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Bindemittel für Gießerei-Sandkerne und Sandformen Vorliegende Erfindung
bezieht sich auf ein verbessertes Bindemittel für Gießerei-Sandkerne und -formen
auf Grundlage von trocknenden, gegebenenfalls konjugierte Doppelbindungen aufweisenden
Ölen.
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Für die Herstellung komplizierter Gießerei-Sandkerne ist es bekannt,
Bindemittel zu verwenden, die bei Zimmertemperatur erhärten., so daß die Sandmischung
noch in der Kernbüchse erstarren kann. Zu diesem Zweck verwendet man hauptsächlich
trocknende oder halbtrocknende Öle, wie Leinöl, Perillaöl, Holzöl, Oiticicaöl usw.
Die ziemlich lange Trocknungszeit dieser Öle ist jedoch ein Nachteil, desgleichen
die Tatsache, daß der verwendete Sand sorgfältig getrocknet werden muß, da selbst
Spuren von Feuchtigkeit die Abbindezei.t verlängern. Eine andere kalt abbindende
Bindemittelklasse, die Kunstharze, wie Aminharze oder Phenolaldehydharze, hat außer
ihrer Kostspieligkeit den Nachteil, Hautschädigungen hervorzurufen und während des
Brennens und Gießens schädliche und übelriechende Gase zu erzeugen.
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Die Erfindung bezweckt nun eine wesentliche Verbesserung der trocknenden
und halbtrocknenden Metadleikkative enthaltenden Öle durch Zugabe von Substanzen,
welche die Trockniungsgeschwindigkeit wesentlich erhöhen. Die Erfindung beruht auf
der überraschenden Beobachtung, daß durch Zugabe von ölunlöslichen anorganischen,
die Peroxyde enthaltenden Verbindungen in einer 2o °/o nicht übersteigenden Menge
nicht nur die Trocknungsgeschwindigkeit trocknender oder halb-trocknender Öle stark
erhöht wird, sondern auch innerhalb gewisser Grenzen willkürlich geregelt werden
kann. Ferner wurde gefunden, d@aß solche Zusätze die schädliche Wirkung der Feuchtigkeit
auf den
Trocknungsvorgang so weit herabsetzen, daß in gewissen Fällen
kleine Feuchtigkeitsmengen sogar das Abbindevermögen erhöhen. Ein weiterer Vorteil
solcher Zusätze besteht darin, daß die. Kerne sich beim Brennen weniger verziehen.
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Gemäß der Erfindung werden den Ölen verhältnismäßig kleine, ao% nicht
übersteigende, vorzugsweise unter 5% liegende Mengen von ölunlöslichen anorganischen,
die Peroxydgruppe enthaltenden Verbindungen zugesetzt. Beispiele für geeignete ölunlösliche
anorganische, die Peroxydgruppe enthaltende Verbindungen sind Wasserstoffsuperoxyd,
Metallperoxyde, des Natriums, Bariums oder Zinks die Peroxydgruppe enthaltende Salze,
wie Alkalipersulfate, -perborate und -perkarbonate.
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In den meisten Fällen werden die billig und leicht zugänglichen anorganischen
Persalze, wie Natriumperborat und Naritumperkarbonat, bevorzugt.
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Man kann sowohl Mischungen als auch wäßri@ge Lösungen der Peroxydverbindungen
verwenden. Der Zusatz der Peroxydverhindung zum Öl kann in irgendeiner geeigneten
Stufe seiner Verarbeitung oder Anwendung erfolgen, .in der ein rasches Abbinden
erwünscht ist.
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Beispielsweise kann man so verfahren, daß man für die Herstellung
einer Kernsandmischung zunächst den Sand mit der Peroxydverbindung in der Mischmaschine
kurz durchmischt, darauf das Öl zufügt und das Ganze fertig mischt.
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Eine andere Arbeitsweise zur Anwendung des vorliegenden Bindemitttels
besteht darin, daß man in der Mischmaschine 01 und Peroxydverbindung gleichzeitig
dem Sand einverleibt.
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Die bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendeten trocknenden
und halbtrocknenden Öle sind z. B. Leinöl, chinesisches Holzöl, Perillaöl, Oiticicaöl,
dehydriertes Rizinus-,Traubenkernen-, Soja und Tallöl.
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Man kann. auch Mischungen solcher Öle und Fraktionen, die durch Extraktion
mit selektiven Lösungsmitteln erhältlich sind., verwenden. Die Öle können vor Zugabe
der Peroxyd@gruppen enthaltenden Verbindungen durch Wärmepolymerisation (Standölkochung)
Blasen mit Luft oder Isom,erisierung oder anderweitige in der Technologie der trocknenden
Öle bekannten Methoden modifiziert worden sein. In vielen Fällen ist die Verwendung
von Ölen mit konjugierten Doppelbindungen empfehlenswert, da sie eine hoheTrocknungsgeschwindigkeit
aufweisen und mit den peroxydgruppenhaltigen Verbindungen besonders gut reagieren.
Geeignete Öle mit konjugierter Doppelbindung sind chinesisches Holzöl, Oiticicaöl,
dehydriertes Rizinusöl und isornerisierte Öle. Beispiel I Zu 3 kg Leinöl, das o,1
% Kobalt- und 0,3 % Blei als Naphthenat enthält, werden 0,o9 k g Natriumperborat
zugesetzt und mit ioo kg trockenem Quarzsand vermischt. Dabei wird zuerst der Sand
und das feinpulverisierte Perborat während kurzer Zeit in der Mischmaschine vermischt
und dann das Öl zugegeben und das Ganze fertig gemischt. Ein aus dieser Sand-Bindemittel-Mischung
hergestellter Gießkern hatte nach 5stündigem Verweilen in der Kernbüchse beiZimmertemperatureineScherfestigkeit
von 85o g/cm2, während ein auf genau die gleiche Weise hergestellter Kern jedoch
ohne Perboratzusatz nur eine Scherfestigkeit von 570 g/cm2 ergab. Beispiel II Man
arbeitet wie im Beispiel I, jedoch unter Verwendung von Sonnenblumenöl an Stelle
des Leinöls. Die unter Zusatz von Perborat erhaltene Form hatte nach Stehenlassen
bei Zimmertemperatur über Nacht eine Scherfestigkeit von I750 g/cm2 gegenüber 145o
g/cm2 ohne Peroxydzusatz. Beispiel III Man arbeitete, wie im Beispiel I angegeben,
jedoch wurde an Stelle von Leinöl Oiticicaöl verwendet und statt Natriumperborat
Natriumperka,rbonat. Es wurden die nachstehenden Ergebnisse erhalten
| Scherfestigkeit |
| I nach 2 Stunden I nach 5 Stunden |
| zu weich |
| Ohne Zusatz ....... zum Messen 200 g/cm2 |
| Mit 1% Perkarbonat 400 g/cm2 4000 g/cm2 |
| Mit 5 0% Perkarbonat 3000 g/cm2 5000 g/cm2 |