DE2651806C3 - Mit Katalysatoren härtbares Kernsandbindemittel - Google Patents
Mit Katalysatoren härtbares KernsandbindemittelInfo
- Publication number
- DE2651806C3 DE2651806C3 DE2651806A DE2651806A DE2651806C3 DE 2651806 C3 DE2651806 C3 DE 2651806C3 DE 2651806 A DE2651806 A DE 2651806A DE 2651806 A DE2651806 A DE 2651806A DE 2651806 C3 DE2651806 C3 DE 2651806C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- resin
- solvent
- sand
- catalysts
- binder
- 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.)
- Expired
Links
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims description 24
- 239000004576 sand Substances 0.000 title claims description 23
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 19
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 31
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 31
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 claims description 20
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 claims description 20
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 20
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 3
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 claims description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 2
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 7
- XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N furfuryl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CO1 XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- QLCJOAMJPCOIDI-UHFFFAOYSA-N 1-(butoxymethoxy)butane Chemical compound CCCCOCOCCCC QLCJOAMJPCOIDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M cyanate Chemical compound [O-]C#N XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 2
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 2
- HJOVHMDZYOCNQW-UHFFFAOYSA-N isophorone Chemical compound CC1=CC(=O)CC(C)(C)C1 HJOVHMDZYOCNQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FKTHNVSLHLHISI-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(isocyanatomethyl)benzene Chemical compound O=C=NCC1=CC=CC=C1CN=C=O FKTHNVSLHLHISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 1,3-Diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBJCUZQNHOLYMD-UHFFFAOYSA-N 1,5-Naphthalene diisocyanate Chemical compound C1=CC=C2C(N=C=O)=CC=CC2=C1N=C=O SBJCUZQNHOLYMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CXBFTMAIVDLZLG-UHFFFAOYSA-N 1-(2-butoxypropan-2-yloxy)butane Chemical compound CCCCOC(C)(C)OCCCC CXBFTMAIVDLZLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QRLOZIDNXHEJLM-UHFFFAOYSA-N 1-(propan-2-yloxymethoxy)butane Chemical compound CCCCOCOC(C)C QRLOZIDNXHEJLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MISRLQIRPHFSGH-UHFFFAOYSA-N 1-methoxy-4-(2-methylpropoxy)butane Chemical compound COCCCCOCC(C)C MISRLQIRPHFSGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNJMXDFUPSQCQQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxy-5-propan-2-yloxypentane Chemical compound COCCCCCOC(C)C XNJMXDFUPSQCQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOCCOC(C)=O VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LVRIOILOUAJGGN-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1-(2-methylpropoxymethoxy)propane Chemical compound CC(C)COCOCC(C)C LVRIOILOUAJGGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N Acetophenone Natural products CC(=O)C1=CC=CC=C1 KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 Polyisocyai.at Substances 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- GZYYOTJXMDCAJN-UHFFFAOYSA-N cyclohexyloxymethoxycyclohexane Chemical compound C1CCCCC1OCOC1CCCCC1 GZYYOTJXMDCAJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012975 dibutyltin dilaurate Substances 0.000 description 1
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 229920003987 resole Polymers 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N toluene Substances CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/20—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
- B22C1/22—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
- B22C1/2233—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- B22C1/2273—Polyurethanes; Polyisocyanates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/06—Ethers; Acetals; Ketals; Ortho-esters
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
R1-O-C-O-R,
worin Ri und R2 gleiche oder verschiedene Kohlenwasserstoffreste
mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten und R3 und R4 gleiche oder verschiedene
Wasserstoff- Methyl-, Äthyl- oder Phenylreste
bedeuten, enthält.
2. Kernsandbindemittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es das Lösungsmittel
in einer Menge von 10 bis 40 Gew.-°/o, bezogen auf das Bindemittel, enthält
Zur Herstellung von Kernen für Gießerei/wecke wird in der Praxis Sand mit einem Kernsandbindemittel
verwendet. Das Bindemittel dient zum Zusammenhalten der Sandkörner und besteht z. B. aus einem härtbaren
Harz, wie einem Epoxyharz, Polyesterharz, Alkydharz oder wäßrigem Phenol-Formaldehydharz und einem
reaktiven flüssigen Polyisocyanai sowie einem Lösungsmittel. Kernsandbindemittel dieser Art werden beispielsweise
in den US-Patentschriften 34 09 559 und 34 09 579 beschrieben.
Gießereikerne aus den vorgenannten Komponenten werden im wesentlichen nach drei Verfahren hergestellt.
Diese Verfahren sind das Kaltformkastenverfahren. das Nichtbackungsverfahren und das schnelle
Nichtbackungsverfahren. Beim Kaltformkastenverfahren wird der Sand mn einem harzartigen Bindemiltel
vermischt, in einen Kernformkasten gegeben und dann mit einem dampfförmigen Kiilalysator /ur Härtung des
Bindemittels begast. Fun solches Verfahren wird beispielsweise in der I)S Patentschrift 34 09 379 beschrieben Die Härtung erfolgt dabei in Sekundenschnelle
und der Kern kann schnell .ms der Form
entnommen werden Beim Nichtbackungsverfahrcn
wird das Harz mit einem Katalysator und Sand
vermischt und in eine Kernform eingebracht. Der Kern
härtet bei Rauintemperaliir. was hatifij; Stunden oder
Tage dauert. Öftmals ist eine NitchhäftUng erforderlich.
Beim schnellen Nichtbackungsverfahren sind diö Komponenten
des Häfzes und des Katalysators so
ausgewählt, daß ein aus dcf Form zu entnehmender
Kern innerhalb weniger Minuten gebildet wird, Durch die schnelle Härtung ist aber die Lagcrbestiincligkcit
einer Mischung, bevor diese in die IoCIH gegeben wird,
sehr beschränkt. Deshalb kann malt hierbei nur mit
kleinen Ansätzen arbeiten oder muß spezielle Vorrichtungen
verwenden, wie sie beispielsweise in der US-Patentschrift 37 02 316 beschrieben wenden.
Als Lösungsmittel werden in der Praxis meistens aromatische Lösungsmittel, in einigen Fällen auch
Furfurylalkohol verwendet Furfurylalkohol ist jedoch mit dem Polyisocyanat reaktiv. Es bildet sich in
Konkurrenz zu der Umsetzung des Polyisocyanats mit dem Epoxy-, Polyester-, Alkyd- oder Phenol-Formaldehydharz
ein ungewünschtes Polymeres, so daß ein Teil des Polyisocyanat nicht mehr für die Umsetzung mit
dem Harz zur Verfügung steht
Es wurde nun festgestellt daß die Festigkeit von Kernen nach der Entnahme aus der Form bei
Verwendung von aromatischen Lösungsmitteln in Kernsandbindemittel häufig nicht ausreichend ist,
insbesondere wenn die Härtung in der Form bei Raumtemperatur erfolgt Aufgabe der Erfindung ist es
darum, ein mittels Katalysatoren härtbares Kernsandbindemittel
für Gießformen zu zeigen, welches zusammen mit einem reaktiven flüssigen Polyisocyanat einen
Sandkern bei Raumtemperatur sehr schnell härtet, wobei der aus der Form entnommene Kern dann
anschließend auch eine hohe ausreichende Zugfestigkeit aufweist
Diese Aufgabe wird durch das im Patentanspruch 1 angegebene Kernsandbindemittel gelöst
Überraschenderweise haben Kerne, die unter Verwendung eines Lösungsmittels der genannten Formel
im Bindemittel erhalten wurden, eine weitaus höhere Zugfestigkeit, verglichen mit Kernen, die in Gegenwart
eines Herkömmlichen aromatischen Lösungsmittels hergestellt worden sind.
Das härtbare Harz ka'-n ein Epoxyharz, Polyesterharz, Alkydharz oder ein wäßriges Phenol-Formalde-
j5 hydharz sen. Solche Harze für Gießereiverfahren werden in der US-PS 34 28 110 beschrieben. Besonders
bevorzugt sind Phenol-Formaldehydresole, die mehr als 2 Gew.-% Wasser enthalten.
Reaktive flüssige Polyisocyanate für die Herstellung von Kernsandbindemittel sind beispielsweise aliphatisch
c Polyisocyanate, wie Hexamethylendiisocyanat.
alicyklische Polyisocyanate, wie 4,4-Dicyclohexylmethan-diisocyanat
und ,tromatische Polyisocyanate, wie
3.4- und 2.6-Toluoldiis(Kyanat. Diphenylmethyldiisocyanat und deren Dimethylderivate. Andere geeignete
Polyisocyanate sind 1.5-Naphthalindiisocyanat. Triphenylmelhantnisocyanat.
Xylylendiisocyanat und deren Met hy Idenva te. Pr.lymcthylenpolyphenolisocyanate
und ( hlorphenylcn-2.4diis()cyanal. Flevorzugl jedoch
ist die Anwendung handelsüblicher Massen, die
Diphenylnielhandiisocyanat und Tnphenylmethantriisoeyanat
enthalten.
Die gemäß der F rfindung gewählten Lösungsmittel stellen Verbindungen der Formel
R,
R1 O C O R,
R1 O C O R,
daC, Worin Ri UfIiI Rj gleiche öcleC verschiedene
kohlenwasserstoffreste von 3 bis 6 Kohlenstoffatomen
darstellen und Rj und fU gleiche oder verschiedene
MethyN, Äthyl-, Phenyl· oder Wassersloffrcste bedeuten,
Bevöniugl sind Verbindungen, in denen Rj und R\|
Wasserstoff bedeuten. Besonders bevorzugt ist Di-btilöxymethäfi,
Nützliche Lösungsmittel sind Dipropoxy-
methan, Diiso-Butoxymethan, Dipentyloxymethan, Dihexyloxymethan
und Dicyclohexyloxymethan. Andere
Lösungsmittel, die verwendet werden können, umfassen n-Butoxyisopropoxymethan, Isobutoxybutoxymethan
und Isopropoxypentyloxymethan. Unter den nützlichen Lösungsmitteln, in denen R3 oder R4 von Wasserstoff
verschieden sind, sind Acetaldehyd-n-propylacetal,
Benzaldehyd-n-butylacetal, Acetaldehyd-n-butylacetal,
Aceton-di-n-butylketal und Acetophenon-dipropylketal
zu nennen.
Sowohl die Harzgrundlage als auch das Polyisocyanat werden vorzugsweise mit dem gleichen gewählten
Lösungsmittel in jenen Fällen, wo das Harz und das gewählte Lösungsmittel unter Ausbildung einer stabilen
Lösung oder Suspension kompatibel sind, vermischt Bei der bevorzugten Durchführung der Erfindung umfaßt
das Lösungsmittel etwa 23% des Gewichtes des Harzlösungsmittelgemisches. Die Menge des Lösungsmittels
in der Harzkcmponente und der Polyisocyanatkomponente (und die Typen des Lösungsmittels, das mit
der Harzkomponente verwendet wird) können unter Schaffung eines Gemisches eines Binders variiert
werden, der Harz, Polyisocyanat und gewähltes Lösungsmittel in der Menge von 10 bis 40 und
vorzugsweise etwa 23% des Gewichtes des Bindergemisches einschließt. Das Polyisocyanat wird in der Menge
von etwa 80 bis 125% des Gewichtes des Harzes verwendet. Üblicherweise werden dzs Harz und das
Polyisocyanat in gleichen Gewichtsmengen eingesetzt.
Bei der Herstellung von Kernen, die für den Gießereieinsatz geeignet sind, wird das Bindemittel
(welches das Harz, Polyisocyai.at, Lösungsmittel und
manchmal einen Katalysator umfa3t) in einer Menge im Bereich von ! bis 5 Gew.-% des Gießerei jndes und im
allgemeinen in einer Menge von etwa 2 Gew.-% des Sandes eingesetzt. Das Bindemittel und der Sand
werden in einer Kollergang- oder anderen Vorrichtung, welche für die gleichmäßige Verteilung des Bindemittels
auf dem Sand in Obereinstimmung mit den Erfordernissen der spezifischen Verfahren, durch die die Kerne
hergestellt werden, geeignet ist, vermischt. Diese Verfahren sind bekannt und bilden keinen Teil der
Erfindung. Wie vorstehend beschrieben worden ist. wird im allgemeinen ein Katalysator verwendet und dessen
Wahl hängt von dem spezifischen Verfahren ab, durch das der Kern hergestellt wird. In dem Kaltformkastenverfahren
stellt der Katalysator im allgemeinen ein Amin. wie Triäthylamin. dar, der Sand wird mit dem
Bindemittel in Abwesenheit des Katalysators beschichtet und in einen Formkasten gebracht. Der Aminkatalysator
wird in eine gasförmige Substanz wie Kohlendioxid, eingedampft und durch den Formkasten zur
Katalysierung der Reaktion des Bindemittels durchgeblasen. In einem Gießereiverfahren, wie beispielsweise
dem Nichtbackungsverfahren oder dem schnellen Nichtbackungsverfahren, können sowohl flüssige Aminkatalysatoren
als auch Metallkatalysatoren angewandt werden. Metallkatalysatoren, wie Bleinaphthenar oder
Dibutylzinndilaurat, sind bevorzugt
Im allgemeinen werden derartige Katalysatoren in Mengen von 0,0001 bis 0,04 Gew.-% des Harzes
verwendet Die Katalyse der Harz-Polyisocyanat-Bindemittelsysteme
ist auf dem Gebiet der Gießerei bekannt Menge und Typ des Katalysators werden unter
Erhaff der gewünschten Geschwindigkeit der Reaktion in Übereinstimmung mit den Parametern der angegebenen
Verfahren, in denen der Binder Anwendung findet, abgestimmt.
Beispiel
a) Herstellung eines Phenoi-Formaidehydharzes
a) Herstellung eines Phenoi-Formaidehydharzes
Es wird zunächst ein Resol aus 1 Mol Phenol und 1,3 Mol Paraformaldehyd (100% Basis) hergestellt. Der
Paraformaldehyd hatte einen 91%igen Formaldehydgehalt.
Die Reaktion erfolgte bei 75 bis 85°C in Gegenwart eines Natriumhydroxidka< .ilysators. Das Harz wurde
abgekühlt und mit Essigsäure auf einen pH-Wert von 6,5 neutralisiert. Das Harz hatte einen Viskosität von 350
Centipoise, einen freien Phenolgehalt von 13.6% und einen Wassergehalt von 10%. Ein Silan wurde in der
Menge von 0,25% hinzugegeben. Eine 65,6%ige Lösung des Harzes in Isophoron wurde als Harzkomponente
Nr. 1 und eine 65,6%ige Lösung in 2-(2-Butoxyäthoxy)-äthylacetat als Harzkomponente Nr. 2 bezeichnet.
b) Erfindungsgemäßes Kernsandbindemittel
Die Harzkomponenten wurden mit Polyisocyanatkomponenten in Nichtbackungsverfahre.·· unter Verwendung
von Sand, 1% Harzkomponente und 1% Polyisocyanatkomponente (bezogen auf das Gewicht
des Sandes) und 3% Katalysator (bezogen auf das Harzgewicht) angewandt. Das verwendete Polyisocyanat
ist ein Polydiphenylmethandiisocyanat. Der Katalysator ist ein Dimethylalkvlamin, worin die Alkylgruppe
von Sojaöl abgeleitet ist. Die Ergebnisse sind in der
Tabelle wiedergegeben. Überraschenderweise besaß ein Kern, der in Anwesenheit des Lösungsmittels der
vorstehenden Formel erzeugt worden war. eine weitaus höhere Zugfestigkeit — etwa zweimal so hoch — wie
ein Kern, der in Gegenwart eines herkömmlichen aromatischen Lösungsmittels erzeugt worden war.
| Ver | IIar7?usammenset/ung | Isocyanatkomponente | Sand | Entnahme | Härte | Zugfestigkeit |
| such | Polydiphenylmethandiiso | tempe | aus der | (t)ietert) | kg/cm2 nach | |
| cyanat | ratur | Form | 1 h icwcils | |||
| 2 h/w. 3 Proben | ||||||
| ( | Minuten | |||||
| 1 | Härzkomponenle #1 | 65,6 in Butylai | 22° | 3 | 62 | 5,1;4,Ö |
| 2 | Märzkomponente #1 | 65,6 % in Bütylal | 22° | 3 | 62 | 3,9;4,4 |
| 3 | Hafzkompörienle #1 | 65,6 % tn Butylai | 19° | 1,25 | 76 | 4,9;3,9;4,6 |
| 4 | Marzkomporienfe #1 | 65,6 % in Bütyläl | 19° | 2,5 | 70 | 5\8;3,5·4£ |
| 5 | Harzkömpöttente #1 | 65,6 % in aromatischem | 20° | 2,75 | 79 | |
| Lösungsmittel |
!6 51
Fortsetzung
| Ver | Harzzusammensetzung | Isocyanatkomponente | Sand | Entnahme | Härte | Zugfestigkeit |
| such | Polydiphenylmethandiiso- | tempe | aus der | (Dietert) | kg/cm2 nach | |
| cyanat | ratur | Form | ] h jeweils | |||
| 2 bzw. 3 Proben | ||||||
| C | Minuten |
Harzkomponente #1
Harkomponente #1
Harzkomponente #1
Harzkomponente #2
Harzkomponente # 2
Harzkomponente #2
65,6 % in aromatischem 20° 2,5 Lösungsmittel
65,6 % in aromatischem 18° 2,0 Lösungsmittel
65,6 % in aromatischem 18° 4,0 Lösungsmittel
65,6 % Mondur MR in 17° 4,0
Butylal
65,6 % Mondur MR in 18° 3,5
Butylal
65,6 % Mondur MR in 17° 4,0 aromatischem Lösungsmittel Probe zusam- 1,9; 1,2; 1,9
mengebrochen
90 1,9;1,9;1,9
72 2,1;2,1;3,2
5,8;4,6;4,6 3,5;3,9;4,0 2,1:2,1:3,2
Claims (1)
1. Mit Katalysatoren härtbares Kernsandbindemittel
für Gießformen, das in einer Menge von 1 bis 5% dem Kernsand zugesetzt wird und das als
härtbares Harz Epoxyharze, Polyesterharze, Alkydharze oder wäßrige Phenol-Formaldehydharze, ein
reaktives flüssiges Polyisocyanat in einer Menge von 80 bis 125%, bezogen auf das Gewicht des Harzes,
sowie ein Lösungsmittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Lösungsmittel der
Formel
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US63158375A | 1975-11-13 | 1975-11-13 | |
| US05/733,721 US4051092A (en) | 1975-11-13 | 1976-10-26 | Foundry core composition of aggregate and a binder therefor |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2651806A1 DE2651806A1 (de) | 1977-05-18 |
| DE2651806B2 DE2651806B2 (de) | 1979-06-07 |
| DE2651806C3 true DE2651806C3 (de) | 1980-02-07 |
Family
ID=27091431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2651806A Expired DE2651806C3 (de) | 1975-11-13 | 1976-11-12 | Mit Katalysatoren härtbares Kernsandbindemittel |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4051092A (de) |
| BR (1) | BR7607609A (de) |
| CA (1) | CA1075845A (de) |
| DE (1) | DE2651806C3 (de) |
| GB (1) | GB1559012A (de) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2716971C2 (de) * | 1977-04-16 | 1982-06-16 | Rütgerswerke AG, 6000 Frankfurt | Bindemittel für kochwasser- und witterungsbeständige Platten aus lignozellulosehaltigem Material |
| US4179427A (en) * | 1978-03-21 | 1979-12-18 | Ashland Oil, Inc. | Phenolic resin-polyisocyanate binders |
| US4172068A (en) * | 1978-07-24 | 1979-10-23 | International Minerals & Chemical Corporation | Foundry core composition of aggregate and a binder therefor |
| JPS5568153A (en) * | 1978-11-13 | 1980-05-22 | Hitachi Chem Co Ltd | Carbon dioxide curing mold binder |
| DE2923840C2 (de) * | 1979-06-13 | 1984-03-01 | Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH, 4000 Düsseldorf | Verwendung eines monomeren mehrwertigen Phenols zur Herstellung eines Bindemittels für Gießerei-Formstoffmischungen |
| US4311631A (en) * | 1979-09-20 | 1982-01-19 | Delta Oil Products Corporation | Low emission foundry binder system |
| US4590229A (en) * | 1984-06-04 | 1986-05-20 | Ashland Oil, Inc. | Phenolic resin-polyisocyanate binder systems |
| US4680346A (en) * | 1985-12-13 | 1987-07-14 | Ppg Industries, Inc. | Flexible primer composition and method of providing a substrate with a flexible multilayer coating |
| US5286765A (en) * | 1989-09-15 | 1994-02-15 | Bayer Aktiengesellschaft | Process for the preparation of foundry cores and molds |
| DE3930837A1 (de) * | 1989-09-15 | 1991-03-28 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von giessereikernen und -formen |
| US5880175A (en) * | 1997-03-04 | 1999-03-09 | Ashland Inc. | Amine cured foundry binder system and their uses |
| ZA995240B (en) | 1998-09-02 | 2000-02-21 | Ashland Inc | Amine cured foundry binder systems and their uses. |
| DE102010032734A1 (de) | 2010-07-30 | 2012-02-02 | Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH | Bindemittelsystem auf Polyurethanbasis zur Herstellung von Kernen und Gießformen unter Verwendung cyclischer Formale, Formstoffmischung und Verfahren |
| DE102014117284A1 (de) | 2014-11-25 | 2016-05-25 | Ask Chemicals Gmbh | Polyurethan-Bindemittelsystem zur Herstellung von Kernen und Gießformen, Formstoffmischung enthaltend das Bindemittel und ein Verfahren unter Verwendung des Bindemittels |
| JP7189016B2 (ja) | 2015-10-30 | 2022-12-13 | アーエスカー ケミカルズ エルエルシー | アルコール溶剤を含有するポリウレタン結合剤 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB975377A (en) * | 1961-11-03 | Goodyear Tire & Rubber | Adhesive composition comprising the reaction product of polyisocyanate and a formaldehyde condensate | |
| US3429848A (en) * | 1966-08-01 | 1969-02-25 | Ashland Oil Inc | Foundry binder composition comprising benzylic ether resin,polyisocyanate,and tertiary amine |
| GB1269202A (en) * | 1968-02-14 | 1972-04-06 | Fordath Ltd | Improvements in the production of cores for use in the production of metal castings |
| US3904559A (en) * | 1971-10-26 | 1975-09-09 | Hooker Chemicals Plastics Corp | Foundry aggregate binders |
| US3905934A (en) * | 1974-05-23 | 1975-09-16 | Ashland Oil Inc | Phenolic resin-polyisocyanate binder systems containing dialkyl phthalate solvents |
-
1976
- 1976-10-26 US US05/733,721 patent/US4051092A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-11-03 CA CA264,847A patent/CA1075845A/en not_active Expired
- 1976-11-11 GB GB47012/76A patent/GB1559012A/en not_active Expired
- 1976-11-12 DE DE2651806A patent/DE2651806C3/de not_active Expired
- 1976-11-12 BR BR7607609A patent/BR7607609A/pt unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4051092A (en) | 1977-09-27 |
| BR7607609A (pt) | 1977-09-27 |
| DE2651806A1 (de) | 1977-05-18 |
| CA1075845A (en) | 1980-04-15 |
| DE2651806B2 (de) | 1979-06-07 |
| GB1559012A (en) | 1980-01-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2651806C3 (de) | Mit Katalysatoren härtbares Kernsandbindemittel | |
| DE2953697C2 (de) | ||
| DE3017925A1 (de) | Bindemittel fuer formstoffmischungen zum giessen von leichtmetallen, verfahren zur herstellung von giessformen und kernen und giessverfahren fuer leichtmetalle | |
| DE1583521B1 (de) | Massen zum Herstellen von Giessereikernen und -formen | |
| DE69331286T2 (de) | Giessereimischung mit polyetherpolyol und ihre verwendung | |
| DE3779984T2 (de) | Phenolharze und ester von alkoxysaeuren enthaltenden binderzusammensetzungen. | |
| DE69207275T2 (de) | Niedrige freie Formaldehydwerte aufzeigende Phenolpolyol-Formulierungen | |
| EP0107811B1 (de) | Unter Polyurethanbildung kalthärtendes Formstoff-Bindemittel, dessen Herstellung und dessen Verwendung | |
| DE2116331A1 (de) | Fonnherstellungsverfahren | |
| DE3139484A1 (de) | Bindemittelzusammensetzung fuer giessereiform- und kernsand | |
| DE1078322B (de) | Verfahren zur Herstellung von Urethangruppen enthaltenden Schaumstoffen | |
| DE102004057671B4 (de) | Phenol-Formaldehydharze und Verfahren zu deren Herstellung | |
| DE2811476A1 (de) | Formmassen und verfahren zur herstellung von formteilen | |
| DE1920759C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Gießereiformen und -kernen | |
| EP0153273B1 (de) | Unter Polyurethanbildung kalthärtendes Formstoff-Bindemittel | |
| EP0804980A1 (de) | Speisereinsätze und deren Herstellung | |
| EP0362486B1 (de) | Formstoffe | |
| DE2923131C2 (de) | Bindemittel für Gießereiformen und -kerne zum Gießen von Metallen mit einer Gießtemperatur von höchstens 982°C | |
| DE69206027T2 (de) | Alkalische Bindemittelzusammensetzung aus Phenolformaldehyd-Resolharzen. | |
| EP0012927B1 (de) | Kalthärtendes Bindemittel für teilchenförmige Feststoffe, insbesondere Giessereisand | |
| DE2651808B2 (de) | Bindemittelkomponente für Kernsandbindemittel | |
| EP0014855B1 (de) | Bindemittel für Giesserei-Formstoffmischungen | |
| DE2924439A1 (de) | Gusskernmischung | |
| DE69301741T2 (de) | Alkalisches Resol-Phenol-Aldehyd-Harz-Bindemittel | |
| DE3445687C2 (de) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |