DEF0039236MA - - Google Patents

Description

717*13.3.63

FARBWERKE HOECHST AG. Frankfurt (M)-Hoechst

den 12. März Anlage I Dr.Be/Schac

zur Patentanmeldung

4066

jU Λάλο

Verfahren zur Herstellung von ^^ Harnstofformaldehyd->henolformaldehyd-Harzen

Phenolharze, die durch alkalische Kondensation von Phenol und Formaldehyd als flüssige Resole erhalten' wtf rden'T'Tinden in der Gießereitechnik als Kern- «rrer!Formsandbindemittel Verwendung. Einer ihrer großen Nachteile liegt darin, daß sie eine beschränkte Lagerfähigkeit infolge der Nachkondensation haben, was sich im starken Anstieg der Viskosität bereits nach einigen V/ochen bemerkbar macht

In neuerer Zeit finden als Bindemi'ttel von Pormsanden in der Gießereitechnik Furanhar ζ-Harnst of f-Formaldehydharz-Fionbinat ionen wachsende Verwendung. Die Harnstoffharze allein sind für den vorgenannten Zweck nicht geeignet, da sie einerseits feuchtigkeitsanfällig sind und andererseits zu schnell thermisch zerfallen und somit keine ausreichende Standfestigkeit ergeben. Man erwartet von Gießereikernen oder -formen, daß sie während des Vergießens eine genügende Standfestigkeit zeigen; sie müssen jedoch ohne großen mechanischen Aufwand nach dem Verguß zerfallen oder entfernt werden können. Furanharze allein erfüllen letztere Voraussetzung aufgrund des Verkokungsprozesses beim Verruß.

Es wurde nun ein Verfahren zur Herstelluiigri?on härtbaren, lagerfähigen Harnstofformaldehyd^Ph^nolformaldehyd-Harzen gefunden, das dadurch gekeja^TSfeichnet ist, daß Harnstoffharze, insbesondere solche, di^^erhältlich_sind durch Umsetzung von

Diureiden mit jjermaldehyd'

!mit 'flüssigen härtbaren

PhenoJUfärzeh~gemis'cht~"werden. ül~e~ so" erhaltenen Kombinationen eignen sich vorzüglich als Kernbindemittel.

Die Synthese dejc-aJs AuseanesstofXe—dienenden .Diureide erf alert

durch Umsetzung von 2 Mol Harnstoff^und 1 Mol Aldehyd nach folgendem Reaktionsschema:

HO 0 0

. I it ti it

RC = 0 + 2 H₂N-C-NH₂ =s- HgN -C -NH -CH -NH-C -NH₂ +

R (R = organischer Rest mit 1-8 C-Atomen)

Diese Di- oder Polyureide werden anschließend z.B.;

alkalischen Bereich mit 2-5 Mol Formaldehyd zur Umsetzung gebracht, wobei die entsprechenden Harnstoff-Methylol-Verbindungen entstehen. Solche aldehyd-modifizierten Harnstofformaldehyd-Vorkondensate lassen sich mit Phenolharzen, insbesondere solchen.

iit einem Trioxan stabilisiert sind, einwandfrei mischen. Der viskos!tätserniedrigehde Effekt des Trioxans überträgt sich auch auf die modifizierte Harnstoff-Phenolharz-Kombination.

Unter Phenolharzen sollen im folgenden Umsetzungsprodukte aus Aldehyden und Phenolen verstanden werden. Als Phenole im Sinne der Erfindung gelten Phenol, substituierte Phenole wie Alkylphenole, z.B. Kresol uöä höhar alkylierte Phenole mit Alkylresten vorf/bis zu,16 Kohlenstoffatomen. Ferner soll der Begriff "Phenol" Bisphenole und Polyphenole einschließen. Als Beispiel für ein Bisphenol sei das Umsetzungsprodukt aus 1 Mol Aceton und 2 Molen

als Phenol genannt, in der Literatur auch^vBisphenol A beschrieben, oder Umsetzungsprodukte aus 2 Mol Phenol und 1 Mol Dien, sowie durch nachträgliche alkalische Kondensation mit Formaldehyd verflüssigte Novolake.

Zunächst wurde das Diureid des Isobutyraldehyds durch Umsetzung von 1 Mol Isobutyraldehyd mit 2 Mol Harnstoff beim pH-Wert_5 im wäßrigen_jviedium nach Patent:

""nhergestellir und""Burch Filtration ode^Zentrirugierung "entwässert. Anschließend wurde ein Mol des Diureids mit 4 Mol Formaldehyd 30 $ig beim pH-Wert 7-8 und einer Temperatur von 80°C umgesetzt, bis' kein Bodenkörper mehr vorhanden war. Das so erhaltene Harz wurde durch Eindampfen im Vakuum auf einen Feststoffgehalt von' 45·$ gebracht.

Diel Kombinationen dieses Harzes mit Phenolharz gemäß de^igrf indung-* = wurden laboratoriumsmäßig auf ihre ·t als Kernbindemittel im sogenannten Hotbox-Verfahren im Vergleich zu einem im Handel befindlichen Furan-Harnstoffharz und dem dazu gehörigen Härter geprüft. Bei den vorgenannter! Harnstoff- oder Phenolharzen wurden Härter auf Basis Ammonchloric und auch in Kombination mit Phosphorsäure verwendet.

Versuchsbeispiele:

Die Versuche wurden mit den in der Gießereitechnik vorgeschriebenen Geräten durchgeführt. Aus nachfolgender. Tabelle sind die mechanischen Festigkeiten (Biegefestigkeiten),, Zusammensetzung der Harze und Härteri sowie Temperatur und Ausbackzeit zu entnehmen. Ein gleiches Harz-Füllstoff-Verhältnis wurde bei allen Versuchen zugrundegelegt.· Es wurden jeweils in 3.2 kg Formsand H 30 die notwendigen Härtermengen verteilt und anschließend 60 g Harz in dieser Mischung in einem Laboratoriums- - homogenisiert. Aus diesen fertigen Kernmassen wurden nach bekannten Vorschriften Formlinge hergestellt. Die Ausbacktemperatur betrug 200 - 220⁰C. Die Ausbackzeiten variierten zwischen 5 und 15 Minuten.

Claims (2)

1. Patentansprüche :

   l) Verfahren zur Herstelljan-g.vonV^iärWareny lager>fähiKen * j

   zeichnet, daß Harnstoffharz^--·-·>ψ, die o-rhältlioh ,,s-ind durch Ums^tzunK von Diureiden mit Formaldehyd

   _/^em^crhT· werden. ü
2. 2) Verfahren nach Anspruch }% dadurch gekennzeichnet, daß als Phenolharzkomponente EHenolresole verwendet werden, die durch Zusatz von 1-25 G>ewichtsteilen Trioxan auf 100 Gewichtsteile Phenolharz stabilisiert sind.