung einer flüssigen Sandmasse mit einem verhältnismässig niedrigen Wassergehalt, vorv/iegend oberflächenaktive Mittel - Derivate der Benzolsulfonsäuren, wie z.B, Uatriumsalze der Dodezyl-Benzolsulfonatsäuren auch Kerylo-Benzolsulfonate genannt, oder auch Nebenprodukte aus der Petroleumraffination, die ein Gemisch aus Hydrogensulfaten sowie Sulfonaten verschiedener aliphatischen aromatischer und hydroaromatischer Verbindungen darstellen und allgemein unter der Bezeichnung Pietrov Kontakt bekannt sind, angewandt.In the previously known method for the production of liquid self-hardening, mainly in periodic Mixers produced molding compounds are used as foaming agents, in order to achieve a liquid sand mass with a relatively low water content, mainly surface-active agents - derivatives of benzene sulfonic acids, such as, for example, the sodium salts of the dodecyl benzenesulfonate acids also called kerylo-benzenesulfonates, or by-products from petroleum refining, which is a mixture of hydrogen sulfates and sulfonates of various aliphatic represent aromatic and hydroaromatic compounds and generally under the name Pietrov Contact are known, applied.

Die Verwendung derartiger Schaummittel für die Fertigung von flüssigen selbsthärtenden Formmassen aus Quarzsand., Dicalciumsilikat oder anderen ähnlichen Komponenten, sowie Wasserglas erfordert die gleichzeitige Anwendung von bestimmten anderen oberflächenaktiven Mitteln in Form von Stabilisatoren bzw. Schaumlöschern und des öfteren sogar einer erhöhten Temperati:¹- für die Verbesserung einiger Eigenschaften der "bereits selbständig kaltge-The use of such foaming agents for the production of liquid self-hardening molding compounds from quartz sand, dicalcium silicate or other similar components, as well as water glass requires the simultaneous use of certain other surface-active agents in the form of stabilizers or foam extinguishers and often even an increased temperature: ¹ - for the improvement of some properties of the "already independently cold

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- 3 härteten Formmasse.- 3 hardened molding compounds.

Die Verwendung im Fertigungsverfahren von flüssigen selbsthärtenden .formmassen z,ß. von Schaumbildtern der Kerylo-Benzolsulfonatreihe, "bewirtet eine Herabsetzung der Kalthärtungs-Geschwindigkeit sowie des öfteren auch eine wesentliche Verminderung der Permeabilität nach dem Härten, was das Entstehen von zahlreichen Gussfehlern an den Gußstücken zur .Folge hat,The use in the production process of liquid self-hardening .formmassen z, ß. of foaming agents of the kerylo-benzenesulfonate series, "hosts a reduction in the work hardening rate and often a substantial decrease in the permeability after hardening, which results in the occurrence of numerous casting defects on the castings,

•beispielsweise wurde festgestellt, dass mittels Kerylo-Benzo lsulfonat en, inländischer Produktion, aufgeschäumte iormmassen nach der Kalthärtung eine nur etwa 50 Einheiten betragende Permeabilität aufweisen und somit im Vergleich zu traditionell erzeugten Massen eine zwei-bis sogar dreimal kleinere Permeabilität besitzen.Praktische Industrieerfahrungen ergaben, dass die aus diesen selbsthartenden Formmassen gefertigten Giess- und Kernformen zusätzlich ausgetrocknet werden müssen, um bessere 1ermeabilitätseigenschaften aufweisen zu können.• For example, it was found that using Kerylo-Benzo Isulphonates, domestically produced, foamed dimensional masses after cold hardening are only about 50 units have the amount of permeability and thus a two-to-one compared to traditionally produced masses even have three times less permeability. Practical industry experience has shown that the from these self-curing molding compounds made casting molds and core molds must also be dried out in order to have better permeability properties.

Lies muss als zusätzlicher Mangel dieser Fertigungsart angesehen werden, weil eine Austrocknung der Formen und Kerne einen äusserat zeitraubenden und kostspieligen Prozess darstellen.Lies must be seen as an additional defect of this type of production, because the forms and Cores represent an extremely time-consuming and costly process.

- 4 „- 4 "

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Auch, die unter Anwendung von Schaumbildnern, die als Nebenprodukt aus der Petroleum-Raffination, z.ü. nach dem Pietrov-iiontaktverfahren erhalten werden, erzeugten selbsthärtenden .formmassen, weisen aufgrund der garingen Schäumungseigenschaften dieses Schaumbildners, eine ungenügende Schaumbeständigkeit auf, was die Fertigung von flüssigen Formmassen in neuzeitlichen kontinuierlichen Mischern ohne Zusatz von entsprechenden Schaumstabilisatoren erschwert und sogar gänzlich verunmöglicht.Also, those using foaming agents that are called By-product from petroleum refining, e.g. after the Pietrov-iontakt process, produced self-hardening .molding compounds, show due to the garingen Foaming properties of this foaming agent, an insufficient one Foam resistance on what the production of liquid molding compounds in modern continuous Mixing without the addition of appropriate foam stabilizers is made difficult and even completely impossible.

