DE2349598C2 - Binders for use in thermosetting molding compounds - Google Patents
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Description
3030th
Die Erfindung betrifft ein Bindemittel auf Basis von Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukten, gegebenenfalls mit Zusätzen an Resolen und Modifiziermitteln, und mit einem Gehalt an häuern, zur Verwendung in heißhärtenden Formmassen, insbesondere in Gießerei-Formmassen nach dem Maskenformverfahren. The invention relates to a binder based on Phenol-formaldehyde condensation products, possibly with additions of resols and modifiers, and with a content of hamburger, for use in thermosetting molding compositions, in particular in foundry molding compounds using the shell molding process.
Bei dem Maskenformverfahren, auch Croning-Verfahren genannt, ist die Formmasse ein trockenes rieselfähiges Pulver, welches aus einem körnigen, mit einem heißhärtenden Sindemittel umhüllten feuerfesten Material, wie z. B. Sand, besteht. Das Bindemittel ist dabei normalerweise ein Harz in Form eines Phenol-Formaldehyd-Kondensationsproduktes vom Novolak-Typ, das zur Justierung seiner Eigenschaften noch mit Zusätzen an Resolen oder Modifiziermitteln, wie z. B. Wurzelharz oder Salicylsäure, versehen sein kann, und das als Härter einen Formaldehyd-Donator, insbesondere Hexamethylentetramin enthält.In the case of the mask molding process, also known as the croning process, the molding compound is a dry, free-flowing one Powder, which consists of a granular refractory coated with a thermosetting agent Material such as B. sand. The binder is usually a resin in the form of a phenol-formaldehyde condensation product of the novolak type, which to adjust its properties with additions of resols or modifiers, such as. B. Root resin or salicylic acid can be provided, and a formaldehyde donor, in particular, as a hardener Contains hexamethylenetetramine.
Die Umhüllung des körnigen feuerfesten Materials mit dem Bindemittel kann auf zwei verschiedene Weisen erfolgen, wobei jeweils etwas unterschiedliche Arten von Harzen eingesetzt werden. Bei der einen Verfahrensweise, der »Umhüllung in Lösung«, wird das Harz, gegebenenfalls zusammen mit den Zusätzen an Resolen und Modifiziermitteln, in organischen Lösungsmitteln, ζ. B. in niederen Alkoholen gelöst, und dann wird die Lösung mit dem Sand (oder einem anderen feuerfesten Material) vermischt. Während des Mischens wird der Härter zugesetzt und anschließend wird das Lösungsmittel in der Wärme, normalerweise durch Aufblasen von Heißluft, abgedampft, worauf ein mit dem Bindemittel überzogener körniger Sand zurückbleibt. Bei der anderen Verfahrensweise, der »Umhüllung mit Festharz«, wird von einem festen Harz in körniger Form, z. B. in Form von Pastillen, Flocken oder Stäbchen, ausgegangen. Dieses feste Harz wird, gegebenenfalls zusammen mit den Zusätzen an Resolen und Modifiziermitteln, mit dem zuvor auf höhere Temperatur erhitzten Sand (b/w. einem anderen körnigen feuerfesten Material) vermischt, wobei das Harz schmilzt und die?Sandkörner umhüllt. Anschlicssend wird der Härter (z. B. in wäßriger Lösung) zugegeben, kurz weiter gemischt und dann rasch abgekühlt, was meistens durch Zugabe von Wasser geschieht.The granular refractory material can be coated with the binder in two different ways using slightly different types of resins. In one approach, the "coating in solution", the resin, possibly together with the additives Resoles and modifiers, in organic solvents, ζ. B. dissolved in lower alcohols, and then the solution is mixed with the sand (or other refractory material). During the Mixing the hardener is added and then the solvent is heated, normally by blowing hot air, evaporated, whereupon a granular sand coated with the binding agent remains behind. In the other procedure, the "coating with solid resin", a solid Resin in granular form, e.g. B. in the form of lozenges, flakes or sticks, assumed. This solid resin is, if necessary together with the additions of resols and modifiers, with the previous to higher Temperature heated sand (b / w. Another granular refractory material) mixed, whereby the Resin melts and envelops the grains of sand. Then the hardener is added (e.g. in an aqueous solution), mixed briefly and then cooled down quickly, which mostly happens by adding water.
Die Verfahrensweise der Umhüllung in Lösung wird in der Praxis im allgemeinen als günstiger erachtet als die Umhüllung mit Festhar/. wenngleich die mit Fesiharz umhüllten Formmassen auch ihre praktischen Einsatzgebiete haben. Bei der Umhüllung mit Festhar/ ist nämlich die technologische Handhabung nicht ganz einfach, weil einerseits der Sand hoch genug erhitzt werden muß, um ein ordnungsgemäßes Schmelzen des Harzes sicherzustellen, andererseits aber die Temperatur des Harzes bei der Zugabe des Härters nicht über 120 C liegen sollte, damit nicht schon während der Umhüllung eine Aushärtung des Harzes erfolgt. Außerdem ibt die Überführung der Festhar/e in die für ein günstiges Aufschmelz verhalten nötige körnige Form schwierig, so daß insgesamt die Umhüllung mit Festharz einer aufwendigen Anlage und einer sorgfältigen Durchführung bedarf Hinzu kommt noch, daß die bekannten Festharze, die etwas anders hergestellt und auch etwas anders zusammengesetzt sind als die in Lösung zu verwendenden Harze, durchweg einen höheren Schmelzpunkt haben und daß die Festharze sich auch nicht in beliebigem Ausmaß z. B. durch Resole modifizieren lassen, wodurch die Breite ihrer anwendungstechnischen Einsat/möglichkeiten begrenzt ist.The method of coating in solution is generally considered to be more favorable in practice than coating with solid resin. although the molding compounds coated with fezi resin also have their practical areas of application. When encasing with solid resin, the technological handling is not that easy, because on the one hand the sand has to be heated high enough to ensure proper melting of the resin, on the other hand the temperature of the resin should not be above 120 C when the hardener is added so that the resin does not harden during the coating. In addition, it is difficult to convert the solid resin into the granular form that is necessary for a favorable melting process, so that the coating with solid resin requires a complex system and careful implementation are composed somewhat differently than the resins to be used in solution, consistently have a higher melting point and that the solid resins are also not to any extent z. B. can be modified by resols, whereby the breadth of their application / possibilities is limited.
Die in Lösung zu verwendenden Harze weisen eine Reihe der Nachteile der Festharze nicht auf. In Lösung lassen sie sich praktisch beliebig mit Resolen und anderen Zusätzen modifizieren, bei der Umhüllung brauchen keine übermäßig hohen Temperaturen angewendet zu werden, und weiterhin haben diese Harze durchweg einen niedrigeren Schmelzpunkt, was aus verschiedenen Gründen angestrebt wird, beispielsweise weil mit niedrigerem Schmelzpunkt die Kaltbiegefestigkeit steigt. Diesen Vorteilen steht jedoch die Tatsache gegenüber, daß auch bei der Umhüllung in Lösung erhebliche technologische Probleme vorhanden sind. Die bei der Umhüllung freigesetzten Lösungsmittcldämpfe sind nämlich feuergefährlich und, zumal sie sich im Gemisch mit heißer Luft befinden, sogar auch explosionsgefährlich, so daß in dieser Hinsicht wiederum große Sorgfalt und beträchtliche Aufwendungen für sicherheitstechnische Maßnahmen erforderlich sind.The resins to be used in solution do not have a number of the disadvantages of the solid resins. In solution they can be modified practically at will with resols and other additives, in the case of the coating need not be applied excessively high temperatures, and furthermore, these have resins consistently a lower melting point, which is desirable for various reasons, for example because the lower the melting point, the higher the cold bending strength. However, these advantages are available to the In contrast to the fact that there are also considerable technological problems in the case of the encapsulation in solution are. The solvent vapors released during the wrapping are flammable and, especially since they are mixed with hot air, even explosive, so that in this regard, in turn, great care and considerable expenditure are required for safety-related measures.
Es besteht somit ein Bedarf an Bindemitteln, die die Nachteile der bisher bekannten Bindemittel vermeiden. Demgemäß soll mit der Erfindung ein Bindemittel zur Verwendung in heißhärtenden Formmassen, insbesondere in Gießerei-Formmassen nach dem Maskenformverfahren geschaffen werden, welches die für eine Umhüllung in Lösung notwendigen Eigenschaften besitzt aber in wäßriger Lösung angewendet werden kann, und welches gleichermaßen auch als Festharz zur Umhüllung eingesetzt werden kann.There is therefore a need for binders which avoid the disadvantages of the binders known to date. Accordingly, the invention is intended to provide a binder for use in thermosetting molding compositions, in particular be created in foundry molding compounds after the mask molding process, which is the one Encapsulation in solution has the necessary properties but can be used in aqueous solution can, and which can also be used as a solid resin for the coating.
Ausgehend von einem Bindemittel auf Basis von Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukten, gegebenfalls mit Zusätzen an Resolen und Modifiziermitteln, und mit einem Gehalt an Härtern, wird dieses Ziel erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt einen zusätzlichen Gehalt an Aminocarbonsäuren oder Aminosulfonsäuren aufweist.Starting from a binder based on phenol-formaldehyde condensation products, if necessary with additions of resols and modifiers, and with a content of hardeners, this becomes Objective achieved according to the invention in that the phenol-formaldehyde condensation product has an additional content of aminocarboxylic acids or aminosulfonic acids.
- üei den im Rahmen der Erfindung verwendeten Aminosäuren (worunter hier sowohl die Aminocarbonsäuren als auch die Aminosulfonsäuren zu verstehen sind) sind mindestens ein, vorzugsweise aber beide Wasserstoffatome der Aminogruppe unsubstituiert. Es haben sich als Aminocarbonsäuren beispielsweise GlycocoH, Sarkosin, Alanin, /f-AIanin, Glutaminsäure, Asparginsäure. Leucin oder Prolin als geeignet erwiesen und als Aminosulfonsäuren beispielsweise Taurin, Methyltaurin, Sulfanilsäure oder Aminopropylsulfonsäure. Es können dabei auch verschiedene Aminosäuren in Mischung miteinander zum Einsatz kommen.- üei the amino acids used in the context of the invention (by which both the aminocarboxylic acids and the aminosulfonic acids are to be understood) at least one, but preferably both, hydrogen atoms of the amino group are unsubstituted. Have it As aminocarboxylic acids, for example, GlycocoH, sarcosine, alanine, / f-alanine, glutamic acid, aspartic acid. Leucine or proline proved to be suitable and, for example, taurine, methyltaurine, Sulfanilic acid or aminopropyl sulfonic acid. Different amino acids can also be mixed are used together.
Man kann annehmen (obgleich das noch nicht endgültig bestätigt ist), daß bei dem erfindungsgemäßen Bindemittel die Aminosäuren über ihre Aminogruppen in das Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt eingebaut werden, während die Carboxylgruppen frei bleiben, denn die entsprechenden Äquivalente an Carboxylgruppen lassen sieh nach der Kondensation des Harzes noch als weitgehend vorhanden nachweisen. Demgemäß sind die sich aus der Kondensation von Phenol, Formaldehyd und Aminosäuren ergebenden Harze wasserlöslich, und zwar bevorzugt in alkalischer Lösung, wobei als Basen anorganische Basen wie NaOH, KOH oder NH3. gegebenenfalls aber auch organische Basen wre Amine oder Aminoalkohole eingesetzt werden könnenOne can assume (although this has not yet been finally confirmed) that in the binder according to the invention the amino acids are incorporated into the phenol-formaldehyde condensation product via their amino groups, while the carboxyl groups remain free, because the corresponding equivalents of carboxyl groups are left after the condensation of the resin still largely present. Accordingly, the resins resulting from the condensation of phenol, formaldehyde and amino acids are water-soluble, preferably in an alkaline solution, the bases being inorganic bases such as NaOH, KOH or NH 3 . however, if appropriate, organic bases would also be amines or amino alcohols
Vorzugsweise werden pro Mol Aminosäure 2 bis 6 Mol Phenol eingesetzt und pro Mol der Summe Phenol · Aminosäure etwa 0.5 bis 1 Mol, vorzugsweise 0.6 bis 0,9 Mol Formaldehyd. In der Praxis haben sich dabei Mol verhältnis.^ Phenol:Formaldehyd: Aminosäure von 5 bis 4:4 bis 3:1 gut bewährt. Diese bevorzugten Grenzen für den Gehalt an Aminosäuren können jedoch auch noch nach oben und unten überschritten werden, wobei allerdings bei einem zu geringen Gehalt an Aminosäuren die Löslichkeit des Harzes in alkalischer Losung zu gering werden kann. In dem Fall können der wäßrigen alkalischen Lösung des Harzes kleinere Mengen an organischem Lösungsmittel zur Verbesserung der Löslichkeit zugesetzt werden.Preferably, 2 to 6 moles of phenol are used per mole of amino acid and per mole of the total Phenol · amino acid about 0.5 to 1 mole, preferably 0.6 to 0.9 mole of formaldehyde. Have in practice molar ratio. ^ Phenol: formaldehyde: Amino acids from 5 to 4: 4 to 3: 1 have been tried and tested. These preferred limits for the content of amino acids can, however, also be exceeded upwards and downwards, although with too little Amino acid content the solubility of the resin in alkaline solution can become too low. In in that case, the aqueous alkaline solution of the resin can contain smaller amounts of organic solvent can be added to improve solubility.
Überraschend wurde gefunden, daß die Kondensation des Harzes ohne Zusatz der bei Novolaken üblichen sauren Kondensationsmittel erfolgen kann. Diese Kondensation läuft vielmehr ohne Katalysatoren bzw. unter Zusatz alkalischer Verbindungen ab, wobei zweckmäßig weniger als I Mol Alkali pro Mol Aminosäure eingesetzt wird. Die Kondensation wird bei erhöhter Temperatur durchgeführt, wobei die Komponenten in einem Ansatz gemeinsam kondensiert werden können, ebensogut aber auch ein Teil vorkondensiert und der Rest der Bestandteile später dem Ansatz zugegeben werden kann. Die Kondensationsbedingungen sind nicht kritisch, in jedem Fall ergibt sich als Kondensationsprodukt ein Harz, welches von den Eigenschaften her den Novolaken ähnlich ist, obgleich es nicht sauer kondensiert ist.It has surprisingly been found that the condensation of the resin without the addition of the usual novolaks acidic condensation agent can be done. Rather, this condensation takes place without catalysts or with the addition of alkaline compounds, advantageously less than 1 mole of alkali per mole of amino acid is used. The condensation is carried out at an elevated temperature, with the components can be condensed together in one approach, but just as well a part can also be precondensed and the remainder of the ingredients can be added to the batch later. The condensation conditions are not critical; in any case, the condensation product is a resin which is derived from the Properties is similar to novolaks, although it is not acidic condensed.
Das Kondensationsprodukt, also das Harz, kann wahlweise als Festharz isoliert oder mit Wasser und Alkali in Lösung gebracht werden, wobei im letzteren Fall weniger als 1 Mol AkIaIi pro Mol einkondensierte Aminosäure, also eine unterstochiometrische Menge verwendet wird. Dadurch wird sichergestellt, daß bei der Umhüllung in Lösung nach dem Abdampfen des Lösungsmittels (also des Wassers) kein freies Alkali im Bindemittel verbleibt.The condensation product, i.e. the resin, can optionally be isolated as a solid resin or with water and Alkali are brought into solution, in the latter case less than 1 mole of alkali per mole condensed Amino acid, i.e. a sub-stoichiometric amount is used. This ensures that at the coating in solution after evaporation of the solvent (i.e. the water) no free alkali remains in the binder.
Die Härtung des erfindungsgemäßen Bindemittels erfolgt wie bei den bekannten Bindemitteln mit Formaldehyd-Donatoren,
bevorzugt ist· Hexamethylentetramin. Im übrigen kann das erfindungsgemäße Bindemittel
ebenso wie die bekannten Bindemittel zwecks Variation der anwendungstechnischen Eigenschaften
mit Resolen gemischt werden, bzw. es können die anderen
bekannten Zusätze, wie Wurzelharz oder Salicylsäure, zugegeben werden, was zweckmäßig vor Fertigstellung
des Harzes geschieht.
