DE19856778A1 - Formstoff-Bindemittel - Google Patents
Formstoff-BindemittelInfo
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- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
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- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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Description
Die Erfindung betrifft ein Formstoff-Bindemittel mit einer Harzkom
ponente und einer co-reaktiven Lösungsmittel-Komponente (in der Regel
Furfurylalkohol), das nach Zugabe eines Härters (Katalysators) aushärtet,
d. h. polymerisiert.
In der Gießereitechnik bekannt ist die Verwendung sogenannter Furan
harzbinder bei der Kern- und Formherstellung. Der Begriff "Furanharzbinder"
umfaßt dabei kalt- und warmhärtende Formstoffbinder, die einen flüssigen
Harzbinder auf Furfurylalkoholbasis mit Harnstoff-, Formaldehyd-, Phenol
harz- und/oder anderen Zusätzen enthalten und nach Zugabe eines Härters
(Katalysators) polymerisieren, d. h. aushärten.
Je nach dem Temperaturbereich, in dem sich die Aushärtung vollzieht,
werden in der Praxis kalthärtende und warmhärtende Furanharzbindemittel
unterschieden.
Unterscheidet man nach den chemischen Bestandteilen der Furanharzbin
demittel (nachfolgend auch "Furanharze" genannt), so lassen sich drei
Gruppen von in der Gießereipraxis derzeit üblichen Bindemitteln unter
scheiden:
- 1. Harnstoff-Formaldehyd-Furanharze, d. h. harnstoffmodifizierte Furan harze.
- 2. Phenol-Furanharze, d. h. stickstoff-freie Furanharze auf Basis von Furfurylalkohol und Phenolharzen.
- 3. Phenol-Harnstoff-Furanharze, in denen übliche Bestandteile der Harn stoff-Formaldehyd-Furanharze und der Phenol-Furanharze gemischt vorliegen und gemeinsam aushärten.
Jede der unter 1. bis 3. genannten Gruppen weist in der Praxis gewis
se Nachteile auf, die man seit langem zu minimieren oder zu vermeiden
trachtet.
So enthalten die unter 1. genannten Harnstoff-Formaldehyd-Furanharze
regelmäßig mehr oder weniger große Mengen an freiem Formaldehyd und geben
zusätzlich beim Aushärtevorgang Formaldehyd ab, das zuvor bereits gebunden
war. Bei qualitativ hochwertigeren handelsüblichen Harnstoff-Formaldehyd-
Furanharzen liegt der Anteil an freiem Formaldehyd bei etwa 0,1 - 0,5%
(hier und nachfolgend beziehen sich alle Prozentangaben auf die jeweiligen
Massen). Formaldehyd ist gesundheits- und umweltschädlich, und daher wird
seit langem versucht, formaldehydfreie Furanharze anzubieten, die aus
reichend schnell aushärten und nach dem Aushärten eine zufriedenstellende
Festigkeit des Kerns oder der Form gewährleisten.
Ein weiterer Nachteil der Harnstoff-Formaldehyd-Furanharze ist es,
daß durch den Harnstoff auch Stickstoff in das Bindemittel-System einge
bracht wird, der bekanntlich insbesondere bei höherschmelzenden Gießstoffen
zur "Pinhole-Bildung" führen kann.
Die unter 2. angegebenen Phenol-Furanharze sind zwar stickstofffrei,
enthalten aber freies Formaldehyd und Phenol, die gesundheits- und umwelt
gefährdend sind.
Die unter 3. angegebenen Phenol-Harnstoff-Furanharze weisen die Nach
teile der unter 1. und 2. angegebenen Furanharze auf, je nach dem gewählten
Komponenten-Massenverhältnis überwiegt dabei der eine oder andere Nachteil.
In der Praxis haben sich die unter 1. genannten Harnstoff-Formalde
hyd-Harze als kalt- oder warmaushärtende Bindemittel weitgehend durchge
setzt, da sie gegenüber den anderen kalt- oder warmaushärtenden Bindemit
telsystemen, insbesondere auch Phenol-Furanharzen, deutliche Vorteile
haben.
Es war die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur
Herstellung von Gießerei-Formstoffmischungen anzugeben, in dem die Nachtei
le der unter 1.-3. angegebenen Furanharz-Bindemittelsysteme nicht oder
nur in abgeschwächter Form auftreten. Ferner sollte ein entsprechendes
Formstoff-Bindemittel-Gemisch (umfassend einen Formstoff, z. B. Sand, das
erfindungsgemäße Bindemittel und ggfs. Härter) angegeben werden.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung einer Form oder
eines Kerns für Gießereizwecke angegeben, bei dem
- (a) durch Reaktion
- - eines aliphatischen oder zyklischen Aldehyds mit zumindest zwei C- Atomen (Substanz A; Aldehydkomponente) mit einem
- - aliphatischen oder zyklischen Keton (Substanz B; Ketonkomponente),
- - ggfs. in Anwesenheit von Furfurylalkohol (dies ist manchmal bevor zugt), eine Harzkomponente (ein Prä-Kondensat) hergestellt wird,
- (b) diese Harzkomponente in einer co-reaktiven Lösungsmittel-Komponente (vorzugsweise Furfurylalkohol oder ein Lösungsmittel, das zumindest Im wesentlichen aus Furfurylalkohol besteht) gelöst wird,
- (c) das gemäß Schritt (b) erhaltene Bindemittel mit Formstoff (z. B. Formsand) vermischt wird, und
- (d) das Formstoff-Bindemittel-Gemisch in Anwesenheit eines sauren Kataly sators (z. B. einer organischen Sulfonsäure wie para-Toluol-Sulfonsäu re) ausgehärtet wird.
Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, daß ein
Furanharz-Bindemittel, welches die aus den Substanzen A und B (sowie
eventuell Furfurylalkohol als weiterem Reaktanten) hergestellte Harzkom
ponente und die angegebene Lösungsmittel-Komponente umfaßt, hervorragend
als Bindemittel zur Herstellung einer Form oder eines Kerns für Gießerei
zwecke dienen kann, obwohl hier vollständig auf den Einsatz von Formaldehyd
und Phenol verzichtet wird.
Die geschilderten Nachteile der oben unter 1.-3. angegebenen Fur
anharze treten bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens (bzw. dem
nachfolgenden Abguß) nicht auf.
Besonders überraschend waren die niedrigen Aushärtezeiten und hohen
Biegefestigkeiten erfindungsgemäß hergestellter Prüfkörper (z. B. Biegestä
ben gemäß VDG-Merkblatt P 72 vom Dezember 1971) auf Basis von Harzkom
ponenten, die gemäß Schritt (a) hergestellt und zusätzlich einer Trenn
operation (einer Destillation) unterzogen worden waren, um monomere
Bestandteile des Reaktionsgemischs von diesem abzutrennen.
Vorzugsweise werden zur Durchführung des Schrittes (a) die Aldehyd-
Komponente (Substanz A) und die Keton-Komponente (Substanz B) in einem
molaren Verhältnis Aldehyd : Keton < 1 gemischt, vorteilhafterweise in einem
Verhältnis Aldehyd : Keton < 0,2. Es ergeben sich bei diesen Mischungs
verhältnissen, bei denen die Keton-Komponente (Substanz B) im Überschuß
vorhanden ist, bessere Festigkeiten der Formen und Kerne sowie niedrigere
Bindemittel-Viskositäten als bei jeweiligen größeren molaren Verhältnissen
Aldehyd : Keton (Substanz A : Substanz B).
Bei einem molaren Verhältnis Aldehyd : Keton < 0,2 wird dem Reak
tionsgemisch oder der aus dem Reaktionsgemisch entstandenen Harzkomponente
vorteilhafterweise Wasser zugesetzt, und zwar vorzugsweise vor Durchführung
des Schrittes (b). Der Anteil des Wasser kann < 5 Gew.-%, vorzugsweise < 10
Gew.-% betragen, bezogen auf die in Schritt (b) einzusetzende (wasserhalti
ge) Harzkomponente. Das Wasser dient dazu, die Löslichkeit der Harzkom
ponente in der Lösungsmittel-Komponente gemäß Schritt (b) zu verbessern.
Das Wasser kann der Harzkomponente alternativ auch während der Durchführung
des Schrittes (b) oder nach dem Schritt (b) zugesetzt werden.
Die Substanz A (Aldehyd-Komponente) des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist oder umfaßt vorzugsweise ein zyklisches Aldehyd wie Furfural.
Die Substanz B (Keton-Komponente) ist oder umfaßt vorzugsweise
Aceton, Methyl-Ethyl-Keton und/oder ein anderes Keton mit zumindest zwei
Wasserstoff-Atomen an einem α-Kohlenstoffatom.
Die Umsetzung der Aldehyd-Komponente mit der Keton-Komponente zur
Harzkomponente erfolgt vorzugsweise unter alkalischen Bedingungen, im
Einzelfall ist jedoch auch eine saure Reaktionsführung möglich.
Die Herstellung der Harzkomponente kann - wie erwähnt - vorteilhaf
terweise in Anwesenheit von Furfurylalkohol erfolgen, das dann u. a. dazu
dient, die Geschwindigkeit der Harzbildungsreaktion (Reaktion der Aldehyd
komponente mit der Ketonkomponente) kontrolliert in einem gewünschten
Geschwindigkeitsbereich zu halten. Die Harzkomponente kann jedoch auch in
Abwesenheit von Furfurylalkohol hergestellt werden, wobei dann entsprechen
de Maßnahmen zur Reaktionskontrolle zu treffen sind.
Als Lösungsmittel-Komponente, vgl. Schritt (b), kommt wegen seiner
Fähigkeit zur Co-Reaktion insbesondere Furfurylalkohol in Frage; andere
Lösungsmittel mit ähnlichen Eigenschaften wie Furfurylalkohol, also
insbesondere andere unter sauren Bedingungen co-reaktive Lösungsmittel, die
nach der Aushärtung zur Festigkeit eines hergestellten Kerns oder einer
hergestellten Form beitragen, sind jedoch ebenfalls zum Einsatz im erfin
dungsgemäßen Verfahren geeignet.
Als saurer Katalysator wird vorzugsweise para-Toluol-Sulfonsäure
eingesetzt; es können aber auch andere katalytisch aktive Säuren oder
Säuremischungen (evtl. in gelöster Form) eingesetzt werden (beispielsweise
Phosphorsäure oder eine andere Sulfonsäure wie Benzolsulfonsäure).
Das erfindungsgemäße Verfahren kann als No-Bake-, Hot-Box oder Warm-
Box-Verfahren geführt werden. Der Fachmann kann anhand weniger routinemäßi
ger Versuche die jeweils optimalen technischen Parameter (Mischungsverhält
nisse, Aushärtetemperaturen etc.) bestimmen. Er wird sich dabei insbesonde
re an den nachstehenden Beispielen orientieren.
Dem erfindungsgemäß eingesetzten Bindemittel wird regelmäßig ein
Haftvermittler wie Silan zugesetzt; hierdurch kann die erforderliche Menge
an Bindemittel im Einzelfall reduziert werden.
Das erfindungsgemäße Bindemittel, das durch Lösen der Harzkomponente
in einer co-reaktiven Lösungsmittel-Komponente erhalten wird, ist über
seine Verwendung in der Gießereitechnik hinaus ganz allgemein hervorragend
als Bindemittel für körnige Materialien (Formstoffe) geeignet.
Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft die vorliegende
Erfindung auch ein entsprechendes Formstoff-Bindemittel-Gemisch sowie
entsprechende Gießerei formen und -kerne.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.
Die in den Beispielen angegebenen Komponenten und Mischungsverhältnisse
sowie die jeweilige Verfahrensführung sind besonders vorteilhaft; der
Fachmann kann jedoch im Rahmen der Erfindung eine Vielzahl von Varianten
finden, die ebenfalls zu hervorragenden Resultaten führen.
In einem Reaktionsgefäß aus Glas, welches mit einem Rührer, einem Rück
flußkühler und einem Thermometer ausgerüstet war, wurde ein Gemisch aus
58 g (1 mol) Furfural (Aldehydkomponente)
96 g (1 mol) Aceton (Ketonkomponente) und
250 g Furfurylalkohol
auf 75°C (Rückfluß) gebracht. Dann wurde portionsweise in Abständen von 15 Minuten je 1 g 33%-iger Natronlauge zu dem Gemisch hinzugegeben; insgesamt wurden 5 g Natronlauge zugegeben. Der auf diese Weise erhaltene Ansatz wurde dann 180 Minuten unter Rückflußbedingungen auf einer Temperatur von etwa 89°C gehalten (Anmerkung: Es bildet sich hierbei aus den Reaktanten eine erfindungsgemäße Harzkomponente).
58 g (1 mol) Furfural (Aldehydkomponente)
96 g (1 mol) Aceton (Ketonkomponente) und
250 g Furfurylalkohol
auf 75°C (Rückfluß) gebracht. Dann wurde portionsweise in Abständen von 15 Minuten je 1 g 33%-iger Natronlauge zu dem Gemisch hinzugegeben; insgesamt wurden 5 g Natronlauge zugegeben. Der auf diese Weise erhaltene Ansatz wurde dann 180 Minuten unter Rückflußbedingungen auf einer Temperatur von etwa 89°C gehalten (Anmerkung: Es bildet sich hierbei aus den Reaktanten eine erfindungsgemäße Harzkomponente).
Anschließend wurde der pH-Wert des nunmehr die Harzkomponente enthaltenden
Reaktionsgemisches mit 32,5%iger Paratoluolsulfonsäure auf 6,8 bis 7,2
eingestellt, d. h. auf einen ungefähr neutralen Wert. (Anmerkung: Die
Paratoluolsulfonsäure fungiert hier noch nicht als Katalysator.)
Durch Vakuumdestillation wurden anschließend die nicht ausreagierten
Monomeren (insbesondere Aceton) aus dem Reaktionsgemisch entfernt. Hierauf
wurde der übriggebliebene Ansatz mit Furfurylalkohol verdünnt, bis eine
Lösung vorlag, die zu 30% aus der gebildeten Harzkomponente und zu 70% aus
Furfurylalkohol bestand.
Das so erhaltene Bindemittel wurde mit aminofunktionellem Silan versetzt
und dann wie unten beschrieben zur Herstellung eines Formstoff-Bindemittel-
Gemischs eingesetzt.
In einem Reaktionsgefäß aus Glas, welches mit einem Rührer, einem Rück
flußkühler und einem Thermometer ausgerüstet war, wurde ein Gemisch aus
192 g Furfural (Aldehydkomponente)
174 g Methyl-Ethyl-Keton (Ketonkomponente) und
150 g Furfurylalkohol
auf 104°C (Rückfluß) gebracht. Dann wurde portionsweise in Abständen von 15 Minuten je 1 g 33%-iger Natronlauge zu dem Gemisch hinzugegeben; insgesamt wurden 5 g Natronlauge zugegeben. Der auf diese Weise erhaltene Ansatz wurde dann 300 Minuten unter Rückflußbedingungen auf einer Tempera tur von etwa 96°C gehalten (Anmerkung: Es bildet sich hierbei aus den Reaktanten eine erfindungsgemäße Harzkomponente).
192 g Furfural (Aldehydkomponente)
174 g Methyl-Ethyl-Keton (Ketonkomponente) und
150 g Furfurylalkohol
auf 104°C (Rückfluß) gebracht. Dann wurde portionsweise in Abständen von 15 Minuten je 1 g 33%-iger Natronlauge zu dem Gemisch hinzugegeben; insgesamt wurden 5 g Natronlauge zugegeben. Der auf diese Weise erhaltene Ansatz wurde dann 300 Minuten unter Rückflußbedingungen auf einer Tempera tur von etwa 96°C gehalten (Anmerkung: Es bildet sich hierbei aus den Reaktanten eine erfindungsgemäße Harzkomponente).
Anschließend wurde der pH-Wert des nunmehr die Harzkomponente enthaltenden
Reaktionsgemisches mit 32,5%iger Paratoluolsulfonsäure auf 6,8 bis 7,2
eingestellt, d. h. auf einen ungefähr neutralen Wert. (Anmerkung: Die Para
toluolsulfonsäure fungiert hier noch nicht als Katalysator.)
Durch Vakuumdestillation wurden anschließend die nicht ausreagierten Mono
meren (insbesondere Aceton) aus dem Reaktionsgemisch entfernt. Hierauf wur
de der übriggebliebene Ansatz mit Furfurylalkohol verdünnt, bis eine Lösung
vorlag, die zu 30% aus der gebildeten Harzkomponente und zu 70% aus Fur
furylalkohol bestand.
Das so erhaltene Bindemittel wurde mit aminofunktionellem Silan versetzt
und dann wie nachfolgend beschrieben zur Herstellung eines Formstoff-
Bindemittel-Gemischs eingesetzt.
In einem Reaktionsgefäß aus Glas, welches mit einem Rührer, einem Rück
flußkühler und einem Thermometer ausgerüstet war, wurde ein Gemisch aus
58 g (1 mol) Aceton (Ketonkomponente)
96 g (1 mol) Furfural (Aldehydkomponente)
250 g Furfurylalkohol
auf 75°C (Rückfluß) gebracht. Dann wurde portionsweise in Abständen von 15 Minuten je 1 g 33%-iger Natronlauge zu dem Gemisch hinzugegeben; insgesamt wurden 5 g Natronlauge zugegeben. Der auf diese Weise erhaltene Ansatz wurde dann 180 Minuten unter Rückflußbedingungen auf einer Temperatur von etwa 89°C gehalten.
58 g (1 mol) Aceton (Ketonkomponente)
96 g (1 mol) Furfural (Aldehydkomponente)
250 g Furfurylalkohol
auf 75°C (Rückfluß) gebracht. Dann wurde portionsweise in Abständen von 15 Minuten je 1 g 33%-iger Natronlauge zu dem Gemisch hinzugegeben; insgesamt wurden 5 g Natronlauge zugegeben. Der auf diese Weise erhaltene Ansatz wurde dann 180 Minuten unter Rückflußbedingungen auf einer Temperatur von etwa 89°C gehalten.
Anschließend wurde der pH-Wert des nunmehr die Harzkomponente enthaltenden
Reaktionsgemisches mit 32,5%-iger Paratoluolsulfonsäure auf 6,8 bis 7,2
eingestellt, d. h. auf einen ungefähr neutralen Wert.
Es wurde keine Destillation vorgenommen.
Hierauf wurde der Ansatz mit Furfurylalkohol verdünnt, bis eine Lösung
vorlag, die zu 30% aus der gebildeten Harzkomponente und zu 70% aus
Furfurylalkohol bestand.
Das so erhaltene Bindemittel wurde mit aminofunktionellem Silan versetzt
und dann wie unten beschrieben zur Herstellung eines Formstoff-Bindemittel-
Gemisches eingesetzt.
Die Verfahrensgestaltung entsprach genau der aus Beispiel 1, es wurden
jedoch
1160 g (20 mol) Aceton (Ketonkomponente)
96 g (1 mol) Furfural (Aldehydkomponente)
250 g Furfurylalkohol
eingesetzt.
1160 g (20 mol) Aceton (Ketonkomponente)
96 g (1 mol) Furfural (Aldehydkomponente)
250 g Furfurylalkohol
eingesetzt.
Mit den gemäß den Beispielen 1 bis 4 hergestellten Kaltharz-Bindemitteln,
Quarzsand des Typs H32 und einer 65%-igen para-Toluolsulfonsäure-Lösung in
Wasser (= Aktivator 100T3; Hersteller: Hüttenes-Albertus Chemische Werke
GmbH) wurden erfindungsgemäße Mischungen 2, 3, 4 bzw. 5 (Formstoff-Binde
mittel-Gemische) hergestellt.
Mit einem handelsüblichen stickstoff- und formaldehydhaltigen Furan-
Kaltharz des Typs U 204 U, (Hersteller: Hüttenes-Albertus Chemische Werke
GmbH; Gehalt an Formaldehyd im Kaltharz etwa 0,10-0,15%, Stickstoff
gehalt etwa 0,9-1,1%) wurde zu Vergleichszwecken eine analoge Mischung 1
hergestellt. Das Kaltharz enthielt ca. 80% Furfurylalkohol.
Die Mischungsverhältnisse der Mischungen 1-5 ergeben sich aus der
nachfolgenden Auflistung:
Mischung 1:
100 GT Sand H32
0,5 GT Aktivator 100T3
1,0 GT Kaltharz U 204 U.
Mischung 2:
100 GT Sand H32
0,3 GT Aktivator 100T3
1,0 GT Kaltharz aus
Beispiel 1.
Mischung 3:
100 GT Sand H32
0,3 GT Aktivator 100T3
1,0 GT Kaltharz aus
Beispiel 2.
Mischung 4:
100 GT Sand H32
0,5 GT Aktivator 100T3
1,0 GT Kaltharz aus
Beispiel 3:
Mischung 5:
100 GT Sand H32
0,5 GT Aktivator 100T3
1,0 GT Kaltharz aus
Beispiel 4.
100 GT Sand H32
0,5 GT Aktivator 100T3
1,0 GT Kaltharz U 204 U.
Mischung 2:
100 GT Sand H32
0,3 GT Aktivator 100T3
1,0 GT Kaltharz aus
Beispiel 1.
Mischung 3:
100 GT Sand H32
0,3 GT Aktivator 100T3
1,0 GT Kaltharz aus
Beispiel 2.
Mischung 4:
100 GT Sand H32
0,5 GT Aktivator 100T3
1,0 GT Kaltharz aus
Beispiel 3:
Mischung 5:
100 GT Sand H32
0,5 GT Aktivator 100T3
1,0 GT Kaltharz aus
Beispiel 4.
Aus der Auflistung ergibt sich, daß die erfindungsgemäßen Formstoff-Binde
mittel-Gemische 2 bzw. 3 geringere Mengen des Katalysators (Aktivator
100T3) enthielten als die Vergleichs-Mischung 1 (0,3 statt 0,5 GT).
Die Mischungen 1-5 wurden gemäß dem VDG-Merkblatt P 72 vom Dezember 1971
zu Prüfkörpern geformt, unter analogen Bedingungen bei Raumtemperatur
ausgehärtet und direkt danach der im Merkblatt angegebenen Prüfung unter
zogen. Es ergaben sich die in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengefaßten
Prüfergebnisse:
Man erkennt, daß die Aushärtezeiten bei Verwendung der erfindungs
gemäßen Mischungen 2, 3 und 5 kürzer waren als bei Verwendung der Mischung
1 auf Basis des Kaltharzes U 204 U. Die erfindungsgemäße Mischung 4, bei
der das nicht-destillierte Kaltharz aus Beispiel 3 eingesetzt wurde, besaß
eine Aushärtezeit, die zwar schlechter war als die der erfindungsgemäßen
Mischungen 2, 3 und 5 sowie der Vergleichsmischung 1, doch ist die Mischung
4 in der Praxis immer noch brauchbar.
Aus den ermittelten Daten wird jedoch erstens klar, daß es aus
technologischer Sicht vorteilhaft ist, das Reaktionsgemisch zur Herstellung
der Harzkomponente einer Destillation (vgl. insbesondere die Mischungen 2
und 4 bzw. die Beispiele 1 und 3) oder einer sonstigen Trennoperation zu
unterziehen, um monomere Bestandteile des Gemischs von diesem abzutrennen.
Zweitens wird klar, daß es günstig ist, das Molverhältnis Alde
hyd/Keton auf einen Wert einzustellen, der kleiner ist als 1 (vgl. ins
besondere die Mischungen 2 und 5 bzw. die zugehörigen Beispiele 1 und 4).
Die Biegefestigkelten der auf erfindungsgemäße Weise aus den Mischun
gen 2, 3 und 5 hergestellten Prüfkörper waren jeweils besser als die
Biegefestigkeit des aus der (Vergleichs-)Mischung 1 hergestellten Prüfkör
pers. Insbesondere erreichten die Biegefestigkeiten der genannten, auf
erfindungsgemäße Weise hergestellten Prüfkörper bereits nach relativ kurzer
Zeit hohe Werte. In der Praxis heißt dies, daß erfindungsgemäße Formen und
Kerne vorteilhafterweise bereits kurz nach der Herstellung aus den Formmo
dell entnommen werden können.
Claims (12)
1. Verfahren zur Herstellung einer Form oder eines Kerns für Gießerei
zwecke, wobei
- (a) durch Reaktion
- - eines aliphatischen oder zyklischen Aldehyds mit zumindest zwei C-Atomen (Aldehyd-Komponente) mit einem
- - aliphatischen oder zyklischen Keton (Keton-Komponente) eine Harzkomponente hergestellt wird,
- (b) diese Harzkomponente in einer co-reaktiven, zumindest im wesentlichen aus Furfurylalkohol bestehenden Lösungsmittel-Komponente gelöst wird,
- (c) das gemäß Schritt (b) erhaltene Bindemittel mit Formstoff vermischt wird, und
- (d) das Formstoff-Bindemittel-Gemisch in Anwesenheit eines sauren Kataly sators ausgehärtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durch
führung des Schrittes (a) die Aldehyd-Komponente und die Keton-Komponente
in einem molaren Verhältnis Aldehyd : Keton < 1 gemischt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durch
führung des Schrittes (a) die Aldehyd-Komponente und die Keton-Komponente
in einem molaren Verhältnis Aldehyd : Keton < 0,2 gemischt werden.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die gemäß Schritt (a) hergestellte Harzkomponente einer
Trennoperation unterzogen wird, um monomere Bestandteile des Gemischs von
diesem abzutrennen.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß als saurer Katalysator eine organische Sulfonsäure, vorzugs
weise para-Toluol-Sulfonsäure eingesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Aldehyd-Komponente Furfural eingesetzt wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Keton-Komponente Aceton, Methyl-Ethyl-Keton und/oder ein
anderes Keton mit zumindest 2 Wasserstoff-Atomen an einem α-Kohlenstoff-
Atom eingesetzt wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Umsetzung der Aldehyd-Komponente mit der Keton-Komponente
zur Harz-Komponente unter alkalischen Bedingungen erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Aushärtung des Formstoff-Bindemittel-Gemischs unter No-
Bake-, Warm-Box- oder Hot-Box-Bedlngungen durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß dem Bindemittel ein Haftvermittler wie Silan zugesetzt wird.
11. Formstoff-Bindemittel-Gemisch, erhältlich durch ein Verfahren, bei
dem
- (a) durch Reaktion
- - eines aliphatischen oder zyklischen Aldehyds mit zumindest zwei C-Atomen mit einem
- - aliphatischen oder zyklischen Keton eine Harzkomponente hergestellt wird,
- (b) diese Harzkomponente in einer co-reaktiven, zumindest im wesentlichen aus Furfurylalkohol bestehenden Lösungsmittel-Komponente gelöst wird und
- (c) das gemäß Schritt (b) erhaltene Bindemittel mit Formstoff vermischt wird.
12. Form oder Kern für Gießereizwecke, erhältlich durch ein Verfahren,
bei dem
- (a) durch Reaktion
- - eines aliphatischen oder zyklischen Aldehyds mit zumindest zwei C-Atomen mit einem
- - aliphatischen oder zyklischen Keton, eine Harzkomponente hergestellt wird,
- (b) diese Harzkomponente in einer co-reaktiven, zumindest im wesentlichen aus Furfurylalkohol bestehenden Lösungsmittel-Komponente gelöst wird,
- (c) das gemäß Schritt (b) erhaltene Bindemittel mit Formstoff vermischt wird, und
- (d) das Formstoff-Bindemittel-Gemisch in Anwesenheit eines sauren Kataly sators ausgehärtet wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19856778A DE19856778A1 (de) | 1997-12-03 | 1998-11-28 | Formstoff-Bindemittel |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19753544 | 1997-12-03 | ||
DE19856778A DE19856778A1 (de) | 1997-12-03 | 1998-11-28 | Formstoff-Bindemittel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19856778A1 true DE19856778A1 (de) | 1999-06-10 |
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ID=7850560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19856778A Withdrawn DE19856778A1 (de) | 1997-12-03 | 1998-11-28 | Formstoff-Bindemittel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19856778A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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