Allgemein muss festgestellt werden, dass die Anwendung von Stabilisatoren oder Schaumlöschern, wenn diese auch in einem gewissen Mass einige technologische Eigenschaften der flüssigen, selbsthartenden Formmassen verbessern, doch fast immer zu einer Verschlechterung von anderen Eigenschaften derartig erzeugter Formmassen führen.In general, it must be stated that the use of stabilizers or foam extinguishers, if these too to a certain extent improve some of the technological properties of the liquid, self-hardening molding compounds, but almost always lead to a deterioration in other properties of molding compositions produced in this way.

Ausser den beschriebenen Mangeln, die die erwähnten, aus Mischungen von oberflächenaktiven Verbindungen bestehenden Schaumbildner von veränderlicher chemischer Zusammensetzung besitzen, erfordern uiese Schaumbildner in der Praxis eine permanent andauernde genaue und somit äusserst umständliche kontrolle ihrer schaumbildenden Eigens chaft en.Except for the deficiencies described, which consist of mixtures of surface-active compounds mentioned If you have foaming agents of variable chemical composition, you will need foaming agents in practice a permanent, precise and therefore extremely cumbersome control of their foam-forming properties Properties.

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Die Erfindung verfolgt den Zweck die mit der Erzeugung von flüssigen Formmassen verbundenen technischen Probleme durch die Anwendung solcher Schaumbildner zu lösen, die ohne Zusatz von irgendwelchen oberflächenaktiven bubstanzen die Erzielung von Formmassen mit einem entsprechenden Flüssigkeitsgrad, sowohl aus periodischen, wie auch neuzeitlichen, kontinuierlichen Mischern gewährleisten und auch keinen hemmenden Einfluss auf die Abbindezeit der Formmasse ausüben und welche insbesondere den kaltgehärteten aus dem selbständigen Fertigungsverfahren erhaltenen Giess- und Kernformen eine entsprechende Permeabilität, ohne zusätzliche Trocknung in Trockenöfen sichern.The invention pursues the purpose with the generation technical problems associated with liquid molding compounds by using such foaming agents to dissolve without the addition of any surface-active substances substances the achievement of molding compounds with a corresponding degree of fluidity, both from periodic, as well as modern, continuous mixers guarantee and also no inhibiting influence on the Exercise setting time of the molding compound and which in particular the cold-hardened from the independent manufacturing process The casting and core molds obtained have a corresponding permeability, without additional drying in drying ovens to back up.

Im Ergebnis der durchgeführten Untersuchungen wurde eine hochleistungsvolle Verfahrenstechnik für die Erzeugung von flüssigen Formmassen - die den eigentlichen Sinn der Erfindung darstellt - ausgearbeitet, die darauf beruht, "dass den Grundkomponenten der Masse, d.i. dem Quarzsand, den Dicalciumsilikat bzw. anderen Härtern,dem Wasserglas und dem Wasser spezielle, auf Alkylo- oder Alkennaphtalensäure basierende Schaumbildner mit .folgender chemischen FormelAs a result of the investigations carried out, a high-performance process technology was used for the production of liquid molding compounds - which represents the real meaning of the invention - worked out, which is based on "that the basic components of the mass, i.e. the quartz sand, the dicalcium silicate or other hardeners, the Water glass and the water special foaming agents based on alkylo- or alkennaphthalenic acid with the following chemical formula

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zugesetzt werden,are added,

worin R = Alkyl, Alken o.a.mit gerader oder verzweigter Kette,where R = alkyl, alkene or the like with straight or branched Chain,

η β 1, 2 3, 4 oder 5 R-Mengen im Naphtalinkern, Me= anorganische oder organische Kationη β 1, 2 3, 4 or 5 R-sets in the naphthalene nucleus, Me = inorganic or organic cation

bedeuten.mean.

Einen beispielsweisen Schaumbildner bildet das Hatriumsalz der Dibutyl-Naphtalinsulfonsäure mit folgender chemischen Formel sAn example of a foaming agent is the sodium salt of dibutyl-naphthalene sulfonic acid with the following chemical formula s

Eine beispielsweise flüssige, selbsthärtende.Formmasse bildet eine Mischung von :For example, a liquid, self-hardening molding compound forms a mixture of:

Quarzsand 100 GewichtsteileQuartz sand 100 parts by weight

Schromschlacke 5 ⁿ Chromium slag 5 ^AD

Wasserglas, mit einem spez,Water glass, with a spec,

Gewicht von 1,5 g/cm 4 ^H Weight of 1.5 g / cm 4 ^H.

Wasser 2-2,5Water 2-2.5

Schaumbildner nach ErfindungFoaming agent according to the invention

umgerechnet auf reine Substanz 0,06 - 0,10 Gewichtsteile. converted to pure substance 0.06-0.10 parts by weight.

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Die erfindungsgemässe Erzeugung von flüssigen Formmassen beruht auf dem Mischen aller Masse-Komponenten in entsprechenden kontinuierlichen oder periodischen Mischern während 1 "bis 3 iviinuten. Während des Mischens unterliegt das Mischgut einer raschen Aufschäumung, wodurch dem Mischgut die Eigenschaft einer Flüssigkeit verliehen wird, was eine Formgebung in entsprechenden Kernkasten oder Formkasten mit Modellen im G-iessverfahren ermöglicht. Nach Ablauf von 5 bis 10 Minuten vom Moment der Beendigung des Mischvorganges, verliert die Formmasse ihre flüssigen Eigenschaften und beginnt bei Umgebungstemperatur selbständig abzubinden (härten).The production of liquid molding compositions according to the invention is based on the mixing of all composition components in appropriate continuous or intermittent mixing for 1 "to 3 ½ minutes. Subject to during mixing the mixed material rapidly foams, which gives the mixed material the property of a liquid, which enables shaping in corresponding core boxes or molding boxes with models in the casting process. After 5 to 10 minutes have passed since the end of the mixing process, the molding compound loses its liquidity Properties and begins to set (harden) automatically at ambient temperature.

Je nach den Bedingungen kann dieser Prozess 10 bis 45 Minuten andauern, wonach die üiess- oder Kernform vom iUiOdell getrennt wird und nach entsprechendem Bezug, ohne zusätzlichen Trocknens zur Fertigung von Gußstücken geeignet ist. Die Permeabilität der auf diese Art erzeugten Formmasse ist äusserst hoch und beträgt bei Verwendung von reinem, mittelkörnigem Quarzsand von 600 bis 800 Einheiten.Depending on the conditions, this process can take 10 to 45 minutes, after which the oil or core form of the iUiOdell is separated and according to the relevant reference, without additional drying is suitable for the production of castings. The permeability of the generated in this way Molding compound is extremely high and is 600 to 800 when using pure, medium-grain quartz sand Units.

Je nach technologischen Anforderungen, können die Dchaumbildner für die Erzeugung von flüssigen Formmassen nach der Erfindung in verschiedener physikalischer Form,Depending on the technological requirements, the foam formers for the production of liquid molding compounds the invention in various physical forms,

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und zwar : stückig oder pulverartig,als Paste bzw. Flüssigkeit mit verschiedenem Wassergehalt, oder auch als reine Komponente zur Anwendung gelangen, was bei der Berechnung der Zusammensetzung der Formmasse zu berücksichtigen ist.namely: lumpy or powdery, as a paste or Liquid with different water content, or also as pure component are used, which must be taken into account when calculating the composition of the molding compound is.

Das Verfahren nach der Erfindung kann auch zur Erzeugung von flüssigen, selbsthärtenden Massen für andere Zwecke ausserhalb der Giessereitechnik angewandt werden.The method according to the invention can also be used to produce liquid, self-hardening compositions for other purposes can be used outside of foundry technology.

Patentansprüche :'Claims: '

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Claims

Patent claims:

1. Process for the production of liquid, self-hardening molding compounds made of quartz sand, dioalcium silicate or similar hardeners as well as water glass for the production of casting and core molds, characterized in that in the mixer containing a mixture of .binding and additives of continuous or periodic mode of operation, a universal foaming agent in the form of a chemical compound based on derivatives of alkylo- or alkenylaphthalene sulfonate acids is added with a general formula

SO JIi e

where R = alkyl and / or alkene o.a. with straight or

branched chain,
η = 1, 2, 3, 4 or 5
Me = inorganic or organic cation

mean.

2. A method for producing liquid, self-curing molding compositions according to claim 1, characterized in that the basic components of the self-curing molding compounds

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Universal foaming agent in an amount from 0.05 to 0.10 or more parts by weight of pure substance in proportion tied to 100 parts by weight.

3. A method for producing liquid, self-curing molding compositions according to Claim 1 and 2, characterized in that that the universal foaming agent has a physical shape that meets the technological requirements, So in lumpy, ο powder-like form, ο as a paste or liquid with different water content, or as a pure surface-active component is added.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a compound is used as a foaming agent the general formula

SO Ia

is used.

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