In ihren Eigenschaften gleichen die erfindungsgemäßen Bindemittel den für die Umhüllung in Lösung
bekannten Bindemitteln, wobei sie jedoch den Vorteil haben, daß sie in wäßriger Lösung verwendet werden
können, folglich also der Nachteil der Feuergefährlichkeit bzw. Explosionsgefahr völlig beseitigt ist.The binder according to the invention is hardened, as in the case of the known binders, with formaldehyde donors; hexamethylenetetramine is preferred. In addition, the binder according to the invention, like the known binders, can be mixed with resols to vary the application properties, or the other known additives, such as root resin or salicylic acid, can be added, which is expediently done before the resin is finished.
In terms of their properties, the binders according to the invention are similar to the binders known for coating in solution, but they have the advantage that they can be used in aqueous solution, thus completely eliminating the disadvantage of being flammable or explosive.
Zwar erfordert bei der Umhüllung in wäßriger Lösung das Abdampfen des Wassers eine etwas größere Wärmemenge im Vergleich zum Abdampfen eines organischen Lösungsmittels, aber diese größere Wärmemenge läßt sich, falls sie nicht allein durch Heißluft zur Ver-It is true that the evaporation of the water requires a somewhat larger amount of heat when encasing in an aqueous solution compared to the evaporation of an organic solvent, but this greater amount of heat can be used if it is not used by hot air alone.
ao fügung gestellt werden kann, sehr leicht durch eine Vorerhitzung des Sandes (bzw. des sonstigen körnigen feuerfesten Materials) schaffen. Eine Vorerhitzung des Sandes verursacht in diesem Fall keinerlei Probleme, weil das Harz nicht zu schmelzen braucht und der Sand durch die verbrauchte Verdampfungswärme des Wassers sehr schnell auf völlig unproblematische Temperaturen herunter gekühlt wird, bevor der Härter zugegeben wird.Ao can be made very easily by preheating the sand (or the other granular refractory material). In this case, preheating the sand does not cause any problems, because the resin does not need to melt and the sand is consumed by the heat of vaporization of the Water is cooled down very quickly to completely unproblematic temperatures before the hardener is admitted.
Die gleichen Bindemittel, die für die Umhüllung in Lösung eingesetzt werden, können aber auch als Festharz zur Umhüllung mit Festharz verwendet werden. Es brauchen also für beide Verfahrensweisen keine verschiedenen Arten von Harzen hergestellt zu werden, so daß die bisherigen qualitativen Unterschiede zwisehen Festharzen und in Lösung zu verwendenden Harzen, z. B. hinsichtlich des Schmelzpunktes, verschwinden. Das wirkt sich bei der Verwendung als Festharz als Vorteil aus.The same binders that are used for the coating in solution can, however, also be used as solid resin can be used for coating with solid resin. So there is no need for a different one for both procedures Kinds of resins to be produced, so that the previous qualitative differences between Solid resins and resins to be used in solution, e.g. B. with regard to the melting point, disappear. This has an advantage when used as a solid resin.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Bei-The invention is described below with reference to
t° spielen näher erläutert.t ° play explained in more detail.
Eine Mischung von 620 g Phenol 91 %ig, 390 g wäßriger Formaldehydlösung 37%ig und 100 g GlycocoH (entsprechend einem Molverhältnis 4,5 Mol Phenol : 3,6 Mol Formaldehyd : I Mol Aminosäure) wurde innerhalb von 30 Minuten zum Rückfluß erhitzt und dann 3 Stunden unter Rückfluß gehalten. Anschließend wurde bis zu einer Innentemperatur von 13O0C destilliert und zuletzt überschüssiges Phenol im Wasserstrahlpumpenvakuum abgezogen.A mixture of 620 g phenol 91%, 390 g aqueous formaldehyde solution 37% and 100 g GlycocoH (corresponding to a molar ratio 4.5 mol phenol: 3.6 mol formaldehyde: 1 mol amino acid) was heated to reflux within 30 minutes and then refluxed for 3 hours. Subsequently, up to an internal temperature of 13O 0 C and finally drawn off excess phenol is distilled in a water pump vacuum.
Das Kondensationsprodukt fiel als Festharz an. Es wurde zerkleinert und z. T. als solches, z. T. in alkalischer wäßriger Lösung zur Umhüllung von Quarzsand der Type F 32 verwendet. Die Umhüllung erfolgte dabei in einem Labormischer.The condensation product was obtained as a solid resin. It was crushed and z. T. as such, z. T. in more alkaline aqueous solution for coating quartz sand of type F 32. The wrapping took place in a laboratory mixer.
Zur Umhüllung mit Festharz wurde der erhitzte Quarzsand in den vorgewärmten Mischer gefüllt. Das Festharz wurde bei etwa 1501C Sandtemperatur in einer Menge von 3%, bezogen auf den Sand, zugegeben. Nach I Minute Mischzeit erfolgte die Zugabe von wäßriger Hexamethylentetraminlösung entsprechend 10% Hexamethylentetramin, bezogen auf das Festharz, als Härter und anschließend von 5% Calciumstearat, bezogen ebenfalls auf das Festharz, als Trennmittel. Nach Beendigung der Mischung wurde der umhüllte Sand gesiebt und nach vollständiger Abkühlung für die weiteren Prüfungen verwendet.The heated quartz sand was poured into the preheated mixer to encase it with solid resin. The solid resin was at about 150 C 1 sand temperature in an amount of 3% based on the sand, was added. After a mixing time of 1 minute, aqueous hexamethylenetetramine solution corresponding to 10% hexamethylenetetramine, based on the solid resin, was added as a hardener and then 5% calcium stearate, also based on the solid resin, as a release agent. After the end of the mixing process, the coated sand was sieved and, after cooling down completely, used for further tests.
Für die Umhüllung in Lösung wurde zunächst der Feststoffgehalt der Lösung durch einstündiges Trocknen bei 1300C bestimmt. Zur Umhüllung wurde die Harzlösung dem auf etwa .'80 bis 200JC erhitzten Sand zugegeben, und zwar in einer Menge von 3% Feststoff, bezogen auf den Sand. Nach 1 Minute erfolgte die Zugabe des Hexamethylentetramins als Pulver.For the coating in solution, the solids content of the solution was first determined by drying at 130 ° C. for one hour. To coat the resin solution was 200 to the J C, heated to about .'80 sand added, in an amount of 3% solids, based on the sand. After 1 minute, the hexamethylenetetramine was added as a powder.
Abschließend wurde der nach beiden Verfahren umhüllte Sand geprüft, und zwar auf die Biegefestigkeit und den Sinterpunkt. Die Herstellung der Biegeprüfkörper (Abmessungen entsprechend DIN 52 404 Entwurf) erfolgte in auf 280° C erhitzten Modellbüchsen mit anschließendem Sminutigem Backen im Wärmeschrank bei 28O0C. Die entsprechend DIN 52 404 Entwurf bestimmte Biegefestigkeit wurde als Mittelwert aus 3 Proben gewonnen. Die Sinterpunkte der umhüllten Sande wurden auf einer Kofler-Schmelzbank bestimmt. Finally, the sand encased by both methods was tested for flexural strength and sintering point. The preparation of the bending test (dimensions according to DIN 52 404 Draft) was heated to 280 ° C in model guns followed Sminutigem baking in an oven at 28O 0 C. according to DIN 52404 design specific bending strength was obtained as the average of 3 samples. The sintering points of the coated sands were determined on a Kofler melting bench.
Es ergab sich:It resulted:
a) bei Umhüllung mit Festharz:a) when coated with solid resin:
Biegefestigkeit 98 kp/cmz
Sinterpunkt 910CFlexural strength 98 kp / cm z
Sintering point 91 0 C
b) bei Umhüllung in Lösung mit einer mit 2,5 η Ammoniak hergestellten wäßrigen Harzlösung von 58/o Feststoff gehalt:b) when coated in solution with an aqueous resin solution of 58 / o solids content prepared with 2.5 η ammonia:
Biegefestigkeit 92 kp/cm2 Flexural strength 92 kp / cm 2
Sinterpunkt 91 CSintering point 91 C
Eine Mischung von 620 g Phenol 91 %ig, 433 g wäßrige Formaldehydlösung 37%ig und 100 g Glycocoll (entsprechend einem Molverhältnis 4,5 MoI Phenol : 4,0 MdI Formaldehyd : I MoI Aminosäure) wurde in 30 Minuten zum Rückfluß erhitzt, nach 3 Stunden Rückfluß bis H5°C destilliert, eine Stunde bei 115°C gehalten und dann unter Vakuum bis zu einer Endtemperatur von 1500C ausdestilliert.A mixture of 620 g of 91% phenol, 433 g of 37% aqueous formaldehyde solution and 100 g of glycocoll (corresponding to a molar ratio of 4.5 mol phenol: 4.0 mol formaldehyde: 1 mol amino acid) was refluxed in 30 minutes refluxing for 3 hours to H5 ° C distilled, held for one hour at 115 ° C and then to a final temperature of 150 0 C distilled under vacuum.
Die weitere Verarbeitung des erhaltenen Harzes und die Prüfung der umhüllten Sande erfolgte wie im Beispiel 1.The further processing of the resin obtained and the testing of the encased sands were carried out as in Example 1.
Es ergab sich:It resulted:
a) bei Umhüllung mit Festharz:a) when coated with solid resin:
Biegefestigkeit 89 kp/cm2 Flexural strength 89 kp / cm 2
Sinterpunkt 94° CSintering point 94 ° C
b) bei Umhüllung in Lösung mit einer mit 1,7 mmolb) when coated in solution with a 1.7 mmol
Ammoniak pro Gramm Festharz hergestellten wäßrigen Harzlösung von 55,3% Feststoffgehalt :Ammonia per gram of solid resin produced aqueous resin solution of 55.3% solids content :
Biegefestigkeit 99 kp/cm2 Flexural strength 99 kp / cm 2
Sinterpunkt 90° CSintering point 90 ° C
c) bei Umhüllung in Lösung mit einer mit 0.85 mmol NaOH pro Gramm Festharz hergestellten wäßrigen Harzlösung von 55,3 % Feststoffgehalt: c) when encased in solution with one prepared with 0.85 mmol NaOH per gram of solid resin aqueous resin solution of 55.3% solids content:
Biegefestigkeit 104 kp/cm2
Sinterpunkt 95° CFlexural strength 104 kgf / cm 2
Sintering point 95 ° C
deren Feststoffgehalt bei 56,7 % lag, wurden mit I! 2,5 g eines Resols gemischt, das folgendermaßen hergestellt worden war: 414 g Phenol 91 %igv 406 g wäßrige Formaldehydlösung 37%ig und 5 g Calciumhydroxid wurden 2 Stunden bei 501C und 4 Stunden bei 80' C gehalten. Bei vermindertem Druck wurden 275 ml Destillat abgenommen. Der Feststoffgehalt des Resols betrug 77,1%.whose solids content was 56.7%, I! 2.5 g of a resol mixed, which had been prepared as follows: 414 g of 91% phenol v 406 g of 37% strength aqueous formaldehyde solution and 5 g of calcium hydroxide were kept at 50 ° C. for 2 hours and at 80 ° C. for 4 hours. 275 ml of distillate were removed under reduced pressure. The solids content of the resole was 77.1%.
Das Gemisch aus Harzlösung und Resol, das einen Feststoff gehalt von 59,8 % hatte, wurde in der in Beispiel 1 für die Umhüllung in Lösung beschriebenen Weise weiterverarbeitet. Der umhüllte Sand wurde ebenfalls gemäß Beispiel 1 geprüft.The mixture of resin solution and resole, which had a solids content of 59.8%, was used in the example 1 further processed in the manner described for the envelope in solution. The wrapped sand was also tested according to example 1.
Es ergab sich:It resulted:
Biegefestigkeit 104 kp/cm2 Flexural strength 104 kgf / cm 2
Sinterpunkt 80"CSintering point 80 "C
Anzumerken ist gegenüber Beispiel 2 eine schnellere Durchhärtung.It should be noted compared to Example 2 that it cures more quickly.
Eine Mischung von 465 g Phenol 91 %ig, 284 g wäS- -ige Formaldehydlösung 37%ig und 147 g Glutaminsäure (entsprechend einem Molverhältnis 4,5 Mol Phenol : 3,5 Mol Formaldehyd : 1 Mol Aminosäure) wurde zusammen mit 16 g NaOH (0,4 Mol) innerhalb von 30 Minuten zum Rückfluß erhitzt und 3 Stunden unter Rückfluß gehalten. Dann wurden die leichtflüchtigen Bestandteile bis zu einer Innentemperatur von 140° C abdestilliert.A mixture of 465 g phenol 91%, 284 g aqueous formaldehyde solution 37% and 147 g glutamic acid (corresponding to a molar ratio of 4.5 mol phenol: 3.5 mol formaldehyde: 1 mol amino acid) was refluxed together with 16 g of NaOH (0.4 mol) within 30 minutes and 3 hours held under reflux. Then the volatile components were brought up to an internal temperature distilled off from 140 ° C.
Die weitere Verarbeitung des erhaltenen Harzes und die Prüfung der umhüllten Sande erfolgte wie im Beispiel 1.The further processing of the resin obtained and the testing of the encased sands were carried out as in the example 1.
Es ergab sich:It resulted:
a) bei Umhüllung mit Festharz:a) when coated with solid resin:
Biegefestigkeit 75 kp/cm2 Flexural strength 75 kp / cm 2
Sinterpunkt 94° CSintering point 94 ° C
b)bei Umhüllung in Lösung miteiner mit 1,7 mmol Ammoniak pro Gramm Festharz hergestellten wäßrigen Harzlösung von 50,7% Feststoffgehalt: b) when coated in solution with one made with 1.7 mmol ammonia per gram of solid resin aqueous resin solution of 50.7% solids content:
Biegefestigkeit 110 kp/cm2 Flexural strength 110 kp / cm 2
Sinterpunkt 93° CSintering point 93 ° C
4545
Eine Mischung von 516 g Phenol 91 %ig, 341 g wäßriger Formaldehydlösung 37%ig und 125 g Taurin (entsprechend einem Molverhältnis 5,0 Mol Phenol : 4,2 Mol Formaldehyd : 1 Mol Aminosäure) wurden innerhalb von 30 Minuten zum Rückfluß erhitzt. Nach 3 Stunden Rückfluß wurde das Reaktionsgemisch bis zu einer Temperatur von 115°C der Destillation unterworfen, eine Stunde bei 115° C gehalten und dann unter Destillation auf 150" C erhitzt.A mixture of 516 g phenol 91%, 341 g aqueous 37% formaldehyde solution and 125 g of taurine (corresponding to a molar ratio of 5.0 mol of phenol: 4.2 mol of formaldehyde: 1 mol of amino acid) were refluxed within 30 minutes. To 3 hours reflux, the reaction mixture was subjected to a temperature of 115 ° C of the distillation, kept for one hour at 115 ° C and then below Distillation heated to 150 "C.
Die weitere Verarbeitung des erhaltenen Harzes und die Prüfung der umhüllten Sande erfolgte wie im Beispiel I.The further processing of the resin obtained and the testing of the encased sands were carried out as in the example I.
300 g des Festharzes gemäß Beispiel 2 wurden nach Zusatz von 50 ml 5 ή NaOH und 150 ml Wasser unter Erwärmung im Wasserbad gelöst. 460 g der Lösung, Es ergab sich:300 g of the solid resin according to Example 2 were dissolved after adding 50 ml of 5 % NaOH and 150 ml of water with heating in a water bath. 460 g of the solution, it resulted:
a) bei Umhüllung mit Festharz:a) when coated with solid resin:
Biegefestigkeit 91 kp/cm2
Sinterpunkt 107° CFlexural strength 91 kp / cm 2
Sintering point 107 ° C
7 87 8
b) bei Umhüllung in Lösung mit einer mit 1,7 mmol c) Bei Umhüllung in Lösung mit einer mit Ammoniak pro Gramm Festharz hergestellten 0,85 mmol NaOH pro Gramm Festharz hergewäßrigen Harzlösung von 58,7%, Feststoff ge- stellten wäßrigen Harzlösung von 58,7% Festhalt: stoff gehalt:b) when coated in solution with a with 1.7 mmol c) when coated in solution with a with Ammonia per gram of solid resin produced 0.85 mmol NaOH per gram solid resin aqueous resin solution of 58.7%, solid aqueous resin solution of 58.7% solids: substance content:
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732349598 DE2349598C2 (en) | 1973-09-29 | Binders for use in thermosetting molding compounds |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732349598 DE2349598C2 (en) | 1973-09-29 | Binders for use in thermosetting molding compounds |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2349598B1 DE2349598B1 (en) | 1974-09-12 |
| DE2349598C2 true DE2349598C2 (en) | 1976-12-23 |
Family
ID=
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