DE19856778A1 - Formstoff-Bindemittel - Google Patents

Formstoff-Bindemittel

Info

Publication number
DE19856778A1
DE19856778A1 DE19856778A DE19856778A DE19856778A1 DE 19856778 A1 DE19856778 A1 DE 19856778A1 DE 19856778 A DE19856778 A DE 19856778A DE 19856778 A DE19856778 A DE 19856778A DE 19856778 A1 DE19856778 A1 DE 19856778A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
component
ketone
aldehyde
binder
aliphatic
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19856778A
Other languages
English (en)
Inventor
Aleksandar Vujevic
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huettenes-Albertus Chemische Werke 40549 Duesseldorf De GmbH
Original Assignee
Huettenes-Albertus Chemische Werke 40549 Duesseldorf De GmbH
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 Huettenes-Albertus Chemische Werke 40549 Duesseldorf De GmbH filed Critical Huettenes-Albertus Chemische Werke 40549 Duesseldorf De GmbH
Priority to DE19856778A priority Critical patent/DE19856778A1/de
Publication of DE19856778A1 publication Critical patent/DE19856778A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16Compositions 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
    • B22C1/20Compositions 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 of organic agents
    • B22C1/22Compositions 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 of organic agents of resins or rosins
    • B22C1/2233Compositions 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 of organic agents of resins or rosins obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • B22C1/224Furan polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G6/00Condensation polymers of aldehydes or ketones only
    • C08G6/02Condensation polymers of aldehydes or ketones only of aldehydes with ketones

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

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.
Herstellung des Bindemittels Beispiel 1
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).
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.
Beispiel 2
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).
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.
Beispiel 3
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.
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.
Beispiel 4
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.
Herstellung des Formstoff-Bindemittel-Gemischs, Aushärtung und Qualitäts-Prüfung
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.
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:
Tabelle 1
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.
DE19856778A 1997-12-03 1998-11-28 Formstoff-Bindemittel Withdrawn DE19856778A1 (de)

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

Family

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101927319A (zh) * 2010-04-29 2010-12-29 苏州市兴业铸造材料有限公司 铸型制造用粘结剂及其用途
WO2012080454A1 (de) 2010-12-16 2012-06-21 Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH EMISSIONSARMES KALTHÄRTENDES BINDEMITTEL FÜR DIE GIEßEREIINDUSTRIE
DE102016123051A1 (de) 2016-11-29 2018-05-30 HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Aminosäure enthaltende Formstoffmischung zur Herstellung von Formkörpern für die Gießereiindustrie
CN112142936A (zh) * 2020-08-31 2020-12-29 四川东树新材料有限公司 一种增材制造快速成型呋喃树脂及其制备方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101927319A (zh) * 2010-04-29 2010-12-29 苏州市兴业铸造材料有限公司 铸型制造用粘结剂及其用途
WO2012080454A1 (de) 2010-12-16 2012-06-21 Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH EMISSIONSARMES KALTHÄRTENDES BINDEMITTEL FÜR DIE GIEßEREIINDUSTRIE
DE202011110617U1 (de) 2010-12-16 2015-04-29 Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH Emissionsarmes kalthärtendes Bindemittel für die Gießereiindustrie
EP3495073A2 (de) 2010-12-16 2019-06-12 HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Mischung zur verwendung als bindemittel im no-bake-verfahren, reaktionsgemisch mit eine säure, verfahren zur herstellung der mischung, verfahren zum herstellen einer giessform oder eines kerns, verwendung der mischung sowie kit, der dieser mischung enthält
DE102016123051A1 (de) 2016-11-29 2018-05-30 HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Aminosäure enthaltende Formstoffmischung zur Herstellung von Formkörpern für die Gießereiindustrie
WO2018099887A1 (de) 2016-11-29 2018-06-07 HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung AMINOSÄURE ENTHALTENDE FORMSTOFFMISCHUNG ZUR HERSTELLUNG VON FORMKÖRPERN FÜR DIE GIEßEREIINDUSTRIE
US11338356B2 (en) 2016-11-29 2022-05-24 HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Amino acid-containing moulding material mixture for production of mouldings for the foundry industry
CN112142936A (zh) * 2020-08-31 2020-12-29 四川东树新材料有限公司 一种增材制造快速成型呋喃树脂及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1720204C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Phenol-Formaldehyd-Kondensaten und ihre Verwendung als Bindemittel und in Formmassen
EP0540837B1 (de) Ligninmodifizierte Bindemittel
DE1816197A1 (de) Kaeltehaertende Kunstharz-Bindemittel und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP0316517B1 (de) Hitzehärtendes Bindemittel und seine Verwendung
DE2235668C3 (de) Katalysator für ein Gießereibindemittel
DE19856778A1 (de) Formstoff-Bindemittel
DE102004057671B4 (de) Phenol-Formaldehydharze und Verfahren zu deren Herstellung
DE1252853B (de) Bindemittel fuer Giessereisande
DE2710336A1 (de) Bindemittel fuer die giesserei aus monomeren furfurylalkohol und resorcin
DE2343312B2 (de) Bindemittel für GieBsand
DE2251888A1 (de) Bindemittel fuer giessereiaggregate
DE2315244C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Gießereiformen und -kernen unter Verwendung einer fließfähigen Sand-Formmasse
EP0362486A2 (de) Formstoffe
DE2904961C2 (de) Bindemittel für Gießerei-Formstoffmischungen
EP0268172A1 (de) Kalthärtendes Formstoff-Bindemittel und dessen Verwendung
DE2604492C2 (de) Gießerei-Formstoffe für säurehärtendes Bindemittel
DE102014002679A1 (de) Umsetzungsprodukt und Verwendung für die Herstellung von Gießereiformen und -kernen
DE3521270C2 (de)
DE3423878A1 (de) Verfahren zur herstellung von phenol-aldehyd-kondensaten und deren verwendung als bindemittel fuer giessereiformteile
AT249283B (de) Verfahren zur Herstellung von Gußformen und -kernen
DE3032592A1 (de) Inhibitor fuer formstoffmischungen, dessen herstellung und dessen verwendung
DE2156092A1 (de)
DE2439828B2 (de) Waermehaertbare massen zum herstellen von giessereikernen und -formen
AT356894B (de) Verfahren zur herstellung von modifizierten furfurylalkohol-formaldehydharzen
DE2733866A1 (de) Harzmasse

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee