DE2923131A1 - BINDING AGENT FOR MOLDING FOR LIGHT METALS - Google Patents
BINDING AGENT FOR MOLDING FOR LIGHT METALSInfo
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Description
Auf dem Gebiet der Herstellung von Gießereiformen und -kernen sind das cold-box-Verfahren und das no-bake-Verfahren bekannt.In the field of manufacturing foundry molds and cores, the cold-box process and the no-bake process are used known.
Im Zusammenhang mit dem cold-box-Verfahren gibt es bereits Urethane bildende Bindemittel zur Bindung entsprechender Formstoffe (vgl. US-PS 3 409 579).In connection with the cold-box process, there are already urethane-forming binders for binding appropriate binders Molding materials (see U.S. Patent 3,409,579).
Auch bezüglich des no-bake-Verfahrens sind Bindemittel für Pormstoffe zur Herstellung von Gießereiformen und -kernen beschrieben (vgl. US-PS 3 676 392).With regard to the no-bake process, binders are also used for molding materials for the production of foundry molds and cores (see U.S. Patent 3,676,392).
In der Gießereitechnik besteht seit langem ein Bedürfnis nach geeigneten Bindemittelsystemen für das cold-box- und · das no-bake-Verfahren, wobei diese Bindemittelsysteme die Herstellung von Gießereiformen und -kernen ermöglichen sollen, die sich für das Gießen von Leichtmetallen, wie Aluminium und Magnesium, eignen. Entsprechende bekannte Bindemittel für diese Verfahren im Bereich des Leichtmetallgusses ergeben nicht die gewünschten Eigenschaften der Formen und Kerne und führen auch nicht zu einem guten Ausschüttelverhalten. Wird eine genügende Menge des Bindemittels eingesetzt, um die notwendige Festigkeit und Abriebbeständigkeit der Formen und Kerne zu erzielen, zerfallen die Formen und Kerne nicht bei der Gießtemperatur der Leichtmetalle. Die Folge ist ein schlechtes Ausschüttelverhalten der Formen und Kerne.In foundry technology, there has long been a need for suitable binder systems for cold-box and the no-bake process, these binder systems being the Manufacture of foundry molds and cores intended to enable the casting of light metals such as aluminum and magnesium, are suitable. Corresponding known binders for these processes in the field of light metal casting do not give the desired properties of the molds and cores and also do not lead to good shaking behavior. If a sufficient amount of the binder is used to ensure the necessary strength and abrasion resistance of the To achieve shapes and cores, the shapes and cores do not disintegrate at the casting temperature of the light metals. the The result is poor shaking behavior of the forms and Cores.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, neue Bindemittelsysteme zur Verfügung zu stellen, die einerseits die Herstellung von nicht brüchigen Gießereiformen und -kernen gestatten, jedoch andererseits ein leichtes Zerfallen dieserThe invention is therefore based on the object of new binder systems to make available, on the one hand, the production of non-fragile foundry molds and cores allow, but on the other hand, a slight disintegration of these
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Formen und Kerne bei Temperaturen unterhalb der Gießtemperaturen von Eisenmetallen, z.B. bei der Gießtemperatur von
Aluminium oder Magnesium, ermöglichen. Dabei sollen diese Bindemittel nach dem cold-box- oder dem no-bake-Verfahren ein
setzbar sein.
ο Molds and cores at temperatures below the casting temperature of ferrous metals, for example at the casting temperature of aluminum or magnesium. It should be possible to use these binders according to the cold-box or no-bake process.
ο
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.This object is achieved by the invention.
Die Erfindung betrifft den in den Ansprüchen gekennzeichne-The invention relates to the characterized in the claims
ten Gegenstand.th item.
Es wurde gefunden, daß zur Herstellung von Gießereiformen und -kernen Bindemittel eingesetzt werden können, die auf der Reaktion zwischen einem Polyisocyanat und einem Aminpolyol basieren, wobei Urethane gebildet werden. Das Bindemittel kann durch Einsatz eines gasförmigen tertiären Amins als Katalysator rasch gehärtet werden. Es hat sich herausgestellt, daß ein Polyol, das durch Umsetzen eines Amins mit einem Alkylenoxid hergestellt worden ist, mit einemIt has been found that binders can be used for the production of foundry molds and cores which are based on based on the reaction between a polyisocyanate and an amine polyol, whereby urethanes are formed. The binder can be cured quickly by using a gaseous tertiary amine as a catalyst. It turned out that a polyol made by reacting an amine with an alkylene oxide with a
cold-box- oder no-bake- -0 Polyisocyanat kombiniert werden kann und dabei ein/Binaemit-cold-box- or no-bake- - 0 polyisocyanate can be combined and thereby a / Binaemit-
telsystem ergibt, das nach dem Mischen mit Sand oder einem anderen geeigneten Formstoff und nachfolgendem Härten Gießereiformen und -kerne herzustellen erlaubt, die hervorragende Verarbeitungseigenschaften, z.B. Festigkeit, Abriebetbeständigkeit und fehlende Brüchigkeit, aufweisen. Diese guten Eigenschaften werden gleichzeitig mit einem hervorragenden Ausschüttelverhalten beim Gießen von Nichteisenmetallen erreicht. Es ist besonders zu betonen, daß diese Kombination von guten Verarbeitungseigenschaften mit einem guten Aus-3Q schüttelverhalten besonders wertvoll ist und beim Einsatz der erfindungsgemäßen Bindemittel im Bereich des Metallgießens bei niedrigen Temperaturen erzielt wird. Dabei kann zur Härtung des Bindemittels zusätzlich ein Katalysator verwendet werden. Geeignete Katalysatoren für das cold-box-Verg5 fahren sind gasförmige tertiäre Amine oder solche Amine, die in Form eines Dampfes zugeführt werden können. Bevorzugtesystem, which, after mixing with sand or another suitable molding material and subsequent hardening, allows foundry molds and cores to be produced that have excellent processing properties, such as strength, abrasion resistance and lack of brittleness. These good properties are achieved at the same time as excellent shaking behavior when casting non-ferrous metals. It is especially to be emphasized that this combination schüttelverhalten of good processing properties with a good initial Q 3 is particularly valuable and is achieved at low temperatures during the application of the binders according to the invention in the field of metal casting. A catalyst can also be used to harden the binder. Suitable catalysts for the cold-box-Verg 5 drive are gaseous tertiary amines or those amines that can be supplied in the form of a vapor. Preferred
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. Katalysatoren sind Trimethylamin, Dimethyläthylamin und Triäthylamin. Im Fall des no-bake-Verfahrens ist ein Katalysator nicht notwendiger Bestandteil des Bindemittelsystems. Jedoch können auch in diesem Fall geeignete Katalysatoren zugesetzt werden, vorzugsweise dann, wenn bestimmte Aminpolyole Verwendung finden und ein rasches Härten erwünscht ist. Die Härtung des erfindungsgemäßen Bindemittels beruht teilweise auf der autokatalytischen Wirkung der Aminpolyole. Deshalb kann erfindungsgemäß das no-bake-Verfahren unter Einsatz . Catalysts are trimethylamine, dimethylethylamine and triethylamine. In the case of the no-bake process, a catalyst is not a necessary part of the binder system. However, suitable catalysts can also be added in this case, preferably when certain amine polyols are used and rapid curing is desired. The curing of the binder according to the invention is based in part on the autocatalytic effect of the amine polyols. Therefore, according to the invention, the no-bake method can be used
IQ eines Zweikomponentensystems anstelle des typischen Urethan-Systems, das mindestens drei Komponenten erfordert, durchgeführt werden. Obwohl die autokatalytische Wirkung der erfindungsgemäß eingesetzten Aminpolyole einen deutlichen Fortschritt bedeutet, ist es auch möglich, die erfindungsgemäßenIQ of a two-component system instead of the typical urethane system, that requires at least three components. Although the autocatalytic effect of the invention Amine polyols used means a significant advance, it is also possible to use the inventive
.J5 Bindemittel im Einzelfall mit zusätzlichen Katalysatoren zu kombinieren..J 5 to combine binders with additional catalysts on a case-by-case basis.
Erfindungsgemäß werden im allgemeinen Zweikomponentensysteme zur Bildung des Formstoffs eingesetzt. Der Teil A stellt das Aminpolyol dar. Den Teil B bildet das Polyisocyanat. Beide Teile liegen in flüssiger Form, im allgemeinen als Lösungen in organischen Lösungsmitteln, vor. Zur Anwendung dieses Urethane bildenden Bindemittelsystems wird der das Aminpolyol enthaltende Teil mit dem das Polyisocyanat enthaltenden Teil kombiniert. Bei der Anwendung in der Gießereitechnik, d.h.According to the invention, two-component systems are generally used used to form the molding material. Part A is the amine polyol. Part B is the polyisocyanate. Both Parts are in liquid form, generally as solutions in organic solvents. To apply this The urethane-forming binder system becomes the part containing the amine polyol with the part containing the polyisocyanate combined. When used in foundry technology, i.e.
bei der Herstellung von Gießereiformen und -kernen, wird vorzugsweise einer der beiden Teile zunächst mit dem Formstoff, wie Sand, gemischt. Anschließend wird der andere Teil zugegeben. Nach gleichmäßiger Verteilung des Bindemittelsystems auf den Formstoff wird die erhaltene Formmasse zur gewünschten Gestalt verformt. Die dabei erhaltene Form kann stehengelassen werden und härtet bei Raumtemperatur aus. Wie bereits erwähnt, sind die auf der Erfindung basierenden Bindemittelsysteme im allgemeinen bis zu einem gewissen Grad autokatalytisch. Das heißt, daß nach dem Mischen des Aminpolyols mit dem Isocyanat deren Reaktion eintritt, die soin the manufacture of foundry molds and cores, is preferred one of the two parts is first mixed with the molding material, such as sand. Then the other part is added. After the binder system has been uniformly distributed over the molding material, the molding compound obtained becomes the desired one Shape deformed. The shape obtained in this way can be left to stand and cures at room temperature. As already mentioned, the binder systems based on the invention are generally to some extent autocatalytic. That is, after the amine polyol is mixed with the isocyanate, their reaction occurs as follows
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rasch abläuft, daß ein Katalysator nicht erforderlich ist. Das Ausmaß der Reaktionsfähigkeit zwischen dem Aminpolyol und dem Polyisocyanat hängt von der Reaktionsfähigkeit des Polyols ab. Die zu Gießereiformen oder -kernen geformten Formmassen können auch durch Behandeln mit einem gasförmigen Katalysator gehärtet werden.happens quickly that a catalyst is not required. The degree of reactivity between the amine polyol and the polyisocyanate depends on the reactivity of the polyol. The molding compounds formed into foundry molds or cores can also be cured by treatment with a gaseous catalyst.
Trotz der autokatalytischen Eigenschaften der erfindungsgemäß erhaltenen Bindemittelsysteme können beim no-bake-Verfah-Despite the autocatalytic properties of the invention binder systems obtained can be used in the no-bake process
IQ ren flüssige Aminkatalysatoren oder metallische Katalysatoren eingesetzt werden, die in der Urethantechnologie bekannt sind. In einigen Fällen ist der Einsatz eines Katalysators sogar zweckmäßig und bevorzugt. Durch die Auswahl eines geeigneten Katalysators können die Bedingungen des zurIQ ren liquid amine catalysts or metallic catalysts are used, which are known in urethane technology. In some cases it is the use of a catalyst even expedient and preferred. By choosing a suitable catalyst, the conditions of the for
•J5 Herstellung eines Gießereikerns gewählten Verfahrens, z.B. die Verarbeitungszeit und die Ausschalzeit, in gewünschter Weise eingestellt werden. Aus wirtschaftlichen Gründen kann es erforderlich sein, beim Einsatz bestimmter Polyole Katalysatoren deshalb zuzusetzen, um ausreichende Produktionsgeschwindigkeiten zu erzielen.• J5 production of a foundry core chosen process, e.g. the processing time and the disconnection time, in the desired Way to be set. For economic reasons, it may be necessary to use catalysts when using certain polyols therefore add to sufficient production speeds to achieve.
Die erfindungsgemäßen Bindemittel können im cold-box-Verfahren mit gasförmigen Aminen als Katalysatoren kombiniert werden. Die Härtungsstufe kann derart erfolgen, daß man ein tertiäres Amin in einem Inertgasstrom mitführt und das erhaltene Gasgemisch unter einem ausreichenden Druck durch die zu härtende Form leitet, bis das Bindemittelsystem ausgehärtet ist.The binders according to the invention can be used in the cold-box process can be combined with gaseous amines as catalysts. The hardening stage can be carried out in such a way that one tertiary amine entrains in an inert gas stream and the gas mixture obtained under sufficient pressure through the shape to be hardened passes until the binder system is hardened.
Die erfindungsgemäßen Bindemittel benötigen nur eine äußerst kurze Härtungszeit, bis eine ausreichende Zugfestigkeit der zu härtenden Form erreicht ist. Dieser Gesichtspunkt ist von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Die optimalen Härtungszeiten sind experimentell leicht feststellbar. Da zum Härten nur katalytische Mengen des tertiären Amins erforderlich sind, genügt hierfür im allgemeinen ein sehr verdünnter Gas-The binders according to the invention only require one extremely short curing time until a sufficient tensile strength of the mold to be cured is reached. This point of view is of great economic importance. The optimal curing times can easily be determined experimentally. There to harden only catalytic amounts of the tertiary amine required a very dilute gas
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.j strom mit dem Katalysator. Jedoch sind auch überschüssige Konzentrationen des tertiären Amins über die erforderliche Konzentration hinaus für das gehärtete Produkt nicht schädlich. Als Inertgas kann z.B. Luft, Kohlendioxid oder Stickstoff eingesetzt werden, in das 0,01 bis 20 Volumprozent des tertiären Amins aufgenommen werden. Normale gasförmige tertiäre Amine können als solche oder nach Verdünnung durch die Form geleitet werden. Geeignete tertiäre Amine sind gasförmige tertiäre Amine, wie Trimethylamin. Jedoch sind auch norma-.j current with the catalyst. However, there are also excesses Concentrations of the tertiary amine above the required concentration are not harmful to the cured product. Air, carbon dioxide or nitrogen, for example, can be used as inert gas, in which 0.01 to 20 percent by volume of the tertiary amine. Normal gaseous tertiary amines can be used as such or after dilution by the Form. Suitable tertiary amines are gaseous tertiary amines such as trimethylamine. However, normal
IQ lerweise flüssige tertiäre Amine, wie Triäthylamin, in flüchti ger Form oder in Form einer Mischung mit einem gasförmigen Medium in gleicher Weise für das Einführen in die zu härtende Form geeignet. Obwohl auch Ammoniak, primäre und sekundäre Amine eine gewisse Wirksamkeit aufweisen, bei Raumtemperatur die Härtungsreaktion zu katalysieren, sind diese Verbindungen nicht so vorteilhaft wie tertiäre Amine. Unter den tertiären Aminen sind auch substituierte Amine, wie Dimethyläthanolamin, zu verstehen; auch sie können als Katalysatoren verwendet werden. Bei derartigen Aminen als Substituenten auftretende funktioneile Gruppen, welche die Wirksamkeit der tertiären Amine nicht beeinträchtigen, sind z.B. Hydroxyl-, Alkoxy-, Amino-, Alkylamino-, Ketoxy- und Thiogruppen.IQ usually liquid tertiary amines, such as triethylamine, in volatile form ger form or in the form of a mixture with a gaseous medium in the same way for introduction into the to be hardened Suitable shape. Although ammonia, primary and secondary amines also have some effectiveness, at room temperature Catalyzing the curing reaction are these compounds not as beneficial as tertiary amines. The tertiary amines also include substituted amines, such as dimethylethanolamine, to understand; they can also be used as catalysts. Occurring as substituents in such amines functional groups that do not impair the effectiveness of the tertiary amines are e.g. hydroxyl, Alkoxy, amino, alkylamino, ketoxy and thio groups.
Die erfindungsgemäß in Bindemittelsystemen eingesetzten Aminpolyole werden normalerweise als Reaktionsprodukts eines Amins mit einem Alkylenoxid hergestellt. Unter dem Ausdruck "Aminpolyol"ist in diesem Zusammenhang ein derartiges Reaktionsprodukt zu verstehen, wobei jedoch diese Bezeichnung nicht auf die Reaktionsprodukte beschränkt ist, die auf einem solchen Syntheseweg erhalten worden sind. Im allgemeinen ist unter der Bezeichnung "Aminpolyol" jedes Polyol zu verstehen, das mindestens eine tertiäre Aminogruppe enthält „The amine polyols used according to the invention in binder systems are normally made as the reaction product of an amine with an alkylene oxide. Under the expression “Amine polyol” in this context is such a reaction product to understand, but this designation is not limited to the reaction products on a such synthetic route have been obtained. In general, the term "amine polyol" is to be understood as meaning any polyol which contains at least one tertiary amino group "
Die zur Herstellung der vorgenannten Aminpolyole eingesetzten Alkylenoxide sind vorzugsweise Äthylenoxid und Propylenoxid. Jedoch können auch andere Alkylenoxide dazu verwendetThe alkylene oxides used to prepare the aforementioned amine polyols are preferably ethylene oxide and propylene oxide. However, other alkylene oxides can also be used for this purpose
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werden. Das Molverhältnis von Alkylenoxid zu Amin kann sehr verschieden sein. Man geht davon aus, daß der Alkoxylierungsgrad keinen entscheidenden Einfluß auf die Eigenschaft des erhaltenen Aminpolyols hat, als Bindemittel zu wirken. 5will. The molar ratio of alkylene oxide to amine can be very high to be different. It is assumed that the degree of alkoxylation has no decisive influence on the properties of the product obtained Amine polyol has to act as a binder. 5
Beispiele für Amine, die mit Alkylenoxiden zu erfindungsgemäß einsetzbaren Aminpolyolen führen, sind Ammoniak, Mono- und Polyamine mit primären und sekundären Aminogruppen. Spezielle Beispiele sind aliphatische Amine, wie primäre Alkylamine, Äthylendiamin, Diäthylentriamin und Triäthylentetramin, cycloaliphatische Amine und aromatische Amine, wie o-, m- und p-Phenylendiamin und Anilin-Formaldehyd-Harze. Mischungen vorgenannter Aminpolyole können gleichfalls eingesetzt werden. Ebenso sind Gemische aus Aminpolyolen mit anderen Polyolen, wie aminfreie Polyole, geeignet. Man geht davon aus, daß Amine, die durch Alkoxylierung ein Polyol mit mindestens zwei reaktionsfähigen Hydroxylgruppen ergeben, erfindungsgemäß einsetzbar sind. Die Art des eingesetzten Polyols beeinflußt die Bedingungen der Herstellung von Gießereikernen. Beim cold-box-Verfahren, bei dem ein derart mit dem Bindemittelsystem beschichteter Formstoff, z.B. Sand, durch Begasen mit einem Amin als Katalysator gehärtet wird, ist die Verarbeitungszeit eine wesentliche Eigenschaft des Bindemittels. Diese Verarbeitungszeit ist wie beim no-bake-Examples of amines that react with alkylene oxides according to the invention Amine polyols that can be used are ammonia, mono- and polyamines with primary and secondary amino groups. Specific Examples are aliphatic amines, such as primary alkylamines, Ethylenediamine, diethylenetriamine and triethylenetetramine, cycloaliphatic amines and aromatic amines such as o-, m- and p-phenylenediamine and aniline-formaldehyde resins. Mixtures of the aforementioned amine polyols can also be used. Mixtures of amine polyols are also possible other polyols, such as amine-free polyols, are suitable. It is assumed that amines, a polyol with by alkoxylation result in at least two reactive hydroxyl groups, can be used according to the invention. The type of used Polyol affects foundry core production conditions. In the cold-box process, in which a Molding material coated with the binder system, e.g. sand, is hardened by gassing with an amine as a catalyst, the processing time is an essential property of the binder. This processing time is the same as with the no-bake
derthe
Verfahren die Zeit, während der/mit dem Bindemittel gemischte Sand verarbeitet werden kann. Nachdem das Bindemittel mit dem Formstoff gemischt worden ist, beginnt das Bindemittel zu reagieren. Nach einer bestimmten Zeit ist die Reaktion soweit fortgeschritten, daß das Gemisch aus Sand und Bindemittel nicht mehr verarbeitet werden kann. Die Zeit nach dem Mischen des Sands mit dem Bindemittelsystem bis zu dem Zeitpunkt, bei dem diese Formmasse nicht mehr verarbeitet werden kann, wird beim cold-box-Verfahren als "Verarbeitungszeit" bezeichnet. Es wurde gefunden, daß der Einsatz aromatischer Aminpolyole eine unerwartete Verlängerung der Verarbeitungszeit mit sich bringt. Dieses überraschende Ergebnis ist von großem Wert»Process the time during which sand mixed with the binder can be processed. After the binder has been mixed with the molding material, the binder begins to react. After a certain time the reaction is so far that the mixture of sand and binding agent can no longer be processed. The time after the sand has been mixed with the binder system until the point in time at which this molding compound is no longer processed is referred to as "processing time" in the cold-box method. It was found that the insert aromatic amine polyols brings an unexpected extension of the processing time with it. This surprising result is of great value »
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r ^ 292313t πr ^ 292313t π
— Tb —- Tb -
Wie vorstehend erwähnt, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, ein Aminpolyol mit einem anderen Polyol, das mit einem PoIyisocyanat reagieren kann, zu mischen. Ein Vorteil ergibt sich dabei insbesondere hinsichtlich der Festigkeit der Gießereiform nach der Behandlung mit dem Katalysator und nach dem Entformen. Besonders bevorzugt in diesem Zusammenhang sind Hydroxylgruppen enthaltende Phenolharze, die in der Gießereitechnik als PEP-Harze bekannt sind (vgl. US-PS 3 485 797). Derartige Harze weisen beispielsweise die in Anspruch 43 ange- -IO gebene Struktur auf j wobei das Verhältnis von m zur Anzahl der durch R dargestellten Wasserstoffatome mindestens 1 beträgt.As mentioned above, it has been found to be useful to combine an amine polyol with another polyol with a polyisocyanate can react to mix. One advantage results in particular with regard to the strength of the foundry mold after treatment with the catalyst and after demolding. Are particularly preferred in this context Phenolic resins containing hydroxyl groups, which are used in foundry technology are known as PEP resins (see U.S. Patent 3,485,797). Such resins have, for example, the -IO given structure on j where the ratio of m to the number of hydrogen atoms represented by R is at least 1.
Die erfindungsgemäßen Bindemittel werden mit der zweiten Komponente des Bindemittelsystems kombiniert. Es handelt sich hierbei um aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Polyisocyanate mit vorzugsweise 2 bis 5 Isocyanatgruppen^ Es können auch Gemische aus verschiedenen Polyisocyanaten oder Isocyanatvorpolymerisate, hergestellt durch Umsetzen eines Polyisocyanatüberschusses mit einem mehrwertigen Alkohol, wie Toluylendiisocyanat und Äthylenglykol, eingesetzt werden. Spezielle Beispiele für geeignete Polyisocyanate sind aliphatische Polyisocyanate, wie Hexamethylendiisocyanat, alicyclische Polyisocyanate, wie 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyarate und aromatische Polyisocyanate, wie 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat und die entsprechenden Dimethylderivate. Weitere Beispiele für geeignete Polyisocyanate sind 1,5-Naphthalindiisocyanat, Triphenylmethantriisocyanat, Xylilendiisocyanat und die entsprechenden Methylderivate, Polymethylenpolyphenylisocyanate und die entsprechenden Methylderivate sowie Chlorphenylen-2f4-diisocyanat. Obwohl alle Polyisocyanate mit dem Aminpolyol zu einer vernetzten Polymerstruktur reagieren, sind aromatische Polyisocyanate, insbesondere Diphenylmethandiisocyanat, Triphenylmethantriisocyanat und deren Gemische, bevorzugt.The binders according to the invention are combined with the second component of the binder system. These are aliphatic, cycloaliphatic or aromatic polyisocyanates with preferably 2 to 5 isocyanate groups ^ It is also possible to use mixtures of different polyisocyanates or isocyanate prepolymers, prepared by reacting an excess of polyisocyanate with a polyhydric alcohol, such as tolylene diisocyanate and ethylene glycol. Specific examples of suitable polyisocyanates are aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, alicyclic polyisocyanates such as 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanates and aromatic polyisocyanates such as 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate and the corresponding dimethyl derivatives. Further examples of suitable polyisocyanates are 1,5-naphthalene diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, xylene diisocyanate and the corresponding methyl derivatives, polymethylene polyphenyl isocyanates and the corresponding methyl derivatives and also chlorophenylene-2 f 4-diisocyanate. Although all polyisocyanates react with the amine polyol to form a crosslinked polymer structure, aromatic polyisocyanates, in particular diphenylmethane diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate and mixtures thereof, are preferred.
Das Polyisocyanat wird im allgemeinen in etwa stöchiometrischer Menge eingesetzt, d.h. in einer Menge, die zur HärtungThe polyisocyanate is generally used in an approximately stoichiometric amount, i.e. in an amount that is necessary for curing
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des Aminpolyols ausreicht. Jedoch kann von dieser Menge innerhalb bestimmter Grenzen auch abgewichen werden, was in manchen Fällen sogar vorteilhaft ist. Im allgemeinen wird das Polyisocyanat in einer Menge von 10 bis 500 Gewichtsprozent, vorzugsweise 20 bis 300 Gewichtsprozent, bezogen auf das Aminpolyol, eingesetzt. Das Polyisocyanat wird in flüssiger Form verwendet. Flüssige Polyisocyanate können in unverdünnter Form angewandt werden. Feste oder viskose Polyisocyanate können in dieser Form oder in Form von Lösungen in organischen Lqsungsmitteln zugesetzt werden, wobei das Lösungsmittel in einer Menge bis zu 80 Gewichtsprozent der Lösung vorliegt. of the amine polyol is sufficient. However, from this amount can be within certain limits can also be deviated from, which is even advantageous in some cases. Generally this will Polyisocyanate in an amount of 10 to 500 percent by weight, preferably 20 to 300 percent by weight, based on the amine polyol, used. The polyisocyanate is used in liquid form. Liquid polyisocyanates can be used in undiluted form can be applied. Solid or viscous polyisocyanates can be used in this form or in the form of solutions in organic solvents may be added, the solvent being present in an amount up to 80 percent by weight of the solution.
Obwohl das in Kombination mit entweder dem Aminpolyol oder dem Polyisocyanat oder beiden eingesetzte Lösungsmittel in einem merklichen Ausmaß an der Reaktion zwischen dem Isocyanat und dem Aminpolyol nicht teilnimmt, kann es doch die Reaktion beeinträchtigen. Der Unterschied zwischen dem Polyisocyanat und dem Aminpolyol bezüglich der Polarität schränkt 2Q die Auswahl der Lösungsmittel ein, in denen beide Verbindungen verträglich sind. Diese Verträglichkeit ist erforderlich, um eine vollständige Reaktion und Härtung des erfindungsgemäßen Bindemittels zu erzielen. Polare Lösungsmittel des protischen oder aprotischen Typs sind gute Lösungsmittel für Aminpolyole. Deshalb werden vorzugsweise Lösungsmittel oder Kombinationen von Lösungsmitteln eingesetzt, bei denen dasAlthough the solvent used in combination with either the amine polyol or the polyisocyanate or both in a significant amount of reaction between the isocyanate and the amine polyol does not participate, it can interfere with the reaction. The difference between the polyisocyanate and the amine polyol in terms of polarity restricts the choice of solvents in which both compounds are compatible. This compatibility is necessary for a complete reaction and hardening of the invention To achieve binder. Polar solvents of the protic or aprotic type are good solvents for Amine polyols. Therefore, solvents or combinations of solvents are preferably used in which the
oder die Lösungsmittel für das Polyol mit dem (den) Lösungsfür das Polyisocyanat or the solvents for the polyol with the solution (s) for the polyisocyanate
mittel(n)/miteinander verträglich sind. Neben dem Gesichtspunkt der Verträglichkeit werden die Lösungsmittel für dasmedium (s) / are compatible with each other. Besides the point of view the compatibility are the solvents for the
3Q Polyol oder das Polyisocyanat derart ausgewählt, daß eine niedrige Viskosität, ein geringer Geruch und eirL hoher Siedepunkt erzielt werden. Beispiele für derartige Lösungsmittel sind Benzol, Toluol, Xylol, Äthylbenzol und Gemische aus diesen Lösungsmitteln. Bevorzugte aromatische Lösungsmittel sind solche und ihre Gemische, die einen hohen aromatischen Anteil und einen Siedebereich von 138 bis 3850C aufweisen.3Q polyol or the polyisocyanate selected in such a way that a low viscosity, a low odor and a high boiling point are achieved. Examples of such solvents are benzene, toluene, xylene, ethylbenzene and mixtures of these solvents. Preferred aromatic solvents are those and their mixtures, which have a high aromatic content and a boiling range of 138-385 0 C.
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Die polaren Lösungsmittel sollen nicht extrem polar sein, so daß sie bei der Kombination mit dem aromatischen Lösungsmittel unverträglich werden. Geeignete polare Lösungsmittel sind im allgemeinen jene, die als Lösungsvermittler bekannt sind, wie Furfural, Cellosolve, Glykoldiacetat, Butylcellosolveacetat und Isophoron. Es können auch einige reaktionsfähige Polyole als Lösungsmittel verwendet werden. Es wurde sogar ge funden, daß unter bestimmten Bedingungen Wasser als Lösungsmittel für das Aminpolyol geeignet ist. The polar solvents are not intended to be extremely polar so that they do so when combined with the aromatic solvent become incompatible. Suitable polar solvents are generally those known as solubilizers, such as furfural, cellosolve, glycol diacetate, butyl cellosolve acetate and isophorone. Some reactive polyols can also be used as solvents. It was even ge found that under certain conditions water is suitable as a solvent for the amine polyol.
Die Komponenten des Bindemittelsystems werden untereinander und dann mit Sand oder einem ähnlichen Formstoff zur Formmasse gemischt. Es kann der Formstoff auch der Reihe nach mit vereinzelten Komponenten gemischt werden. Methoden zur Verteilung des Bindemittels auf den Teilchen des Formstoffs sind bekannt. Die Formmasse kann gegebenenfalls noch andere Bestandteile, wie Eisenoxid, gemahlene Flachsfasern, Holz, Getreidematerialien, Pech und feuerfeste Materialien in Pulverform, enthalten. Der Formstoff, z.B. Sand, ist im allgemeinen der Hauptbestandteil der Formmasse, während demgegenüber das Bindemittel in geringerer Menge vorliegt. Obwohl der Sand vorzugsweise in trockener Form verwendet wird, kann ein gewisses Maß an Feuchtigkeit zugelassen werden. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn das eingesetzte Lösungsmittel mit Wasser nicht mischbar ist, oder ein Überschuß an Polyisocyanat zum Härten erforderlich ist. Im letzteren Fall reagiert das überschüssige Polyisocyanat mit dem Wasser. Das Wasser stellt ein gutes Lösungsmittel für das Aminpolyol dar.The components of the binder system become a molding compound with one another and then with sand or a similar molding material mixed. The molding material can also be mixed with individual components one after the other. Distribution methods of the binder on the particles of the molding material are known. The molding compound can optionally also contain others Ingredients such as iron oxide, milled flax fibers, wood, grain materials, pitch and refractory materials in powder form, contain. The molding material, e.g. sand, is generally the main component of the molding compound, while on the other hand the binder is present in a smaller amount. Although the sand is preferably used in dry form, it can a certain amount of moisture will be allowed. This is particularly true when the solvent used is immiscible with water, or an excess of polyisocyanate is required for curing. In the latter In this case, the excess polyisocyanate reacts with the water. The water is a good solvent for the amine polyol represent.
Das hervorragende Ausschüttelverhalten bzw. die Zerfallseigenschaften der erfindungsgemäß hergestellten Gießereikerne ist von besonderer Bedeutung. Die erfindungsgemäßen Bindemittel zerfallen leicht und ermöglichen so die Trennung des Gießereikerns vom Gießling. Bisher war das Ausschütteln bei Gießlingen, die unter relativ niedrigen Temperaturen, z.B. bei 982°C oder darunter, hergestellt worden sind, ein großesThe excellent shaking behavior and the disintegration properties of the foundry cores produced according to the invention is of particular importance. The binders according to the invention disintegrate easily and thus enable the foundry core to be separated from the casting. So far the shaking was with Castings which are made under relatively low temperatures, e.g. at 982 ° C or below, a large one
L 909881/065S. L 909881 / 065S.
Problem. Im allgemeinen werden Nichteisenmetalle, wie Aluminium und Magnesium, bei diesen Temperaturen gegossen. Wenn dabei das Bindemittel nicht zerfällt, führt dies zu großen Schwierigkeiten bei der Abtrennung des Sands vom Gießling.Problem. Generally, non-ferrous metals such as aluminum and magnesium are cast at these temperatures. if if the binder does not break down, this leads to great difficulties in separating the sand from the casting.
Gießereikerne mit einem niedrigen Ausschüttelgrad oder Zerfallsgrad, d.h., mit einem geringen Grad des Abbaus des Bindemittels, erfordern eine längere Zeit und hohe Energie, um den Sand vom Gießling zu trennen. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Bindemittel führt in vielen Fällen zu einem praktisch lOOprozentigern Ausschütteln ohne externe Energiezufuhr. Diese Verbesserung des Ausschütteins ist auf den erfindungsgemäßen Einsatz von Aminpolyolen zurückzuführen. Dem Fachmann ist bekannt, daß das Ausschüttelverhalten eines Gießereikerns von der Menge an Bindemittel abhängt, die zur Bindung der Sandteilchen in einer zusammenhängenden Gießereiform eingesetzt wird.Foundry cores with a low degree of shaking or disintegration, i.e., with a low degree of binder degradation, require a longer time and high energy, to separate the sand from the casting. The use of the binders according to the invention leads in many cases to one practically 100 percent shaking without external energy supply. This improvement in the distribution is due to the invention Use of amine polyols attributed. The person skilled in the art is aware that the shaking behavior of a Foundry core depends on the amount of binder used to bind the sand particles in a coherent foundry mold is used.
Der Prozentsatz an eingesetztem Bindemittel, bezogen auf das Gewicht des Sands, hängt von den gewünschten Eigenschaften des Gießereikerns ab. Mit zunehmender Bindemittelmenge nimmt im allgemeinen auch die Zugfestigkeit der Gießereikerne zu. Dementsprechend wird die Bindemittelmenge in Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften variiert. Ein bevorzugter Mengenbereich für die erfindungsgemäßen Bindemittel liegt bei O,7 bis 2,5 %, bezogen auf den Formstoff, z.B. Sand. Jedoch können auch nur 0,5 % oder 1O % Bindemittel eingesetzt werden, wobei noch vorteilhafte Eigenschaften für bestimmte Anwendungszwecke erzielt werden. Jedoch muß auch berücksichtigt werden, daß mit zunehmendem Bindemittelanteil der Ausschüttelgrad abnehmen kann.The percentage of binder used, based on the weight of the sand, depends on the properties desired of the foundry core. As the amount of binder increases, the tensile strength of the foundry cores also generally increases. Accordingly, the amount of the binder is varied depending on the desired properties. A preferred range of amounts for the binders according to the invention is 0.7 to 2.5%, based on the molding material, e.g. sand. However only 0.5% or 10% binders can also be used, with advantageous properties for certain applications be achieved. However, it must also be taken into account that the greater the proportion of binder, the greater the degree of shaking can decrease.
Die Beispiele erläutern die Erfindung. Teile und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, soweit nichts anderes
angegeben ist.
35The examples illustrate the invention. Parts and percentages relate to weight, unless otherwise stated.
35
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Durch Umsetzen von 1,0 Mol Äthylendiamin mit 4,2 Mol Propylenoxid wird ein propoxyliertes Aminpolyol hergestellt. Man bereitet eine 40prozentige Lösung des Aminpolyols in einem handelsüblichen aromatischen Lösungsmittel (HISOL 10). Diese Lösung wird nachfolgend "Teil I" genannt.By reacting 1.0 mole of ethylenediamine with 4.2 moles of propylene oxide a propoxylated amine polyol is produced. Prepare a 40 percent solution of the amine polyol in one commercial aromatic solvent (HISOL 10). This solution is referred to below as "Part I".
Getrennt davon wird eine 75prozentige Lösung eines Polyisocyanats auf der Basis von Mondur MR (im Handel erhältlich von Mobay) in einem aromatischen Lösungsmittel "HISOL 10" hergestellt. Die erhaltene Isocyanatlösung wird als "Teil II" bezeichnet.Separate from this is a 75 percent solution of a polyisocyanate based on Mondur MR (commercially available from Mobay) in an aromatic solvent "HISOL 10". The isocyanate solution obtained is called "Part II" designated.
Gewaschener und getrockneter, fein gemahlener Siliciumdioxidsand (Wedron 5010, AFSGFN 66) wird in eine Mischvorrichtung gegeben. Teil I wird mit dem Sand gemischt, bis letzterer gleich mäßig beschichtet ist. Teil II wird zu dem beschichteten Sand gegeben und bis zum Erreichen einer homogenen Verteilung eingemischt. Das Polyisocyanat wird in geringem Überschuß über die stöchiometrische Menge eingesetzt, um eine vollständige Reaktion der Hydroxylgruppe des Polyols zu erreichen. Der Anteil an Bindemittel (Teil I und Teil II) beträgt 1 1/2 %, bezogen auf das Gewicht des Sands.Washed and dried, finely ground silica sand (Wedron 5010, AFSGFN 66) is placed in a mixer. Part I is mixed with the sand until the latter is evenly coated. Part II becomes the coated sand given and mixed in until a homogeneous distribution is achieved. The polyisocyanate is in slight excess over the stoichiometric amount used to achieve complete reaction of the hydroxyl group of the polyol. The amount of binding agent (Part I and Part II) is 1 1/2%, based on the weight of the sand.
Das Gemisch aus Sand, Aminpolyol und Polyisocyanat wird in einen Kernkasten gegeben. Es werden Standard-Prüfkörper, sogenannte "Hundeknochen1^ zur Bestimmung der Zugfestigkeit hergestellt. Es ergibt sich eine Verarbeitungszeit von 5 1/2 Minuten und eine Ausschalzeit von 8 Minuten. Die Zugfestigkeiten nach 2, 4 und 24 Stunden betragen 21,1, 26,1 und 27,Z kg/cm2.The mixture of sand, amine polyol and polyisocyanate is placed in a core box. Standard test specimens, so-called "dog bones 1 ^" are produced to determine the tensile strength. This results in a processing time of 5 1/2 minutes and a stripping time of 8 minutes. The tensile strengths after 2, 4 and 24 hours are 21.1, 26 , 1 and 27, Z kg / cm 2 .
Die Prüfkörper werden als Kerne bei Untersuchungen des Ausschütteins mit Aluminiumgießlingen verwendet. 7 der vorgenannten Prüfkörper werden in einer Form angeordnet, die mit einem Eingußsystem versehen ist. Die Form ist so gestaltet, daß hohle Gießlinge mit einer Metallschichtdicke von etwaThe test specimens are used as cores in examinations of the discharge used with aluminum castings. 7 of the aforementioned Test specimens are arranged in a mold which is provided with a pouring system. The shape is designed so that hollow castings with a metal layer thickness of about
909881/0655909881/0655
6 mm an allen Seiten erreichtverden. Eine öffnung an einem Ende des Gießlings ist vorgesehen, um den Kern aus dem Gießling zu entfernen. Aus Aluminiumblöcken geschmolzenes Aluminium mit einer Temperatur von etwa 7040C wird in die Form gegossen. Nach etwa einstündigem Abkühlen werden die AIuminiumgießlinge vom Eingußsystem abgebrochen und aus der Form entnommen, um den Ausschütteltest durchzuführen.6 mm on all sides. An opening is provided at one end of the casting in order to remove the core from the casting. Aluminum melted from aluminum blocks at a temperature of about 704 ° C. is poured into the mold. After about one hour of cooling, the aluminum castings are broken off from the pouring system and removed from the mold in order to carry out the shake-out test.
Dieser erfolgt dadurch,, daß ein Gießling in einen Behälter gegeben wird, der etwa 3,79 Liter faßt. Der Behälter wird auf eine Schüttelvorrichtung gegeben und 2 Minuten in Bewegung gehalten. Das Gewicht des Sandkerns, der auf diese Weise vom Gießling getrennt wird, wird mit dem ursprünglichen Gewicht des Sandkerns verglichen, woraus der Prozentsatz der Ausschüttelmenge berechnet wird. Der Sand, der nach dem Schütteln des Gießlings in diesem zurückbleibt, wird herausgekratzt und gleichfalls gewogen.This is done by placing a casting in a container is given, which holds about 3.79 liters. The container is placed on a shaker and agitated for 2 minutes held. The weight of the sand core, which is separated from the casting in this way, becomes the original weight of the sand core, which gives the percentage of the shaking amount is calculated. The sand that remains in the casting after shaking it is scraped out and also weighed.
Es zeigt sich, daß der mit dem vorgenannten erfindungsgemäßen Bindemittel hergestellte Sandkern ohne Einsatz der Schüttelvorrichtung und ohne Zuführung externer mechanischer Energie zerfällt und aus dem Aluminiumgießling ausfließt. Die Ausschüttelmenge beträgt 100 %.It turns out that the inventive with the aforementioned Sand core produced by binding agent without using the shaking device and without supplying external mechanical energy disintegrates and flows out of the aluminum casting. The amount to be extracted is 100%.
Beispiele 2 bis 6Examples 2 to 6
Gemäß Beispiel 1 werden Prüfkörper hergestellt, wobei die nachfolgend angegebenen Komponenten eingesetzt werden und sich die nachfolgend angegebenen Werte ergeben. Das Ausschütteln erfolgt gleichfalls gemäß Beispiel 1.Test specimens are produced according to Example 1, the components specified below being used and the following values result. Shaking out is also carried out according to Example 1.
909881/0655909881/0655
5Ο1Ο.Wedron
5Ο1Ο.
5Ο1ΟWedron
5Ο1Ο
5Ο1ΟWedron
5Ο1Ο
5Ο1ΟWedron
5Ο1Ο
triaminDiethylene-
triamine
5Ο1ΟWedron
5Ο1Ο
diaminEthylene
diamine
ox idPropylene
ox id
len-
tetraminTriethy
len-
tetramine
oxidPropylene
oxide
(AO)Alkylene oxide
(AO)
oxidPropylene
oxide
AO : ÄminMolar ratio
AO: Amin
D40
D.
Isopho
ronlo
Isopho
ron
D60
D.
D60
D.
im Aminpolyol,
%solvent
in the amine polyol,
%
Isopho
ron6O
Isopho
ron
D25th
D.
D25th
D.
im Polyisocya
nat, %solvent
in polyisocya
nat,%
D25th
D.
zeit, minProcessing
time, min
minSwitch-off time,
min
6O4O
6O
5050
50
5050
50
5O50
5O
Teil II,%Part One, %
Part II,%
4O60
4O
kg/cm2 Tensile strenght,
kg / cm 2
Ausschüttelmenge,Shaking volume,
1OO1OO
100100
1OO1OO
100100
1OO1OO
A = Triethanolamin (UPJOHN Corp.).A = triethanolamine (UPJOHN Corp.).
B = propoxyliertes Äthylendiamin, MolverhältnisB = propoxylated ethylenediamine, molar ratio
Wyandotte. C = Mondur MRWyandotte. C = Mondur MR
D = HISOL IO.D = HISOL IO.
1, QUADROL BASF1, QUADROL BASF
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Es zeigt sich, daß die Gießereikerne ohne Einsatz der Schüttelvorrichtung und ohne Zuführung externer mechanischer Energie zerfallen und aus dem Gießling ausfließen.It turns out that the foundry cores without the use of the shaker and disintegrate without supplying external mechanical energy and flow out of the casting.
Beispiel 7Example 7
Durch Propoxylieren von 1 Mol m-Phenylendiamin mit 4,2 Mol Propylenoxid wird ein aromatisches Aminpolyol hergestellt. Man bereitet eine 40prozentige Lösung des aromatischen Aminpolyols durch Auflösen in dem aliphatischen Lösungsmittel Butylcellosolve. Die erhaltene Lösung ergibt den Teil I.By propoxylating 1 mole of m-phenylenediamine with 4.2 moles Propylene oxide is an aromatic amine polyol made. Prepare a 40 percent solution of the aromatic Amine polyol by dissolving in the aliphatic solvent Butyl cellosolve. The resulting solution gives part I.
Eine 75prozentige Lösung eines Polyisocyanats auf der Basis von Mondur MR wird unter Einsatz des handelsüblichen aromatischen Lösungsmittels HISOL 10 hergestellt. Die Isocyanatlösung ergibt den Teil II.A 75 percent solution of a polyisocyanate based on Mondur MR is made using the commercially available aromatic Solvent HISOL 10 produced. The isocyanate solution gives part II.
Man setzt eine etwa stöchiometrische Menge des Polyisocyanats ein, um eine vollständige Umsetzung der Hydroxylgruppen
des Polyols zu erzielen.
20An approximately stoichiometric amount of the polyisocyanate is used in order to achieve complete conversion of the hydroxyl groups of the polyol.
20th
Sand, der dem in Beispiel 1 eingesetztem Sand entspricht, wird in eine Mischvorrichtung gegeben. Der Teil I wird mit dem Sand gemischt, bis eine gleichmäßige Beschichtung des Sands erfolgt ist. In dem Teil I wurde Triäthylendiamin als ürethankatalysator eingearbeitet/ der unter der Bezeichnung DABCO im Handel erhältlich ist. Dieser Katalysator ist als Urethankatalysator bekannt. Es werden 0,8 % Katalysator, bezogen auf den Teil I, verwendet. Der Teil II wird zu dem beschichteten Sand gegeben und bis zum Erreichen einer homogenen Verteilung gemischt. Es werden 1 1/2 % Bindemittel (Teil I und Teil II) bezogen auf das Gewicht des Sands, eingesetzt.Sand, which corresponds to the sand used in Example 1, is placed in a mixer. Part I is with mixed with the sand until an even coating of the sand is achieved. In Part I, triethylenediamine was used as a urethane catalyst incorporated / which is commercially available under the name DABCO. This catalyst is as Urethane catalyst known. 0.8% catalyst, based on Part I, is used. Part II becomes that coated sand and mixed until homogeneous distribution. There will be 1 1/2% binder (Part I and Part II) based on the weight of the sand.
Gemäß Beispiel 1 werden Prüfkörper in einem Kernkasten hergestellt. Die Verarbeitungszeit beträgt 7O Minuten, die Ausschalzeit 110 Minuten. Die Zugfestigkeit nach 24 Stunden be-According to Example 1, test specimens are produced in a core box. The processing time is 70 minutes, the disconnection time 110 minutes. The tensile strength after 24 hours
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T trägt 16,2 kg/cm2.T carries 16.2 kg / cm 2 .
Gemäß Beispiel 1 werden die erhaltenen Prüfkörper als Kerne beim Gießen von Aluminium eingesetzt. Der Ausschütteltest erfolgt gleichfalls gemäß BeispielAccording to Example 1, the test specimens obtained are as Cores used in the casting of aluminum. The shake-out test is also carried out according to the example
Es zeigt sich, daß die mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel hergestellten Kerne ohne Einsatz der Schüttelvorrichtung und ohne Zuführung externer mechanischer Energie zerfallen und aus dem Aluminiumgießling ausfließen. Die Ausschüttelmenge beträgt 100 %.It turns out that the with the binder according to the invention produced cores disintegrate without using the shaking device and without supplying external mechanical energy and flow out of the aluminum casting. The amount to be extracted is 100%.
Beispiele 8 bisExamples 8 to
Gemäß Beispiel 7 werden Prüfkörper hergestellt, wobei die nachfolgend angegebenen Komponenten eingesetzt und die nachfolgend angegebenen Werte erhalten werden. Der Ausschütteltest mit den Aluminiumgießlingen erfolgt gemäß BeispielTest specimens are produced according to Example 7, using the components given below and those given below given values can be obtained. The shaking test with the aluminum castings is carried out according to the example
909881/0655909881/0655
1010
1111
5
Aminpolyolsand
5
Amine polyol
5Ο1Ο
EWedron
5Ο1Ο
E.
Aminpolyol, %Solvent in
Amine polyol,%
D40
D.
10 Polyisocyanat, %Solvent in
10 polyisocyanate,%
G44
G
H1.4
H
minProcessing time,
min
Teil II. %Part One, %
Part II.%
505O
50
Zugfestigkeit, kg/cm2 Tensile strength, kg / cm 2
2 Stunden 15,82 hours 15.8
4 Stunden4 hours
24 Stunden 25,924 hours 25.9
Ausschüttelmenge,Shaking volume,
% Wedron
5010% Wedron
5010
35
Wasser35
water
ohne
ohnewithout
without
10
16
1,710
16
1.7
Wedron
5010Wedron
5010
F
CF.
C.
35
D35
D.
35
G35
G
ohnewithout
11,5
16
1,511.5
16
1.5
5O
5O5O
5O
Wedron 5010Wedron 5010
F CF C
35 D35 D
35 G35 G
1 1/2 H1 1/2 H.
1O,5 1,51O.5 1.5
50 5050 50
(3 Stunden)15.7
(3 hours)
(3 Stunden)9.0
(3 hours)
E = propoxyliertes aromatisches Amin, Pluracol 767, BASF Wyandotte F = äthoxyliertes aromatisches Amin, Pluracol 795, BASF Wyandotte G = Gemisch aus HISOL 10 und KerosinE = propoxylated aromatic amine, Pluracol 767, BASF Wyandotte F = ethoxylated aromatic amine, Pluracol 795, BASF Wyandotte G = mixture of HISOL 10 and kerosene
H = Gemisch aus 50 % Phenylpropylpyridin und 5O % eines Lithiumsalzes einer Carbonsäure.H = mixture of 50% phenylpropylpyridine and 50% of a lithium salt a carboxylic acid.
909881/0 655909881/0 655
Ohne Anwendung einer Schüttelvorrichtung und ohne Zuführung externer mechanischer Energie zerfallen die Kerne und fließen aus dem Gießling aus.Without using a shaking device and without supplying external mechanical energy, the cores disintegrate and flow out of the casting.
Beispiel 12 Durch Propoxylieren eines Mols o-Phenylendiamin mit 4,2 Mol Propylenoxid wird ein aromatisches Aminpolyol hergestellt. Man bereitet eine 40prozentige Lösung des aromatischen Amin— polyols durch Auflösen in Isophoron. Man erhält den Teil I.Example 12 By propoxylating one mole of o-phenylenediamine to 4.2 moles Propylene oxide is an aromatic amine polyol made. A 40 percent solution of the aromatic amine is prepared. polyols by dissolving in isophorone. You get part I.
Das Polyisocyanat Mondur MR wird als Teil II eingesetzt. Man verwendet eine nahezu stöchiometrische Menge des Polyisocyanate, um eine vollständige Reaktion der Hydroxylgruppen desThe polyisocyanate Mondur MR is used as part II. An almost stoichiometric amount of the polyisocyanate is used, to ensure a complete reaction of the hydroxyl groups of the
Polyols zu erreichen.
15To achieve polyols.
15th
Sand, der dem im Beispiel 1 eingesetzten Sand entspricht, wird in eine Mischvorrichtung gegeben. Teil I wird gemäß Beispiel 1 zugemischt. Im Teil I wurde eine 33prozentige Lösung von Triäthylendiamin (im Handel unter "DABCO" erhältlich) als Urethankatalysator im Dlpropylenglykol eingearbeitet. Dieser Katalysator ist als urethankatalysator bekannt. Es werden 1,0 % Katalysator, bezogen auf das Gewicht von Teil I, eingesetzt. Der Teil II wird dann zu dem beschichteten Sand gegeben und bis zur Erzielung einer gleichförmigen Verteilung gemischt. Die Menge des Bindemittels (55 % Teil I und 45 % Teil II) beträgt 1 1/2 %, bezogen auf das Gewicht des Sands.Sand, which corresponds to the sand used in Example 1, is placed in a mixer. Part I is according to the example 1 mixed in. In Part I, a 33 percent solution of triethylenediamine (commercially available under "DABCO") incorporated as a urethane catalyst in the propylene glycol. This catalyst is known as a urethane catalyst. There are 1.0% catalyst, based on the weight of Part I, used. Part II is then added to the coated sand and until it is evenly distributed mixed. The amount of binder (55% Part I and 45% Part II) is 1 1/2% based on the weight of the sand.
Gemäß Beispiel 1 werden Prüfkörper hergestellt. Die Verarbeitungszeit beträgt 9 Minuten, die Ausschalzeit 20 Minuten. Die Zugfestigkeiten nach 2 und 24 Stunden betragen 20,4 und 22,0 kg/cm2.Test specimens are produced according to Example 1. The processing time is 9 minutes, the disconnection time is 20 minutes. The tensile strengths after 2 and 24 hours are 20.4 and 22.0 kg / cm 2 .
Die erhaltenen Prüfkörper werden gemäß Beispiel 1 als Kerne für Aluminiumgießlinge eingesetzt. Anschließend wird gemäß Beispiel 1 der Ausschütteltest durchgeführt.The test specimens obtained are used according to Example 1 as cores for aluminum castings. Then according to Example 1 carried out the shake-out test.
909881 /0655909881/0655
^ Es zeigt sich, daß die mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel hergestellten Kerne ohne Einsatz einer Schüttelvorrichtung und ohne Zuführung externer mechanischer Energie zerfallen und aus dem Gießling ausfließen. Die Ausschüttelmenge beträgt^ It turns out that with the binder according to the invention produced cores disintegrate without the use of a shaking device and without the supply of external mechanical energy and flow out of the casting. The amount to be extracted is
5 100 %. 5 100%.
Beispiele 13 bisExamples 13 to
Gemäß Beispiel 12 werden Testkörper hergestellt, wobei die nachfolgend angegebenen Komponenten eingesetzt und die nach-10 folgend zusammengefaßten Werte erhalten werden. Das Ausschütteln der Kerne aus den Gießlingen erfolgt gleichfalls gemäß BeispielAccording to Example 12 Test bodies are prepared, said components indicated below and used the demand 10 following the single values are obtained. The cores are also shaken out of the castings according to the example
909881/0655909881/0655
2020th
2525th
Sand
Äminsand
Amin
ÄlkylenoxidAlkylene oxide
Molverhältnis AO:Ämin Aminpolyol PolyisocyanatAO molar ratio: amine polyol polyisocyanate
Lösungsmittel im Äminpolyol, %Amine polyol solvent,%
Lösungsmittel im PolyisocyanatSolvent in the polyisocyanate
Kataly satorCatalyst
Verarbeitungszeit, minProcessing time, min
Äusschalzeit, min Bindemittel, %Stripping time, min binder,%
Teil I, % Teil II, %Part I,% Part II,%
Zugfe stigkeit, kg/cm2 Tensile strength, kg / cm 2
2 Stunden2 hours
4 Stunden 24 Stunden Ausschüttelmenge, %4 hours 24 hours shaking volume,%
5Ο1ΟWedron
5Ο1Ο
5Ο1ΟWedron
5Ο1Ο
5010Wedron
5010
diaminm-phenylene
diamine
60 Isophoron60 isophorone
45 78 1,545 78 1.5
10,2 21,6 22,5 8910.2 21.6 22.5 89
60 Isophoron60 isophorone
ohne ohnewithout without
7O 101 1,57O 101 1.5
73 2773 27
1,621.62
9,84 1009.84 100
60 K60 K
ohnewithout
1 % Dabco1% dabco
70 140 1,570 140 1.5
61 3961 39
12,712.7
7474
3030th
J = Anilin-Formaldehyd-Harz CURITHANE 1O3, Upjohn. K = Gemisch aus 40 % Butylcellosolveacetat und 20 % HISOL 10.J = aniline-formaldehyde resin CURITHANE 1O3, Upjohn. K = mixture of 40% butyl cellosolve acetate and 20% HISOL 10.
Es zeigt sich, daß die mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel hergestellten Kerne ohne Einsatz einer Schüttelvorrichtung 35 und ohne Zuführung externer mechanischer Energie zerfallen und aus dem Gießling ausfließen.It turns out that the with the binder according to the invention produced cores without the use of a shaking device 35 and without the supply of external mechanical energy disintegrate and flow out of the casting.
909881/0658909881/0658
— ζο —- ζο -
Beispiel 16 Durch Propoxylieren von 1,0 Mol m-Phenylendiamin mit 6,0 Mol Propylenoxid wird ein Aminpolyol hergestellt. Man bereitet eine 40prozentige Lösung des Aminpolyols mit 60 % eines Lösungsmittelgemisches, bestehend aus 40 % Isophoron, 16,5 % eines aromatischen Lösungsmittels und 3,5 % Kerosin. Dabei wird der Teil I erhalten.Example 16 By propoxylating 1.0 mole of m-phenylenediamine to 6.0 moles Propylene oxide is an amine polyol made. A 40 percent solution of the amine polyol is prepared with 60% of a solvent mixture, consisting of 40% isophorone, 16.5% of an aromatic solvent and 3.5% kerosene. Included Part I is obtained.
Man stellt eine 75prozentige Lösung eines Polyisocyanats auf der Basis von Mondur MR in HISOL 10, einem aromatischen Lösungsmittel,
her. Die Isocyanatlösung stellt den Teil II dar.
Es wird eine etwa stöchiometrische Menge des Polyisocyanats eingesetzt, um eine vollständige Reaktion der Hydroxylgruppen
und des Polyols zu erzielen.
15A 75 percent solution of a polyisocyanate based on Mondur MR in HISOL 10, an aromatic solvent, is prepared. The isocyanate solution represents part II. An approximately stoichiometric amount of the polyisocyanate is used in order to achieve complete reaction of the hydroxyl groups and the polyol.
15th
Sand der gemäß Beispiel 1 eingesetzten Art wird in eine Mischvorrichtung gegeben. Der Teil I wird mit dem Sand gemischt, bis eine gleichmäßige Verteilung erzielt ist. Dann wird der Teil II zugegeben und gleichfalls einheitlich eingemischt. Die Bindemittelmenge (feil I und Teil II in gleichen Mengen) beträgt 1 1/2 %, bezogen auf das Gewicht des Sands.Sand of the type used in Example 1 is poured into a mixer given. Part I is mixed with the sand until it is evenly distributed. Then the Part II added and also mixed in uniformly. The amount of binder (for part I and part II in equal amounts) is 1 1/2% based on the weight of the sand.
Das Gemisch aus Sand, Aminpolyol und Polyisocyanat wird in einen üblichen Kernkasten zur Herstellung von Standard-Prüfkörparn (zur Bestimmung der Zugfestigkeit), sogenannte "Hundeknochen " geblasen. Die Prüfkörper werden durch Begasen mit einem tertiären Amin als Katalysator gehärtet. Als Katalysator dient Dxmethyläthylamin, das mit Kohlendioxid als inertem Trägergas gemischt ist. Die Prüfkörper werden etwa 20 Sekunden (Begasungszeit) dem Amin ausgesetzt und bleiben dann 10 Minuten (Verweilzeit) im Kernkasten, bis sie daraus entnommen werden. Die Zugfestigkeiten betragen 1,76 kg/cm2 nach der Entnahme (sofort), 5,06 kg/cm2 nach 1 Stunde und 9,49 kg/cm2 nach 24 Stunden. Die erhaltenen Prüfkörper werden gemäß Beispiel 1 als Kerne beim Gießen von Aluminium eingesetzt.The mixture of sand, amine polyol and polyisocyanate is blown into a customary core box for the production of standard test specimens (to determine the tensile strength), so-called "dog bones". The test specimens are cured by gassing with a tertiary amine catalyst. The catalyst used is methylethylamine, which is mixed with carbon dioxide as an inert carrier gas. The test specimens are exposed to the amine for about 20 seconds (gassing time) and then remain in the core box for 10 minutes (residence time) until they are removed therefrom. The tensile strengths are 1.76 kg / cm 2 after removal (immediately), 5.06 kg / cm 2 after 1 hour and 9.49 kg / cm 2 after 24 hours. The test specimens obtained are used as in Example 1 as cores when casting aluminum.
Anschließend wird der Ausschütteltest gemäß Beispiel 1 durchgeführt .The shaking test according to Example 1 is then carried out .
909881/0655909881/0655
1 Es zeigt sich, daß die mit dem erfindungsgemäßen Binder hergestellten Kerne ohne Einsatz einer Schüttelvorrichtung und ohne Zufuhr externer mechanischer Energie zerfallen und aus dem Gießling ausfließen. Die Ausschüttelmenge beträgt 100 %. 51 It can be seen that those produced with the binder according to the invention Cores disintegrate and expire without the use of a shaker and without the use of external mechanical energy flow out of the casting. The amount to be extracted is 100%. 5
Beispiele 17 bisExamples 17 to
Gemäß Beispiel 16 werden Kerne unter Einsatz der nachfolgend angegebenen Komponenten hergestellt und geprüft. Es werden die nachfolgend angegebenen Werte erhalten. 10Cores are manufactured and tested according to Example 16 using the components specified below. It will obtained the values given below. 10
909881/0655909881/0655
- 3Ο -- 3Ο -
Sand
Aminsand
Amine
AlkylenoxidAlkylene oxide
Molverhältnis
AO: AminMolar ratio
AO: amine
tO PolyisocyanattO polyisocyanate
Lösungsmittel im Aminpolyol, %Solvent in the amine polyol,%
1717th
Wedron 5Ο1ΟWedron 5Ο1Ο
Anilinaniline
Propylenoxid Propylene oxide
2:1 C2: 1 C
60 L60 L
Lösungsmittel im ohne Polyisocyanat, %Solvent in without polyisocyanate,%
Katalysatorcatalyst
Trime-Trim
thyl-ethyl
aminamine
Begasungszeit,Fumigation time,
sec IOsec OK
Verweilzeit,Dwell time,
min 5min 5
Zugfestigkeit,
kg/cm2 Tensile strenght,
kg / cm 2
sofort 2,11immediately 2.11
1 Stunde
24 Stunden 6,33 Bindemittel, %1 hour
24 hours 6.33 binder,%
(alle Komponenten) 1,5 Teil I, % 75 Teil II, % 25 Ausschüttelmenge,(all components) 1.5 part I,% 75 part II,% 25 shaking volume,
% 1OO% 1OO
1818th
Wedron
5010Wedron
5010
o-Phenylen o-phenylene
Propylenox idPropylene oxide
4,2:1
C4.2: 1
C.
6060
IsophoronIsophorone
25
M25th
M.
Dirnethyläthylarain
in CO2 Dirnethylethylarain
in CO 2
1010
1919th
Wedron
5010Wedron
5010
m-Phenylen m-phenylene
Propylenoxid Propylene oxide
4,2:1
C4.2: 1
C.
60
Isophoron60
Isophorone
25
D25th
D.
Dimethyläthylarain
in C0„Dimethylethylarain
in C0 "
IOIO
2020th
Wedron WedronWedron Wedron
5010 5O1O5010 5O1O
m-Pheny- J lendiaminm-phenylenediamine
Propylen- Propylen-Propylene propylene
oxid oxidoxide oxide
8:18: 1
6O L6O L
25 M25 M.
4:1 C4: 1 C
6O6O
IsophoronIsophorone
ohnewithout
Dimethyl- Trimethyläthylamin amin in COn Dimethyl- trimethylethylamine amine in CO n
2020th
1010
7,38 7,337.38 7.33
f5 f 5
100100
looloo
50 SO50 SO
100100
1.5 75 251.5 75 25
1OO1OO
= 40 % Isophoron, 16,5 % aromatische Lösungsmittel und= 40% isophorone, 16.5% aromatic solvents and
3,5 % Kerosin = 19 % aromatisches Lösungsmittel (Texaco Solvent 7545) und3.5% kerosene = 19% aromatic solvent (Texaco Solvent 7545) and
6 % Kerosin.6% kerosene.
909881/0655909881/0655
Es ergibt sich, daß die mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel hergestellten Kerne ohne Einsatz einer Schüttelvorrichtung und ohne Zufuhr externer mechanischer Energie zerfallen und aus dem Gießling ausfließen.It turns out that with the binder according to the invention produced cores without the use of a shaking device and without the supply of external mechanical energy disintegrate and flow out of the casting.
Beispiel 22Example 22
Durch Propoxylieren von 1,0 Mol m-Phenylendiamin mit 3,O Mol Propylenoxid wird ein Aminpolyol hergestellt. Dieses wird mit einem phenolischen Polyol (PEP-Harz) versetzt, um eine Polyolmischung herzustellen. Das Verhältnis von o-Aminpolyol zu dem aminfreien Polyol beträgt 2:1. Man stellt eine 60prozentige Lösung des Polyolgemisches in Isophoron her. Man erhält den Teil I.By propoxylation of 1.0 mole of m-phenylenediamine with 3, O mol propylene oxide amine polyol is prepared. A phenolic polyol (PEP resin) is added to this to produce a polyol mixture. The ratio of o-amine polyol to the amine-free polyol is 2: 1. A 60 percent solution of the polyol mixture in isophorone is prepared. You get part I.
Es wird eine 75prozentige Lösung eines Polyisocyanats auf der Basis von Mondur MR unter Einsatz von 25 % Lösungsmittel hergestellt, wovon 19 % das aromatische Lösungsmittel Texaco 7545 und 6 % Kerosin darstellen. Die Isocyanatlösung stellt den Teil II dar. Es wird eine nahezu stöchiometrische Menge des Polyisocyanats eingesetzt, um eine vollständige Reaktion der Hydroxylgruppen der Polyole zu erzielen.It is a 75 percent solution of a polyisocyanate based on Mondur MR using 25% solvent 19% of which is Texaco 7545 aromatic solvent and 6% kerosene. The isocyanate solution represents part II. A nearly stoichiometric amount of the polyisocyanate is used to achieve a complete To achieve reaction of the hydroxyl groups of the polyols.
Die Mischung der Teile I und II mit Sand erfolgt gemäß Beispiel 16. Der Anteil des Bindemittels (44 % Teil I und 56 % Teil II) beträgt 1 1/2 %, bezogen auf das Gewicht des Sands.Parts I and II are mixed with sand as in Example 16. The proportion of binder (44% Part I and 56% Part II) is 1 1/2% based on the weight of the sand.
Gemäß Beispiel 16 wird das Gemisch aus Sand, Polyol und PoIyisocyanat in einen Kernkasten eingeblasen. Die Härtung erfolgt durch Zuführen von mit Kohlendioxid gemischtem Dimethyläthylamin. Die I rufkörper werden etwa 5 Sekunden mit dem Katalysator behandelt und dann während einer Verweilzeit von 1 Minute im Kernkasten stehengelassen bevor sie daraus entnommen werden. Die Zugfestigkeiten betragen 4,08 kg/cm2 unmittelbar nach der Entnahme, 14,1 kg/cm2 nach 1 Stunde und 14,8 kg/cm2 zum Zeitpunkt des Gießens.According to Example 16, the mixture of sand, polyol and polyisocyanate is blown into a core box. The hardening takes place by adding dimethylethylamine mixed with carbon dioxide. The active bodies are treated with the catalyst for about 5 seconds and then left to stand in the core box for a residence time of 1 minute before they are removed therefrom. The tensile strengths are 4.08 kg / cm 2 immediately after removal, 14.1 kg / cm 2 after 1 hour and 14.8 kg / cm 2 at the time of casting.
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Gemäß Beispiel 1 werden die Prüfkörper als Kerne beim Gießen von Aluminium eingesetzt. Nachfolgend wird der Ausschütteltest gemäß Beispiel 1 durchgeführt.According to Example 1, the test specimens are used as cores when casting aluminum. The following is the shake-out test carried out according to Example 1.
Es zeigt sich, daß die mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel hergestellten Kerne ohne Einsatz einer Schüttelvorrichtung und ohne Zufuhr externer mechanischer Energie zerfallen und aus dem Gießling ausfließen. Die Ausschüttelmenge beträgt 100 %.It turns out that the with the binder according to the invention produced cores without the use of a shaking device and without the supply of external mechanical energy disintegrate and flow out of the casting. The amount to be extracted is 100%.
aminfreies PolyolAmine polyol ratio:
amine-free polyol
Polyol-Gemisch, %Solvent in
Polyol mixture,%
Polyisocyanat, %Solvent in
Polyisocyanate,%
Butylcellosolveacetat40
Butyl cellosolve acetate
Butylcellosi40
Butylcellosi
6 Kerosin25 M.
6 kerosene
Kerosin25th
Kerosene
Katalysatorcatalyst
Begasungszeit, see Verweilzeit, min Zugfestigkeit, kg/cni2 Gassing time, see residence time, min tensile strength, kg / cni 2
Trimethylamin 5Trimethylamine 5
Trimethylamin 5 1Trimethylamine 5 1
Bindemittel, % (alle Komponenten) Teil I, %Binder,% (all components) Part I,%
Teil II, %Part II,%
Ausschüttelmenge, %Shaking rate,%
3,163.16
8,93 (1 Std.) 7,73 (4 Std.) 11,4 (Zeit des Gießens)8.93 (1 hour) 7.73 (4 hours) 11.4 (time of pouring)
1,5 44 561.5 44 56
100100
3,663.66
8,79 (1 Std.)8.79 (1 hour)
8,93 (Zeit des Gießens)8.93 (time of pouring)
1,5 50 501.5 50 50
4848
N = äthoxyliertes aromatisches Aminpolyol, BASFN = ethoxylated aromatic amine polyol, BASF
909881/0655909881/0655
■j Es zeigt sich, daß die mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel hergestellten Kerne ohne Einsatz einer Schüttelvorrichtung und ohne Zufuhr externer mechanischer Energie zerfallen und aus dem Gießling ausfließen. Im Fall des Weglassens des erfindungsgemäßen Bindemittels mußte eine Schüttelvorrichtung benutzt werden, um die vorstehend angegebene Ausschüttelmenge zu erzielen.■ j It is found that with the binder according to the invention produced cores without the use of a shaking device and without the supply of external mechanical energy disintegrate and flow out of the casting. In the case of omitting the inventive Binder had to be used a shaker to shake out the amount given above to achieve.
Beispiel 25Example 25
•jQ Durch Propoxylieren von 1,0 Mol Äthylendiamin mit 8,0 Mol Propylenoxid wird ein Aminpolyol hergestellt. Man bereitet eine 50prozentige Lösung des Aminpolyols in 50 % eines Lösungsmittelgemisches, bestehend aus 30 % Isophoron, 16,5 % eines üblichen aromatischen Lösungsmittels und 3,5 % Kerosin.• jQ By propoxylating 1.0 mol of ethylenediamine with 8.0 mol Propylene oxide is an amine polyol made. A 50 percent solution of the amine polyol is prepared in 50% of a solvent mixture, Consists of 30% isophorone, 16.5% of a common aromatic solvent and 3.5% kerosene.
Dabei wird der Teil I erhalten.Part I is obtained.
Es wird eine 75prozentige Lösung eines Polyisocyanats auf der Basis von Mondur MR unter Einsatz von 25 % eines Lösungsmittelgemisches hergestellt, das aus 19 % eines aromatischen Lösungsmittels (Texaco 7545) und 6 % Kerosin besteht.It is a 75 percent solution of a polyisocyanate based on Mondur MR using 25% of a solvent mixture which consists of 19% of an aromatic solvent (Texaco 7545) and 6% kerosene.
Die Isocyanatlösung stellt den Teil II dar. Es wird eine etwa stöchiometrische Menge des Polyisocyanats eingesetzt, um eine vollständige Reaktion der Hydroxylgruppen des Polyols zu erzielen. The isocyanate solution is part II. An approximately stoichiometric amount of the polyisocyanate is used to achieve a to achieve complete reaction of the hydroxyl groups of the polyol.
Gemäß den Beispielen 17 bis 21 wird der in Beispiel 1 genannte Sand mit den Teilen I und II gemischt. Die Menge an Bindemittel (Teil I und'feil II in gleichen Mengen) beträgt 1-1/2 %, bezogen auf das Gewicht des Sands.According to Examples 17 to 21, the sand mentioned in Example 1 is mixed with parts I and II. The amount of binder (Part I and Part II in equal amounts) is 1-1 / 2%, based on the weight of the sand.
Gemäß Beispiel 16 werden aus der Formmasse Prüfkörper hergestellt. Die Härtung erfolgt mit Trimethylamin, wobei die Prüfkörper etwa 10 Sekunden begast werden und anschließend während einer Verweilzeit von 5 Minuten im Kernkasten verbleiben, bevor sie daraus entnommen werden. Die Zugfestigkeiten betragen 5,62 kg/cm2 15 Minuten nach dem Begasen und 9,49 kg/cm2 nach 24 Stunden.According to Example 16, test specimens are produced from the molding compound. Curing takes place with trimethylamine, the test specimens being gassed for about 10 seconds and then remaining in the core box for a dwell time of 5 minutes before they are removed therefrom. The tensile strengths are 5.62 kg / cm 2 15 minutes after gassing and 9.49 kg / cm 2 after 24 hours.
909881/0655909881/0655
Die erhaltenen Prüfkörper werden gemäß Beispiel 1 als Kerne beim Gießen von Aluminium eingesetzt. Anschließend wird der Ausschütteltest gemäß Beispiel 1 durchgeführt.The test specimens obtained are used as in Example 1 as cores when casting aluminum. Then the Shake out test carried out according to Example 1.
Es zeigt sich, daß die mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel
hergestellten Kerne ohne Einsatz einer Schüttelvorrichtung und ohne Zufuhr externer mechanischer Energie zerfallen und
aus dem Gießling ausfließen. Die Ausschüttelmenge beträgt 100 %.
10It turns out that the cores produced with the binder according to the invention disintegrate without the use of a shaking device and without the supply of external mechanical energy and flow out of the casting. The amount to be extracted is 100%.
10
Beispiel 26Example 26
Es wird eine 58,5prozentige Lösung eines phenolischen Polyols
(handelsüblich als PEP-Harz) in HISOL 10 hergestellt. Man erhält dabei den Teil I.
15A 58.5 percent solution of a phenolic polyol (commercially available as PEP resin) in HISOL 10 is prepared. You get part I.
15th
Daneben wird eine 75prozentige Lösung eines Polyisocyanats auf der Basis von Mondur MR in 25 % eines Lösungsmittelgemisches hergestellt, das zu 19 % aus einem aromatischen Lösungsmittel (Texaco 7545) und zu 6 % aus Kerosin besteht. Die Isocyanatlösung stellt den Teil II dar. Es wird eine etwa stöchiometrische Menge des Polyisocyanats eingesetzt, um eine vollständige Reaktion der Hydroxylgruppen des Polyols zu erreichen.In addition, a 75% solution of a polyisocyanate based on Mondur MR in 25% of a solvent mixture is used made of 19% aromatic solvent (Texaco 7545) and 6% kerosene. The isocyanate solution represents Part II. An approximately stoichiometric amount of the polyisocyanate is used to to achieve complete reaction of the hydroxyl groups of the polyol.
Gemäß Beispiel 1 wird der dort genannte Sand mit den Teilen I und II gemischt. Es wird das Bindemittel (gleiche Mengen von Teil I und Teil II) in einer Menge von 1,8 %, bezogen auf das Gewicht des Sands, eingesetzt.According to Example 1, the sand mentioned there is mixed with parts I and II. It becomes the binder (equal amounts of Part I and Part II) in an amount of 1.8%, based on the weight of the sand, used.
Gemäß Beispiel 16 werden aus der erhaltenen Formmasse Prüfkörper hergestellt, die durch Begasen mit Dimethyläthylamin im Gemisch mit Kohlendioxid gehärtet werden. Die Prüfkörper werden dem Katalysator etwa 1 Sekunde ausgesetzt und dann unmittelbar aus dem Kernkasten entnommen. Die Zugfestigkeiten betragen 12,8 kg/cm2 sofort (1 Minute) nach Ent-According to Example 16, test specimens are produced from the molding compound obtained and are cured by gassing with dimethylethylamine in a mixture with carbon dioxide. The test specimens are exposed to the catalyst for about 1 second and then immediately removed from the core box. The tensile strengths are 12.8 kg / cm 2 immediately (1 minute) after removal
2 nähme aus dem Kernkasten, 15,8 kg/cm nach 4 Stunden und 20,8 kg/cm2 nach 20 Stunden.2 would take from the core box, 15.8 kg / cm 2 after 4 hours and 20.8 kg / cm 2 after 20 hours.
L 909 8 81/0655 L 909 8 81/0655
Die erhaltenen Prüfkörper werden gemäß Beispiel 1 als Kerne beim Gießen von Aluminium eingesetzt. Anschließend erfolgt der Ausschütteltest gemäß BeispielThe test specimens obtained are used as in Example 1 as cores when casting aluminum. Then takes place the shake-out test according to the example
Es zeigt sich, daß die Kerne nach der Behandlung auf der Schüttelvorrichtung nicht ausgeschüttelt werden können. Die Ausschüttelmenge beträgt 0 %.It turns out that the cores after the treatment on the shaker cannot be shaken out. The amount shaken out is 0%.
909881/0655909881/0655
Claims (1)
Columbus, Ohio, V.St.A.
10ASHLAND CHEMICAL COMPANY
Columbus, Ohio, V.St.A.
10
daß es einen festen oder flüssigen Katalysator zur Urethanbildung enthält.24. Binder according to claim 22, characterized in that
that it contains a solid or liquid catalyst for urethane formation.
Leichtmetallen, dadurch gekennzeichnet, daß man25. Method of making molds for casting
Light metals, characterized in that one
30that a reaction product of ethylene diamine and an alkylene oxide is used as the amine polyol.
30th
einem aromatischen Aminpolyol einsetzt.41. The method according to claim 34 # characterized in that the amine polyol is a mixture of an aliphatic and
an aromatic amine polyol.
Formel43. The method according to claim 42, characterized in that the amine-free polyol is a phenolic resin of the general
formula
Leichtmetallen, dadurch gekennzeichnet, daß man44. Method of making molds for casting
Light metals, characterized in that one
Katalysator zur Urethanbildung einsetzt.the amine polyol together with a liquid or solid
Catalyst used to form urethane.
einem aromatischen Aminpolyol einsetzt.62. The method according to claim 44, characterized in that the amine polyol is a mixture of an aliphatic and
an aromatic amine polyol.
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