DE2040437A1 - Process and binding agent for the production of polyurea-bound foundry moldings - Google Patents

Process and binding agent for the production of polyurea-bound foundry moldings

Info

Publication number
DE2040437A1
DE2040437A1 DE19702040437 DE2040437A DE2040437A1 DE 2040437 A1 DE2040437 A1 DE 2040437A1 DE 19702040437 DE19702040437 DE 19702040437 DE 2040437 A DE2040437 A DE 2040437A DE 2040437 A1 DE2040437 A1 DE 2040437A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
products
isocyanates
groups
binder
reaction
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.)
Pending
Application number
DE19702040437
Other languages
German (de)
Inventor
Manfred Dipl-Phys Lottermoser
Hans-Albrecht Dipl Meyer-Stoll
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.)
Wintershall Dea Deutschland AG
Original Assignee
Deutsche Texaco AG
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 Deutsche Texaco AG filed Critical Deutsche Texaco AG
Priority to DE19702040437 priority Critical patent/DE2040437A1/en
Priority to GB170172A priority patent/GB1328063A/en
Priority to NL7201009A priority patent/NL7201009A/xx
Priority to JP47009758A priority patent/JPS4880147A/ja
Priority to FR7204497A priority patent/FR2170984B3/fr
Priority to CA134,450A priority patent/CA987425A/en
Priority to BE779265A priority patent/BE779265A/en
Priority to ZA720884A priority patent/ZA72884B/en
Publication of DE2040437A1 publication Critical patent/DE2040437A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/02Polyureas
    • 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
    • B22C1/2273Polyurethanes; Polyisocyanates
    • 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
    • C08G14/00Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00
    • C08G14/02Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes
    • C08G14/04Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes with phenols
    • C08G14/06Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes with phenols and monomers containing hydrogen attached to nitrogen
    • 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
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • 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
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/302Water
    • 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
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/54Polycondensates of aldehydes
    • C08G18/548Polycondensates of aldehydes with ketones
    • 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
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/56Polyacetals
    • 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
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7657Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
    • C08G18/7664Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Verfahren und Bindemittel zum Herstellen polyharnstoffgebundener Gießereiformteile Die Erfindung betrifft da. Herstellen von Gießereiformteilen mit Bindemitteln auf Basis organischer mehrfunktioneller Isocyanate. Method and binder for making polyurea bonded Foundry moldings The invention relates to that. Manufacture of foundry molded parts with Binders based on organic multifunctional isocyanates.

Es ist bekannt, Quarzsand mit aromatischen Di- und Priisocyanaten und Lösungen von Phenolformaldehydharzen, deren Phenolkerne Methylol-Gruppen besitzen, zu vermischen, die Mischungen in Kernkästen einzubringen und in diesen mit triäthylaminhaltigem inertgas, wie triäthylaminhaltigem Stickstoffm zu begasen. Das Priäthylamin katalysiert die Reaktion der Isocyanato-Gruppen mit den Methylol-Gruppen zu Urethan-Gruppen. Das so entstchende Polyurethan bindet den Quarzsand zu festen Formteilen, die den kernkästen entnommen werden können. Ein Nachteil dieser Arbeitsweise ist die zeitlich begrenzte Verarbeitbarkeit der Mischungen.It is known to use quartz sand with aromatic di- and priisocyanates and solutions of phenol-formaldehyde resins, the phenol nuclei of which have methylol groups, to mix, to bring the mixtures into core boxes and in these with triethylamine-containing inert gas, such as triethylamine-containing nitrogen. The priethylamine catalyzes the reaction of the isocyanato groups with the methylol groups to form urethane groups. The resulting polyurethane binds the quartz sand to form solid molded parts that form the core boxes can be removed. A disadvantage of this way of working is the time it takes limited processability of the mixtures.

Die zum Polyurethan führende Reaktion setzt bereits beim Anmischen und nicht erst unter dem Einfluß des Triäthylamins ein. In der Gießereien mussen daher häufig angemischte Formmassen teilweise weggeworfen wer(len, weil sie vor dem Festwerden nicht mehr volständig verarbeitet werden konnten.The reaction leading to the polyurethane starts when it is mixed and not only under the influence of triethylamine. Must in the foundries therefore often mixed molding compounds partly thrown away who (len, because they could no longer be completely processed before they solidified.

Ein weiterer Nachteit der bekannten Arbeitsweise sind die Explosions-, Vergiftungs- und Verätzungsgefahren beim Umgang mit Triäthylamin und dem triäthylaminhaltigen Inertgas.Another disadvantage of the known way of working is the explosion, Danger of poisoning and chemical burns when handling triethylamine and the triethylamine-containing Inert gas.

Um die Letztgenannten Gefahren zu verringern, jedoch nicht völlig auszuschließen, ist bereits vorgeschlageii worden, nicht mit triäthylaminhaltigem Inertgas, sondern mit Wasserdampf oder wasserhaltigem Aerosol zu begasen und das Triäthylamin bzw. aLLgemein tertiäre Amine in der Sandmischung unterzubringenm wobei die Sandmischung Polyester anstelle der Phenolformaldehydharze und außerdem Isocyanate enthalten soll. Durch das Zutuhren von Wasser soll unter katalytischem Einfluß der in der Sandmischung enthaltenen tertiaren Amine Polyharnstoff entstehen und die aus der Sand mischung geformten Gießereiformteile sollen fest werden. Bei tier Erprobung dieses Vorschlage zeigte es sich jedoch, daß sich die Eigenschaften einer derartigen Sandnischung un mittelbar nach dem Anmischen sehr schnell verändern und daß der beabsichtigte Verfestigungseffekt zu gering ist, um ausformbarn oder gar abgießfahige Formteile zu erzeugen.To reduce the latter dangers, but not entirely to exclude, has already been suggested, not with triethylamine-containing Inert gas, but with water vapor or water-containing aerosol and that Triethylamine or generally tertiary amines in the sand mixture to accommodate the sand mixture polyester instead of phenol-formaldehyde resins and also isocyanates should contain. By adding water under the catalytic influence of the The tertiary amines contained in the sand mixture result in polyurea and the Foundry moldings formed from the sand mixture should solidify. At tier testing However, this proposal showed that the properties of such Change the sand mixture very quickly immediately after mixing and that the intended solidification effect is too low to be moldable or even pourable To produce molded parts.

Die vorliegende Erfindung schließt die obengenannten Gefahren völlig aus, Indem sie auf tertiäre Amine verzichtet und be hebt auch den Nachteil der genannten zeitlichen Begrenzung der Verarbeitbarkeit. Sie besteht in einem Verfahren zum Herstellen von Gießereiformteilen durch Anmischen von Form massen mit Isocyanate enthaltenden Bindenitteln, Formen der angemischten Formmassen und Zuführen von Wasser zu den Form lingen, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmassen mit organische mehrfunktionelle Isocyanate enthaltenden Binde mitteln ohne Beimischen von mit den Isocyanaten unter Aus bildung von Urethan-Gruppen reagierenden Substanzen und ohne Beimischen von tertiären Aminen angemischt werden. Das zugeführte Wasser reagiert pro Mol mit zwei Mol Isocyanato Gruppen unter Abspaltung von einem Mol Kohlendioxid und gleichzeitiger Ausbildung von (-NH-CO-NH-)-Gruppen, wobei wegen der Mehrfunktionalität der Isocyanate Polyharnstoffe bzw. Polyharnstoffderivate entstehen, die den Formlingen Festigkeit geben und somit aus den Formlingen feste Gießereiformteiie werden lassen. Man sollte nun annehmen, daß das abgespaltene Kohlendioxid das Gefiige der Formlinge auflockert. Dieses tritt jedoch nicht ein. Die Reaktion zwischen dem Wasser und den Isocyanato-Gruppen verläuft relativ schnell, so daß sich ein Katalysieren mit tertiären Aminen erlibrigt. Im Bedarfsfall kann die Reaktion durch Warme beschleunigt werden, wobei das Behandeln der Formlinge mit heißem Wasserdampf besonders zweckmäßig ist.The present invention completely eliminates the above dangers by doing without tertiary amines and also eliminates the disadvantage of the above time limitation of processability. It consists in a method of manufacture of foundry molded parts by mixing molding compounds with isocyanates Binders, molding the mixed molding compounds and adding water to the Form lingen, characterized in that the molding compounds with organic multifunctional Isocyanate-containing binders mean without admixing with the isocyanates From formation of urethane groups reacting substances and without Admix mixed with tertiary amines. The water fed in reacts per mole two moles of isocyanato groups with elimination of one mole of carbon dioxide and at the same time Formation of (-NH-CO-NH-) - groups, whereby because of the multifunctionality of the isocyanates Polyureas or polyurea derivatives are created that give the moldings strength give and thus turn the bricks into solid foundry mold parts. One should now assume that the split off carbon dioxide loosens the structure of the moldings. However, this does not occur. The reaction between the water and the isocyanato groups runs relatively quickly, so that catalyzing with tertiary amines is unnecessary. If necessary, the reaction can be accelerated by warmth while treating the moldings with hot steam is particularly useful.

Als organische mehrfunktionelle Isocyanate haben sich Produkte besonders bewährt, die man durch Kondensieren voll aliphatischen Ketonen mit Formaldehyd und Umsetzen der entstandenen Kondensationsprodukte' mit aromatischen Di- tlnd/oder Triisocyanaten erhält. Dabei ist das Molverhältnis Formaldehyd: Keton mindestens 2 und vorzugsweise 2 bis 2,6. Der Gehalt der Keton-Formadehyd-Kondensations produkte an Hydroxyl-Gruppen wird durch die bekannte Bestimmung der OH-Zahl ermittelt. Nach ihm wird die umzusetzende Menge der Di- bzw. triisocyanate bemessen. Das Molverhältnis Isocyanat-Gruppen: 1!ydroxyl-Gruppen ist größer als i, so dab die Umsetzungsprodukte noch mindestens zwei freie Isocyanato-Gruppen pro Molekül enthålten. Products have proven to be particularly useful as organic multifunctional isocyanates proven by condensing fully aliphatic ketones with formaldehyde and Reacting the condensation products formed with aromatic di- tlnd / or Receives triisocyanates. The molar ratio of formaldehyde: ketone is at least 2 and preferably 2 to 2.6. The content of the ketone formadehyde condensation products on hydroxyl groups is determined by the known determination of the OH number. To the amount of di- or triisocyanates to be converted is measured for him. The molar ratio Isocyanate groups: 1! Hydroxyl groups is larger than i, so that the reaction products still contain at least two free isocyanato groups per molecule.

Die aliphatischen Ketone werden nach bekannten Verfahren mit Formaldehyd kondensiert. Es wird zwackmäBit alkalisch kondensiert. Bevorzugt werden niedere aliphatische Ketone und unter diesen das Butanon allein' oder im Gemisch mit Acetoin. Der Kondensationsgrad wird in bekannter Weise durch das Molverhältnis eton: Formaldehyd und durch die Menge des abgetriebenen Wassers beeinflußt. Er wird durch Viskositätsmessungen und OH-Zahl-Bestimmungen überwacht. Bei vorgegebenem Molverhältnis Keton: Formaldehyd nimmt die OH-Zahl mit steigendem Kondensationsgrad ab und die Viskosität zu. Die Viskosität kann durch das Umsetzen mit Di- bzw. Triisocyanaten weiterhin gesteigert werden. Eine zweckmäßige Arbeitsweise besteht darin, niedrigviskose Keton-Formaldehyd-Kondensationsprodukte in einer ersten Stufe mit Diisocyanaten und in einer zweiten Stufe mit Triisocyanaten umzusetzen. The aliphatic ketones are made with formaldehyde by known processes condensed. It is condensed in an alkaline way. Lower ones are preferred aliphatic ketones and among these butanone alone or in a mixture with acetoin. The degree of condensation is determined in a known manner the molar ratio eton: formaldehyde and influenced by the amount of water expelled. He will monitored by viscosity measurements and OH number determinations. With a given The molar ratio of ketone: formaldehyde decreases with the increasing degree of condensation from and the viscosity to. The viscosity can be increased by reacting with di- or triisocyanates continue to be increased. An expedient way of working is to use low-viscosity Ketone-formaldehyde condensation products in a first stage with diisocyanates and to react with triisocyanates in a second stage.

Dabei wird das Molverhältnis Isocyanato-Gruppen : Hydroxyl-Gruppen in der ersten Stufe kleiner als 1 und in der zweiten Stufe so groß gewählt, daß das gesamte Molverhältnis der in beiden Stufen eingesetzten Isocyanato Gruppen : Hydroxyl-Gruppen größer als 1 ist. Die Keton-Formaldehyd-Kondensationsprodukte werden mit den Di- bzw.The molar ratio isocyanato groups: hydroxyl groups in the first stage less than 1 and in the second stage chosen so large that the total molar ratio of the isocyanato groups used in both stages: Hydroxyl groups is greater than 1. The ketone-formaldehyde condensation products are with the di- resp.

Triisocyanaten durch einfaches Erwärmen oder auch Stehenlassen bei normaler Temperatur umgesetzt. Die Umsetzung kann in bekannter Weise katalysiert werden1 z. B. durch organische Metallsalze, wie sie als Sikkative für trocknende Öle benutzt werden. Ohne Widerspruch zu dem obengenannten Verzicht auf tertiäre Amine kann die U-setzung der Keton-Formaldehyd-Kondensationsprodukte mit den Isocyanaten durchaus durch tertiäre Amine ka"Yajysiert werden. Nach beendeter Umsetzung werden die tertiären Amine entfernt oder unschädlich gemacht. Sie werden be'ispielsweise abdestilliert oder adsorptiv fixiert. Das Abdestillieren kann durch Einblasen von Stickstoff, Kohlendioxid oder Kohlenwasserstoffen erleichtert werden.Triisocyanates by simply heating or leaving them to stand normal temperature implemented. The reaction can be catalyzed in a known manner will1 e.g. B. by organic metal salts, such as those used as siccatives for drying Oils are used. Without contradicting the above waiver of tertiary Amines can cause the reaction of the ketone-formaldehyde condensation products with the isocyanates Could definitely be Yajysed by tertiary amines. After the conversion has ended the tertiary amines removed or rendered harmless. You will, for example distilled off or fixed by adsorption. The distillation can be done by blowing in Nitrogen, carbon dioxide or hydrocarbons.

Für das Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete organische mehrfunktionelle Isocyanate sind aber nicht nur die Umsetzungsprodukte der Keton-Formaldehyd- Kondensationsrodukte mit aromatischen Di- und/oder Triisocyanaten, sondern auch die mit anderen organischen mehrfunktionellen Isocyanaten. Das Molverhältnis eingesetzt er Isocyanato-Gruppen : Hydroxyl-Gruppen ist auch hier größer als 1, so daß die Umsetzungsprodukte auch hier noch mindestens zwei freie Isocyanato-Gruppen pro Molekül enthalten.Organic substances suitable for carrying out the method according to the invention polyfunctional isocyanates are not only the reaction products of the ketone-formaldehyde Condensation products with aromatic di- and / or triisocyanates, but also with other organic ones multifunctional isocyanates. The molar ratio he used isocyanato groups : Hydroxyl groups is also greater than 1 here, so that the reaction products too here still contain at least two free isocyanato groups per molecule.

Auch Umsetzungsprodukte von Methylol-Gruppen enthaltenden Phenol-Aldehyd-Kondensationsprodukten mit organischen mehrfunktionellen Isocyanaten, insbesondere mit aromatischen Di- und/oder Triisocyanaten, wobei durch ein Überangebot von Tsocyanato-Gruppen für das Vorhandensein von noch mindestens zwei freien Isocyanato-Gruppen pro Molekül Umsetzungsprodukt gesorgt wird, sind für das Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet.Also reaction products of phenol-aldehyde condensation products containing methylol groups with organic multifunctional isocyanates, especially with aromatic di- and / or triisocyanates, with an oversupply of isocyanato groups for the presence of at least two free isocyanato groups per molecule Reaction product is provided are for carrying out the method according to the invention suitable.

Eine weitere Klasse von für das Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten organischen mehrfunktionellen Isocyanaten bilden die Phosgenierungsprodukte von Kondensationsprodukten aus aromatischen Aminen und Aldehyden, vorzugsweise die Phosgenierungsprodukte von Cokondensationsprodukten aus aromatischen Aminen, Phenolen und Aldehyden.Another class of for practicing the invention Organic polyfunctional isocyanates suitable for the process form the phosgenation products of condensation products of aromatic amines and aldehydes, preferably the Phosgenation products of cocondensation products from aromatic amines, phenols and aldehydes.

Alle hier genanaten organischen mehrfunktionellen Isocyanate werden, sofern Sie zu viskos sind, in Form ihrer Lösungen zum Anmischen der Formmassen eingesetzt. Es werden Lösungsmittel verwendet, die mindestens ein begrenztes Lösungsvermögen für Wasser haben. Geeignet sind Aromaten, Ketone, Äther, Ester oder Gemische, die Vertreter einer oder mehrerer dieser Stoffklassen enthalten.All organic multifunctional isocyanates mentioned here are if they are too viscous, used in the form of their solutions for mixing the molding compounds. Solvents are used that have at least a limited dissolving power for water. Aromatics, ketones, ethers, esters or mixtures are suitable Contain representatives of one or more of these substance classes.

Beispiele für Vertreter dieser Stoffklassen sind Benzol, Alkylbenzole, Cycohexanon, Oligoglykoläther mit verersterten endständigen Hydroxyl-Gruppen.Examples of representatives of these substance classes are benzene, alkylbenzenes, Cycohexanone, oligoglycol ether with esterified terminal hydroxyl groups.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern ohne sie auf die Beispiele zu beschränken.The following examples are intended to explain the invention without limiting it to limit the examples.

1. Beispiel 1a) Verfahren Es wurde aus 4 kg trockenem Quanzsand, 4 g Calciuistearat und 160 g des unter ib) beschriebenen Bindesmittels eine Formmasse angemischt. Ein Teil dieser Formmasse wurde unmittelbar nach dem Anmischen, ein anderer Teil nach dreistündiger Lagerung geformt. Es wurden jeweils 6 Biegestäbe nach DIN 52 404 geformt und zwecks Behandlung mit Wasserdampf in der Form gelassen. Die Form war abweichend von DIN 52.404 an der Oberseite mit einen Gaszuführungstrichter und an der Unterseite mit Schlitzdüsen versehen worden.1. Example 1a) Method 4 kg of dry Quanzsand, 4 g calcium stearate and 160 g of the binder described under ib) a molding compound mixed. A part of this molding compound became a immediately after mixing other part formed after three hours of storage. There were 6 bending bars in each case Shaped according to DIN 52 404 and left in the mold for treatment with steam. The shape differed from DIN 52.404 on the top with a gas feed funnel and slotted nozzles on the underside.

Über den Gaszuführungstrichter wurde 2 Minuten lang Wasserdampf durch die in der Form befindliche Formmasse hindurchgeleitet. Die Biegestäße wurden jeweils unmittelbar nach des Durchl.iten des Wasserdampfes ausgeformt, l Stunde gelagert und dann nach DIN 52 404 auf Biegefestigkeit geprüft.Steam was passed through the gas supply funnel for 2 minutes passed through the molding compound in the mold. The bending vessels were each Shaped immediately after the steam had passed through, stored for 1 hour and then tested for flexural strength according to DIN 52 404.

1b) Bindemittel 9 Mol Butanon und 1 Mol Aceton wurden mit 21 Mol Formaldehyd solange kondensiert, bis ein Harz mit einer Erweichungstemperatur von ca. 600C entstanden war. 350 g einer 40 %-igen Lösung dieses Harzes in Cyclohexanon wurden mit 18 g Diisocyanato-diphenylmethan 3 Stunden bei 80°C in einem mit Rückflußkühler versehenen Kolben gerührt.1b) Binder 9 moles of butanone and 1 mole of acetone were mixed with 21 moles of formaldehyde condensed until a resin with a softening temperature of approx. 600C was formed was. 350 g of a 40% strength solution of this resin in cyclohexanone were 18 g Diisocyanato-diphenylmethane for 3 hours at 80 ° C. in a reflux condenser Flask stirred.

Darauf wurden 260 g einer 20 %-igen Lösung von Triisocyanato-triphenylmethan in Methylenchlorid in den Kolben gegeben und der Kolbeninhalt wurde weitere 3 Stunden bei Bo°c gerührt. Dann wurden 100 g Lösungsmittel, im wesentlichen Methylenchlorid, aus dem Kolben abdestilliert und danach 33 g eines C - bis C -Äromatengemisches und 33 g 7 10 Butylacetat in den Kolben gefüllt. Der Kolbeninhalt war nunmehr eine ca. 50 %-ige Lösung des Umsetzungsproduktes und stellte das unter la) benutzte Bindemittel dar.260 g of a 20% strength solution of triisocyanato-triphenylmethane were then added in methylene chloride was added to the flask and the contents were kept for an additional 3 hours stirred at Bo ° c. Then 100 g of solvent, essentially methylene chloride, distilled from the flask and then 33 g of a C - to C - aromatics mixture and 33 g of 7 10 butyl acetate were added to the flask. The contents of the flask were now one approx. 50% solution of the reaction product and provided the binder used under la) represent.

lc) Ergebnisse Der Mittelwert der Biegefestigkeiten betrug bei den 6 Stäben, die unmittelbar nach dem Anmischen geformt 2 worden waren, 1l,8 kp/cm2 und bei den 6 Stäben, die aus der 3 Stunden gelagerten Formmasse geformt worden war, 13,2 kp/cm .lc) Results The mean value of the flexural strengths was at 6 bars that were formed immediately after mixing 2, 1l, 8 kp / cm2 and for the 6 rods that were molded from the molding compound stored for 3 hours was 13.2 kgf / cm.

2. Beispiel 2a) Verfahren Es wurde aus 4 kg trockenem Quarzsand, 8 g mit Na-Ionen aktiviertem Bentonit und 160 g des unter 2b) beschriebenen Bindemittels eine Formmasse angemischt. Ein Teil dieser Formmasse wurde unmittelbar nach dem Anmischen, ein anderer Teil nach dreistündiger Lagerung geformt. Es wurden jeweils 6 Biegestäbe nach DIN 52 404 geformt und unmittelbar nach dem Formen durch Liegenlassen auf der Unterlage und Wegnehmen der Formhälften ausgeformt. Die noch weichen Biegestäße wurden auf der Unterlage liegend mit dieser für 1 Stunde in eine Kammer gebracht, in der ca. 25°C und ca.2. Example 2a) Method 4 kg of dry quartz sand, 8 g bentonite activated with Na ions and 160 g of the binder described under 2b) a molding compound mixed. Part of this molding compound was immediately after Mix, another part formed after three hours of storage. There were each 6 bending bars shaped according to DIN 52 404 and left lying immediately after shaping formed on the base and removing the mold halves. The still soft bending vessels were placed on the surface with this in a chamber for 1 hour, in the approx. 25 ° C and approx.

98 X relative Luftfeuchtigkeit herrschten. Danach waren die Biegestäbe fest. Sie wurden noch 1 Stunde außerhalb der Kammer gelagert und dann nach DIN 52 404 auf Biegefestigkeit.geprüft.98 X relative humidity prevailed. After that were the bending bars fixed. They were stored outside the chamber for 1 hour and then according to DIN 52 404 tested for flexural strength.

2b) Bindemittel 9 Mol Butanon und 1 Mol Methylisobutylketon wurden mit 25 Mol Formaldehyd solange kondensiert, bis ein Harz mit einer Erweichungstemperatur von ca. 100°C entstanden war.2b) Binder 9 moles of butanone and 1 mole of methyl isobutyl ketone were condensed with 25 moles of formaldehyde until a resin with a softening temperature of approx. 100 ° C was created.

Dieses Harz wurde genau wie unter ib) mit Diisocyanatodiphenylmethan und Triisocyanato-tripenylmethan umgesetzt, jedoch wurden zu Beginn 20 g Kobaltabietat in den Kolben gegeben und die Erhitzungsdauer von 2 mal 3 Stunden auf 2 mal 1,5 Stunden reduziert.This resin was exactly as under ib) with diisocyanatodiphenylmethane and triisocyanato-tripenylmethane reacted, but at the beginning 20 g of cobalt abietate were used put in the flask and the heating time from 2 times 3 hours to 2 times 1.5 Hours reduced.

2c) Ergebnisse Der Mittelwert der Biegefestigkeit betrug bei den 6 Stäben, die unmittelbar nach dem Anmischen geformt worden waren, 16,3 kp/cm² und bei den 6 Stäben, die aus der 3 Stunden gelagerten Formmasse geformt worden waren, 15,8 kp/cm².2c) Results The mean value of the flexural strength was for the 6 Bars molded immediately after mixing were 16.3 kgf / cm² and for the 6 rods that were molded from the molding compound that had been stored for 3 hours, 15.8 kg / cm².

2. Beispiel 3a) Verfahren wie 1a).2. Example 3a) Procedure as 1a).

3b) Bindemittel 200 g Phenol, 180 g 38 96-ige wässerige Formaldehydlösung und 100 g 5 %-ige wässerige Natriumhydroxidlösung wurden 1 Stunde unter Rückfluß gekocht. Dann wurde mit Oxalsäure neutralisiert und bei Rückflußtemperatur innerhalb von 30 Minuten 65 g Anilin zugetropft und weitere 3 Stunden auf Rückflußtemperatur gehalten. Nach Abtrennen der wässerigen Phase wurde durch Ifochheizen bis auf 1350C völlig entwässert und nicht umgesetztes Anilin abgetrieben.3b) Binder 200 g phenol, 180 g 38 96% aqueous formaldehyde solution and 100 g of 5% sodium hydroxide aqueous solution were refluxed for 1 hour cooked. It was then neutralized with oxalic acid and refluxed within 65 g of aniline were added dropwise over a period of 30 minutes and reflux temperature for a further 3 hours held. After the aqueous phase had been separated off, it was heated up to 1350C completely dehydrated and unreacted aniline driven off.

Das braune Harz wurde als 20 %-ige Lösung in einem Gemisch aus Cyclohexanon, Benzol, Chlorbenzol und o-Dichlorbenzol phosgeniert. Eine vom Lösungsmittel befreite Probe des Phosgenierungsproduktes wies einen Chlorgehalt von ca.The brown resin was a 20% solution in a mixture of cyclohexanone, Benzene, chlorobenzene and o-dichlorobenzene are phosgenated. One freed from the solvent The sample of the phosgenation product had a chlorine content of approx.

2,5 X auf. Nach beendeter Phobgenierung wurde soviel Lösungsmittel abgedampft, bis eine 70 %-ige Lösung entstanden war, die dann mit Cyclohexanon auf 50 , verdünnt wurde.2.5 X on. When the phobgenation was complete, there was so much solvent evaporated until a 70% solution resulted was that then with cyclohexanone to 50, was diluted.

3c) Ergebnisse Der Mittelwert der Biegefestigkeiten betrug bei den 6 Stäben, die unmittelbar nach dem Anmischen geformt worden waren, 19,5 kp/cm² und bei den 6 Stäben, die aus der 3 Stunden gelagerten Formmasse geformt worden waren, 23,8 kp/cm².3c) Results The mean value of the flexural strengths was 6 bars molded immediately after mixing, 19.5 kgf / cm² and for the 6 rods that were molded from the molding compound that had been stored for 3 hours, 23.8 kgf / cm².

Claims (5)

PatentansprücheClaims 1.)Verfahren zum Herstellen von Gießereiformteilen durch Anmischen von Formmassen mit Isocyanate enthaltenden Bindemitteln, Formen der angemischten Formmasse und Zuführen von Wasser zu den Formlingen, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmassen mit organische mehrfunktionelle Isocyanate enthaltenden Bindemitteln ohne Beimischen von mit den Isocyanaten unter Ausbildung von Urethan-Gruppen reagierenden Substanzen und ohne Beimischen von tertiären Aminen angemischt werden.1.) Process for the production of foundry molded parts by mixing of molding compounds with binders containing isocyanates, forms of the mixed Molding compound and supplying water to the moldings, characterized in that the molding compositions with binders containing organic polyfunctional isocyanates without admixing with the isocyanates reacting with the formation of urethane groups Substances and without adding tertiary amines. 2.)Bindemittel zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Umsetzungsprodukte von a) Kondensationsprodukten aliphatischer Ketone und Formaldehyd im Molverhältnis Formaldehyd : Keton von mindestens zwei mit b) organischen, mindestens zwei Isocyanato-Gruppen pro Molekül aufweisenden Isocyanaten enthält, wobei die unter b) für die Umsetzung angebotene, jedoch nicht umgesetzte Menge an Isocyanato-Gruppen größer als die unter a) für die Umsetzung angebotene Menge an Hydroxyl-Gruppen ist.2.) Binder for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that there are reaction products of a) condensation products of aliphatic Ketones and formaldehyde in a molar ratio of formaldehyde: ketone of at least two with b) organic having at least two isocyanato groups per molecule Contains isocyanates, but not the one offered under b) for the reaction converted amount of isocyanato groups greater than that under a) for the reaction offered amount of hydroxyl groups. 3.)Bindemittel zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Umsetzungsprodukte von a) Methylol-Gruppen aufweisenden Kondensationsprodukten aus Phenolen und Aldehyden mit b) organischen, mindestens zwei Isocyanato-Gruppen pro Molekül aufweisenden Isocyanaten enthält, wobei die unter b) für die Umsetzung angebotene, jedoch nicht umgesetzte Menge an Isocyanato-Gruppen größer als die unter a) für die Umsetzung angebotene Menge an Methylol-Gruppen ist.3.) Binder for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that there are reaction products of a) condensation products containing methylol groups from phenols and aldehydes with b) organic, at least two isocyanato groups per molecule containing isocyanates contains, whereby the under b) Amount of isocyanato groups offered for implementation but not converted is greater than the amount of methylol groups offered for the implementation under a). 4.)Bindemittel zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß es Phosgenierungsprodukte von Kondensationsprodukten aus aromatischen Aminen und Aldehyden enthält.4.) Binder for performing the method according to claim l, characterized characterized in that there are phosgenation products of condensation products from aromatic Contains amines and aldehydes. 5.) Bindemittel zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Phosgenierungsprodukte von Cokondensationsprodukten aus Phenolen, aromatischen Aminen und Aldehyden enthält.5.) Binder for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that there are phosgenation products of cocondensation products from phenols, contains aromatic amines and aldehydes.
DE19702040437 1970-08-14 1970-08-14 Process and binding agent for the production of polyurea-bound foundry moldings Pending DE2040437A1 (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702040437 DE2040437A1 (en) 1970-08-14 1970-08-14 Process and binding agent for the production of polyurea-bound foundry moldings
GB170172A GB1328063A (en) 1970-08-14 1972-01-13 Foundry mould mix
NL7201009A NL7201009A (en) 1970-08-14 1972-01-25
JP47009758A JPS4880147A (en) 1970-08-14 1972-01-26
FR7204497A FR2170984B3 (en) 1970-08-14 1972-02-10
CA134,450A CA987425A (en) 1970-08-14 1972-02-10 Polymeric composition and method
BE779265A BE779265A (en) 1970-08-14 1972-02-11 COMPOSITION AND PROCESS FOR THE PRODUCTION OF FOUNDRY MOLDS
ZA720884A ZA72884B (en) 1970-08-14 1972-02-11 Foundry mould mix

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702040437 DE2040437A1 (en) 1970-08-14 1970-08-14 Process and binding agent for the production of polyurea-bound foundry moldings
GB170172 1972-01-13
NL7201009A NL7201009A (en) 1970-08-14 1972-01-25
JP47009758A JPS4880147A (en) 1970-08-14 1972-01-26
FR7204497A FR2170984B3 (en) 1970-08-14 1972-02-10
CA134,450A CA987425A (en) 1970-08-14 1972-02-10 Polymeric composition and method
ZA720884A ZA72884B (en) 1970-08-14 1972-02-11 Foundry mould mix

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2040437A1 true DE2040437A1 (en) 1972-02-17

Family

ID=27560864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19702040437 Pending DE2040437A1 (en) 1970-08-14 1970-08-14 Process and binding agent for the production of polyurea-bound foundry moldings

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JPS4880147A (en)
BE (1) BE779265A (en)
CA (1) CA987425A (en)
DE (1) DE2040437A1 (en)
FR (1) FR2170984B3 (en)
GB (1) GB1328063A (en)
NL (1) NL7201009A (en)
ZA (1) ZA72884B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0060817A1 (en) * 1981-03-09 1982-09-22 INDUSTRIA CHIMICA CARLO LAVIOSA della CARLO LAVIOSA S.p.A. A method for the production of cores and molds in foundry

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0060817A1 (en) * 1981-03-09 1982-09-22 INDUSTRIA CHIMICA CARLO LAVIOSA della CARLO LAVIOSA S.p.A. A method for the production of cores and molds in foundry

Also Published As

Publication number Publication date
FR2170984B3 (en) 1975-02-14
NL7201009A (en) 1973-07-27
CA987425A (en) 1976-04-13
BE779265A (en) 1972-08-11
GB1328063A (en) 1973-08-30
ZA72884B (en) 1972-11-29
FR2170984A1 (en) 1973-09-21
JPS4880147A (en) 1973-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1583521B1 (en) Masses for making foundry cores and molds
EP2640778A2 (en) Sulfonic acid-containing binder for molding material mixes for the production of molds and cores
DE1165268B (en) Process for the preparation of higher molecular weight condensation products by reacting benzene or toluene with polyoxymethylenes
DE2235668C3 (en) Catalyst for a foundry binder
DE1920759C3 (en) Process for the manufacture of foundry molds and cores
DE2040437A1 (en) Process and binding agent for the production of polyurea-bound foundry moldings
DE2251888A1 (en) BINDERS FOR FOUNDRY UNITS
DE1964961B2 (en) Process for the production of copolycondensates
DE2904961C2 (en) Binders for foundry molding compounds
DE2440375A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING FOUNDRY CORES AND FORMS
DE3445687C2 (en)
DE1815897C3 (en) Process for the production of curable copolycondensates
AT326283B (en) MOLDING COMPOUNDS FOR MANUFACTURING FOUNDRY MOLDED PARTS
DE1769394B2 (en) Solvent-based phenolic resin binder mixture, especially for molding sand
DE19738755C2 (en) Phenolic resin and binder for the production of molds and cores using the phenolic resin-polyurethane process
DE1570203C3 (en)
DE2831528C3 (en) Process for the production of carbamide furan resin
DE2039330C3 (en) Molding compound for polyurethane-bound foundry molded parts
DE1583521C (en) Masses for making foundry cores and molds
DE3521270C2 (en)
DE2651808B2 (en) Binder component for core sand binders
DE2439818B2 (en) DIMENSIONS SUITABLE FOR THE PRODUCTION OF FOUNDRY SHAPES AND CORES IN ACCORDANCE WITH THE COLD-BOX PROCESS
DE2946821C2 (en) Binder based on cold-curing aminoplast furan resins
DE3032592A1 (en) Granular moulding mixture inhibitor - is water-soluble condensate of prim. sec. or tert. amine and an aldehyde
AT99124B (en) Process for the production of insoluble and infusible condensation products from phenol and formaldehyde.