ES2226579A1 - Sistemas de aglutinantes de fundicion que contienen un alquil- resorcinol y su uso. - Google Patents
Sistemas de aglutinantes de fundicion que contienen un alquil- resorcinol y su uso.Info
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Abstract
La presente invención se refiere a un aglutinante de fundición orgánico que contiene un alquil resorcinol, o preferiblemente una mezcla fácilmente asequible de alquil resorcinoles, y derivados del mismo. Preferiblemente, el aglutinante de fundición, orgánico es un aglutinante de furano. Las mezclas de fundición se preparan mezclando el aglutinante con un agregado de fundición. Los perfiles de fundición (moldes y machos) se preparan moldeando la mezcla y dejándola curar para formar un perfil de fundición trabajable. La invención se refiere a la preparación de coladas de metal utilizando los perfiles de fundición y las coladas de metal con los perfiles de fundición.
Description
Sistemas aglutinantes de fundición que contienen
un alquil-resorcinol y su uso.
La presente invención se refiere a un aglutinante
de fundición orgánico que contiene un
alquil-resorcinol, o preferiblemente a una mezcla
fácilmente asequible de alquil-resorcinoles, y
derivados de los mismos. Preferiblemente, el aglutinante de
fundición orgánico es un aglutinante furánico. Las mezclas de
fundición se preparan mezclando el aglutinante con un agregado de
fundición. Los núcleos de fundición (moldes y machos) se preparan
moldeando la mezcla y dejándola curar para dar lugar a un molde de
fundición trabajable. La invención se refiere asimismo a la
preparación de piezas metálicas usando los moldes de fundición y a
las piezas metálicas preparadas con los moldes de fundición.
En la industria de la fundición, uno de los
procesos utilizados para fabricar piezas de metal es la colada en
arena. En la colada en la arena, se obtienen núcleos de fundición
desechables (caracterizados normalmente como moldes y machos)
moldeando y curando una mezcla de fundición, que es una mezcla de
arena y un aglutinante orgánico o inorgánico. El aglutinante se
utiliza para reforzar los moldes y los machos y se puede curar con
calor, curar catalíticamente, o curar con una combinación de calor
y catalizador.
Uno de los procesos utilizado en la colada en
arena para la fabricación de moldes y machos es el proceso de caja
fría. En este proceso, se pasa un agente de curado gaseoso a través
de una mezcla moldeada compactada para producir un molde y/o macho
curado. Algunos aglutinantes comúnmente utilizados en este proceso
son aglutinantes de uretano-fenólicos, aglutinantes
acrílicos, aglutinantes epoxi-acrílicos,
aglutinantes furánicos y aglutinantes alcalinos
resol-fenólicos.
Uno de los aglutinantes de caja fría con más
éxito comercial es el sistema aglutinante
uretano-fenólico que se cura con un catalizador de
amina terciaria gaseoso. Véanse por ejemplo las patentes EE.UU.
3.409.579; 3.429.848; 3.432.457 y 3.676.392. El sistema de
aglutinante uretano-fenólico consta de un componente
de resina fenólica y un componente de poliisocianato, que se
mezclan con arena antes de la compactación y el curado para formar
una mezcla de fundición. Se ha demostrado que dichos aglutinantes
uretano-fenólicos utilizados en el proceso de caja
fría resulta satisfactorios para la colada de metales como hierro y
acero, que funden normalmente a temperaturas por encima de
aproximadamente 1400°C. También son útiles en la colada de metales
ligeros, como aluminio, que tienen puntos de fusión inferiores a
800°C.
Existen inconvenientes en el uso de aglutinantes
uretano-fenólicos en el proceso de caja fría. Tanto
el componente de resina fenólica como el componente de
poliisocianato contienen generalmente una cantidad sustancial de
disolvente orgánico cuya inhalación puede ser nociva.
Adicionalmente, estos aglutinantes contienen pequeñas cantidades de
formaldehído libre y fenol libre que pueden ser no deseables.
Teniendo esto en cuenta, existe el interés por desarrollar
aglutinantes en los que no se empleen disolventes orgánicos y que no
contengan formaldehído libre o fenol libre.
Adicionalmente, cuando se mezclan los dos
componentes del sistema aglutinante
uretano-fenólico con la arena para formar la mezcla
de fundición, pueden reaccionar prematuramente antes del curado con
el catalizador gaseoso. Si se produce esta reacción, reducirá la
capacidad de flujo de la mezcla de fundición cuando se utilice para
fabricar moldes y machos, y los moldes y machos resultantes tendrán
una menor resistencia.
Otro proceso comúnmente utilizado en la colada en
arena para fabricar moldes y machos es el proceso sin horneado. El
sistema de aglutinante uretano-fenólico es uno de
los sistemas de aglutinante con mayor éxito comercial utilizados en
este proceso. No obstante, en el proceso sin horneado, se utiliza
un catalizador de curado líquido (una amina en el caso de
aglutinantes uretano-fenólicos) y se mezcla con el
aglutinante y el agregado de fundición antes del moldeado.
Dado que los moldes y los machos obtenidos a
través de un proceso sin horneado suelen ser bastante grandes, con
un peso comprendido entre 0,09 kg (0,2 libras) y varias toneladas,
es importante formular una mezcla de fundición que proporcione un
tiempo de trabajo suficiente como para que dé tiempo a moldear la
mezcla de fundición en la plantilla. Se define el tiempo de trabajo
como el intervalo de tiempo tras el mezclado de los componentes de
aglutinante y la arena en una plantilla, y el momento en el que el
molde de fundición alcanza un nivel de 60 en la escala calibrada
"B" Green Hardness distribuida por Harry W. Dietert Co.,
Detroit Michigan. Por otra parte, debe disminuirse el tiempo de
desprendimiento para extraer el molde de fundición de la plantilla
para conseguir una alta productividad. El tiempo de desprendimiento
es el intervalo de tiempo que va desde que se mezclan los
componentes del aglutinante y la arena en una plantilla y el
momento en el que el molde de fundición alcanza un nivel de 90 en
la escala calibrada "B" Green Hardness. Para fines comerciales,
el tiempo de trabajo deseable oscila entre 2 minutos y 1,5 horas y
el tiempo de desprendimiento deseable, entre 4 minutos y 3 horas.
Los moldes de fundición producidos deben tener resistencias a la
tracción suficientemente altas, de manera que se les pueda manejar
una vez transcurrido el tiempo de desprendimiento. Los moldes y
machos deben producir también piezas útiles, es decir, piezas que
no presenten defectos como veteado, porosidad, lustre carbonoso,
penetración y defectos de erosión.
La industria de la fundición continúa interesada
en contar con aglutinantes sin horneado que no contengan
formaldehído ni fenol libres; que presenten tiempos de trabajo y
tiempos de desprendimiento útiles para operaciones de alta
producción; y que produzcan moldes de fundición con resistencias a
la tracción suficientemente altas que se puedan utilizar para
obtener piezas con defectos mínimos. En consecuencia, existe
interés por desarrollar aglutinantes de fundición con niveles
inferiores de emisiones VOC, fenol libre y formaldehído libre que
no produzcan olores desagradables y que generen poco humo durante el
proceso de fabricación de machos y el proceso de colada.
Los aglutinantes furánicos sin horneado curados
con ácido constituyen una alternativa atractiva al sistema de
aglutinante sin horneado uretano-fenólico, ya que
preferiblemente no contienen fenol libre, formadehído libre, altos
niveles de emisión de VOC, ni tienen como resultado olores
desagradables ni generan menos humo durante el proceso de colada ni
en la fabricación de machos. No obstante, uno de los principales
problemas de estos sistemas aglutinantes, es que no se curan con
tanta rapidez como los aglutinantes sin horneado
uretano-fenólico y las resistencias a la tracción
inmediata de los machos hechos con los sistemas aglutinantes crean
problemas de manejo. Teniendo en cuenta todo esto, se modifican los
aglutinantes furánicos para aumentar su reactividad incorporando
otros polímeros o monómeros reactivos en el aglutinante furánico,
v.g., resinas de urea-formaldehído, resinas de
fenol-formaldehído, resinas de resol, resorcinol,
alquitrán de bisfenol A, etc. No obstante, estas modificaciones no
proporcionan la velocidad de curado y/o las resistencias a la
tracción inmediatas necesarias en los talleres de machos de alta
productividad.
Además de aumentar la velocidad de curado del
aglutinante, es deseable identificar aditivos que impartan una
mayor resistencia mecánica a los machos y los moldes. Estos
aditivos también son deseables para mejorar la resistencia a la
humedad y la temperatura en el proceso de fabricación de machos y
moldes. Por otra parte, son deseables los aditivos que reducen el
formaldehído libre (barrido), por reacción con él.
Finalmente, es deseable identificar materiales
que tengan un menor coste que los constituyentes de producto
actuales, pero que sean capaces de comportarse de una manera que
sea comparable o superior a los constituyentes actuales.
En la patente EE.UU. 5.847.058 se describen
resinas de fenol-aldehído resol estables en
almacenamiento modificadas con un modificador de
alquil-resorcinol, preferiblemente una mezcla de
alquil-resorcinoles fácilmente asequible. Las
resinas modificadas son útiles en la producción de un compuesto de
madera (como contrachapado, aglomerado orientado o aglomerado de
fibra de madera).
Todos los documentos citados como referencia en
esta descripción de la "técnica anterior" y en la
"Descripción detallada de la invención" se incorporan aquí
expresamente como referencia.
La presente invención se refiere a un sistema
aglutinante de fundición que consta de los componentes
separados:
A. Un aglutinante de fundición orgánico;
B. Un alquil-resorcinol y mezclas
de ellos.
Las mezclas de fundición se preparan mezclando el
aglutinante con un agregado de fundición. Los núcleos de fundición
(moldes y machos) se preparan y se dejan curar para formar un
perfil de fundición manejable o con el que se pueda trabajar. En el
proceso sin horneado, se mezcla el catalizador con el agregado y el
aglutinante antes del moldeado, mientras que en el proceso de caja
fría, se moldea la mezcla de fundición y después se expone a un
catalizador de curado gaseoso. La presente invención se refiere
asimismo a la preparación de piezas de metal mediante el uso de los
moldes de fundición y a las piezas de metal preparadas con los
moldes de fundición, en particular mediante el proceso sin
horneado. Resulta sorprendente que las propiedades mejoradas se
produzcan cuando se utilizan aglutinantes en el proceso sin
horneado, ya que no se producen mejoras similares cuando se
utilizan los aglutinantes en el proceso de caja fría con
uretano-fenoles.
El uso de alquil-resorcinol en el
aglutinante proporciona velocidades de curado más rápidas para el
aglutinante y/o tiene como resultado machos con mejores
resistencias a la tracción inmediata, intermedia y/o a largo plazo.
La adición del alquil-resorcinol al aglutinante sin
horneado furánico tiene como resultado ventajas concretas. Las
ventajas del aglutinante de furano/alquil-resorcinol
con respecto al sistema de aglutinante furánico sin horneado
convencional son las siguientes:
(1) El furano es altamente soluble y compatible
con el alquil-resorcinol teniendo como resultado
aglutinantes de baja viscosidad, siendo los componentes altamente
compatibles.
(2) El alcohol furfurílico típicamente utilizado
en aglutinantes furánico se pueden reducir sin afectar
negativamente a la velocidad de curado del aglutinante ni a las
propiedades frente a la tracción de los machos preparados con el
aglutinante.
(3) Los machos preparados con el aglutinante
furánico que contienen un alquil-resorcinol se
curan rápidamente y uniformemente de forma completa, incluso cuando
se utiliza menos alcohol furfurílico en el aglutinante. Las
velocidades de curado de estos aglutinantes se ajustan a la
velocidad de curado de aglutinantes sin horneado
uretano-fenólicos con éxito comercial. Por lo
tanto, se pueden manejar sin romperse antes, típicamente en 8 a 10
minutos, preferiblemente, menos de 8 minutos. Estas ventajas
también hacen que estos aglutinantes sean adecuados para
fundiciones de producción de macho de alta velocidad.
(4) Los aglutinantes resultan ventajoso desde el
punto de vista ecológico ya que eliminan la necesidad de aditivos
fenólicos o de urea-formaldehído. El resultado es
que los aglutinantes no contienen fenol libre ni formaldehído libre,
requieren menos disolventes orgánicos volátiles, o ninguno, y
producen poco olor y humo durante la fabricación del macho y la
pieza.
Con la descripción detallada y los ejemplos se
ilustran modos de realización específicos de la invención que
permitirán a las personas especializadas en este campo poner en
práctica la invención, incluyendo el mejor modo. Se contempla que
pueden ser operativos muchos modos de realización de la invención
equivalentes además de los descritos aquí de forma específica.
Todas las unidades están en el sistema métrico y todos los
porcentajes son porcentajes en peso a no ser que se especifique de
otra forma.
El nuevo aspecto de la presente invención se
refiere al uso de un alquil-resorcinol en un
sistema aglutinante de fundición orgánico, preferiblemente de una
mezcla fácilmente asequible de alquil-resorcinoles,
que se describen en su totalidad en la patente EE.UU. 5.847.058.
Para definir la presente invención, los
alquil-resorcinoles incluyen también derivados
preparados por reacción de un alquil-resorcinol con
una resina fenólica, glutaraldehído, formaldehído, acetaldehído,
alquilaldehído, arilaldehído, furfural, alcohol furfurílico,
bishidroximetilfurano, benzaldehído y sus derivados.
Entre los ejemplos representativos de
alquil-resorcinoles útiles se incluyen resorcinol
sustituido con alquilos inferiores, v.g., etilo, metilo y/o propilo.
Preferiblemente, el alquil-resorcinol es una mezcla
de compuestos de alquil-resorcinol, que puede
contener varias impurezas. Más preferiblemente, la mezcla de
alquil-resorcinoles se obtiene a través de un
tratamiento térmico de los fenoles de esquistos de petróleo
estonianos hidrosolubles. El concentrado contiene hasta un 55% de
5-metil-resorcinol y otros fenoles e
impurezas. Se distribuye en el comercio con la marca ALKYRES de
VIRU KEEMIA GRUPP Kohtla Järve, Estonia.
Se purifica el "total de fenoles de
esquistos" a través de técnicas de destilación al vacío
conocidas para separar cuatro fracciones principales. Una de estas
fracciones, que se destila a temperaturas comprendidas entre 275°C y
295°C, recibe el nombre de "ALKYRES" del proveedor, y es una
mezcla de alquil-resorcinoles, tal como se expone en
la tabla I:
| Componente | Porcentaje en peso |
| Fenoles monohidroxílicos | 1 |
| Resorcinol | 1,5-2 |
| 2-metil-resorcinol | 1-1,5 |
| 4-metil-resorcinol | 2-4 |
| 5-metil-resorcinol | 45-55 |
| 2,5-dimetil-resorcinol | 14-16 |
| 4,5-dimetil-resorcinol | 6-7 |
| 5-etil-resorcinol | 3-8 |
| 5-propil-resorcionol | 1 |
| Otros derivados de resorcinol | 12-18 |
Otras fracciones, que se destilan a temperaturas
comprendidas entre 270 y 280°C reciben el nombre de "MALARES"
del proveedor, y consisten en una mezcla de los
alquil-resorcinoles que se exponen en la tabla
II:
| Componente | Porcentaje en peso |
| Fenoles monohidroxílicos | 0,8-1 |
| Resorcinol | 13-15 |
| 2-metil-resorcinol | 0,6-0,8 |
| 5-etil-resorcinol | 5-7 |
| 5-metil-resorcionol | 25 max |
| 2,5-dimetil-resorcinol | 25 min. |
| 4,5-dimetil-resorcinol | 0,3-0,5 |
| Otros derivados de resorcinol | 18-22 |
La cantidad de alquil-resorcinol
utilizada oscila típicamente entre 0,5 y 50 partes por cada 100
partes del aglutinante de fundición orgánico, preferiblemente entre
1 y 25 partes, siendo sobre todo preferible de 2 a 15 partes.
Los aglutinantes orgánicos se seleccionan
típicamente del grupo que consiste en aglutinantes
uretano-fenólicos, aglutinantes furánicos,
aglutinantes sin horneado fenólicos curados con ácido, aglutinantes
alcalinos resol-fenólicos, aglutinantes acrílicos,
aglutinantes
epoxi-isocianato-acrílicos y
aglutinantes epoxi-acrílicos entre otros, en
particular en sistemas aglutinantes que emplean normalmente
resorcionol o brea de resorcinol. Aunque se pueden utilizar
aglutinantes que contienen alquil-resorcinol en
aplicaciones de caja fría, se prefieren los aglutinantes sin
horneado, más preferiblemente, los aglutinantes sin horneado
furánicos.
En lo que se refiere al proceso de caja fría, el
curado tiene lugar por soplado o introduciendo a la fuerza la
mezcla de fundición en una plantilla y poniendo en contacto la
mezcla de fundición moldeada con un catalizador vaporoso o gaseoso.
Se pueden emplear diversas mezclas de vapor o vapor/gas o gases como
por ejemplo aminas terciarias, dióxido de carbono, formiato de
metilo y dióxido de azufre dependiendo del aglutinante químico
seleccionado. Los especialistas en este campo conocerán cual es el
agente de curado gaseoso apropiado para el aglutinante utilizado.
Por ejemplo, se emplea una mezcla de vapor/gas de amina con resinas
uretano-fenólicas. Los aglutinantes uretano-
fenólicos se describen en las patentes EE.UU. 3.485.497 y 3.409.579,
que se incorporan al presente documento como referencia. Estos
aglutinantes se basan típicamente en un sistema en dos partes,
siendo una parte un componente de resina fenólica y la otra parte
un componente de poliisocianato. En la patente EE.UU. 4.526.219,
que se incorpora al presente documento como referencia, se
describen aglutinantes epoxi-acrílicos curados con
dióxido de azufre en presencia de un agente de oxidación. Asimismo,
se incluyen aglutinantes epoxi-acrílicos curados
con aminas, tal como se describe en la patente EE.UU. 6.037.389,
que se incorporan al presente documento como referencia. Se utilizan
dióxido de carbono (véase la patente EE.UU. 4.985.489, que se
incorpora al presente documento como referencia) o ésteres
metílicos (véase patente EE.UU. 4.750.716, que se incorpora al
presente documento como referencia) con resinas alcalinas
resol-fenólicas.
El curado del molde de fundición a través de
procesos sin horneado tiene lugar por mezclado de un catalizador de
curado líquido con la mezcla de fundición, moldeando la mezcla de
fundición que contiene el catalizador, y dejando que se cure el
molde de fundición, típicamente a temperatura ambiente sin
aplicación de calor. En lo que se refiere a los aglutinantes sin
horneado uretano-fenólicos, el catalizador de
curado líquido preferible es una amina terciaria, y el proceso de
curado sin horneado preferible se describe en la patente EE.UU.
3.485.797, que se incorpora al presente documento como referencia.
Entre los ejemplos específicos de catalizadores de curado líquidos
se incluyen 4-alquil-piridinas en
las que el grupo alquilo tiene de uno a cuatro átomos de carbono,
isoquinoleína, aril-piridinas como
fenil-piridina, piridina, acridina,
2-metoxipiridina, piridazina,
3-cloro- piridina, quinoleína,
N-metil-imidazol,
N-etil-imidazol,
4,4'-dipiridina,
4-fenilpropilpiridina,
1-metilbencimidazol y
1,4-tiazina.
Tal como se ha mencionado anteriormente, los
aglutinantes preferidos son aglutinantes sin horneado furánicos.
Las resinas furánicas utilizadas en los aglutinantes sin horneado
son preferiblemente resinas furánicas con bajo contenido en
nitrógeno. Las resinas furánicas son resinas furánicas
convencionales preparadas por homopolimerizacón o copolimerización
de alcohol furfurílico (en adelante una resina furánica
convencional) con otros comonómeros como fenol, urea y fenol, o con
urea-formaldehído o resinas de
fenol-formaldehído, o preferiblemente resinas
furánicas preparadas por homopolimerización de
bis-hidroximetilfurano (en adelante una resina de
bishidroximetilfurano) y mezclas de estas resinas. Estas resinas se
preparan por homopolimerización o copolimerización de los monómeros
en presencia de calor, con arreglo a los métodos conocidos en la
técnica. La temperatura de reacción aplicada en la obtención de
resinas furánicas oscila típicamente entre 95°C y 105°C. La
reacción se continúa hasta que el porcentaje de formaldehído libre
es menor del 5 por ciento en peso, típicamente del 3 al 5 por
ciento en peso, preferiblemente hasta que no queda formaldehído
libre, y el índice de refracción es típicamente de 1.400 a
aproximadamente 1.500. La viscosidad de la resina oscila
preferiblemente entre aproximadamente 200 cps y 450 cps. Las
resinas furánicas tienen un grado medio de polimerización de 2 a
3.
Aunque puedan eliminarse las resinas de
urea-formaldehído y
fenol-formaldehído utilizando los aglutinantes
furánicos aquí descritos y no sean preferidos, se pueden utilizar
resinas furánicas modificadas en el aglutinante. Las resinas
furánicas modificadas se obtienen típicamente a partir de alcohol
furfurílico, urea-formaldehído y formaldehído a
temperatura elevada, en condiciones ligeramente alcalinas, a un pH
comprendido entre 7,0 y 8,0, preferiblemente entre 7,0 y 7,2. El
porcentaje en peso de alcohol furfurílico utilizado en la obtención
de las resinas furánicas modificadas con bajo contenido en nitrógeno
oscila entre 60 y 75 por ciento; el porcentaje en peso de
urea-formaldehido utilizada en la obtención de las
resinas furánicas modificadas con bajo contenido en nitrógeno
oscila entre 10 y 25 por ciento; y el porcentaje en peso de
formaldehído utilizado en la obtención de las resinas furánicas
modificadas con bajo contenido en nitrógeno oscila entre 1 y 10 por
ciento, basándose todos los porcentajes en peso en el peso total de
los componentes utilizados para la obtención de la resina furánica
modificada.
Si bien no es preferible necesariamente, se
pueden utilizar resinas de urea-formaldehído,
resinas de fenol-formaldehído, resinas de novolac y
resinas de resol fenólicas además de la resina furánica.
Preferiblemente, se diluye la resina furánica con
alcohol furfurílico para reducir la viscosidad de la resina
furánica.
Asimismo, se puede utilizar un modificador en el
aglutinante. El modificador favorece la polimerización del alcohol
furfurílico y se selecciona del grupo que consiste en resorcinol,
brea de resorcinol y alquiltrán de bisfenol A. El activador
preferiblemente utilizado es resorcinol. La brea de resorcinol se
define como producto altamente viscoso que queda en el fondo del
recipiente de reacción después de producir resorcinol y que se
destila del recipiente de reacción. La brea de resorcinol es sólida
a temperatura ambiente y tiene un punto de fusión de
aproximadamente 70°C a 80°C. La brea de resorcinol consiste sobre
todo en dímeros, trímeros y resorcinol polimérico. Puede contener
también materiales sustituidos. El alquitrán de bisfenol A se
define como el producto altamente viscoso que queda en el fondo del
recipiente de reacción después de producir bisfenol A y que se
destila del recipiente de reacción. El alquitrán de bisfenol A es
sólido a temperatura ambiente y tiene un punto de fusión de
aproximadamente 70°C a 80°C. El alquiltrán de bisfenól A consiste
principalmente en dímeros, trímeros y bisfenol A polimérico.
También puede contener materiales sustituidos.
El aglutinante puede contener también un
compuesto de bisfenol. El compuesto de bisfenol utilizado es
bisfenol A, F y S, preferiblemente bisfenol A.
El aglutinante también puede contener un
polialcohol. El polialcohol se selecciona del grupo que consiste en
poliéster polialcoholes, poliéter polialcoholes y mezclas de
ellos.
Se pueden utilizar poliéster polialcoholes
alifáticos en el aglutinante. Los poliéster polialcoholes
alifáticos son conocidos y se pueden preparar por reacción de un
ácido o anhídrido dicarboxílico con un glicol. Generalmente tienen
una funcionalidad hidroxilo media de al menos 1,5. Preferiblemente,
el peso molecular medio del poliéster-polialcohol
es de 300 a 800. Los poliéter-polalcoholes que se
utilizan son poliéter-polialcoholes líquidos o
mezclas de poliéter-polialcoholes líquidos que
tienen un índice de hidroxilo comprendido entre aproximadamente 200
y aproximadamente 600, preferiblemente entre aproximadamente 300 y
aproximadamente 500 miligramos de KOH por cada gramo de
poliéter-polialcohol. La viscosidad del
poliéter-polialcohol es de 100 a 1.000 centipoises,
preferiblemente de 200 a 700 centipoises, siendo sobre todo
preferible de 300 a 500 centipoises. Los poliéter polialcoholes
pueden tener grupos hidroxilo primarios y/o secundarios.
Si bien los
poliéster-polialcoholes alifáticos y los
poliéter-polialcoholes se pueden utilizar en el
aglutinante, preferiblemente, los polialcoholes utilizados en el
componente de polialcohol son
poliéster-polialcoholes aromáticos, o una mezcla de
poliéster-polialcoholes aromáticos líquidos, que
tienen generalmente un índice de hidroxilo comprendido entre
aproximadamente 500 y 2000, preferiblemente entre 700 y 1200,
siendo sobre todo preferible ente 250 y 600; una funcionalidad
equivalente o superior a 2,0, preferiblemente de 2 a 4, y una
viscosidad de 500 a 50.000 centipoises a 25°C, preferiblemente de
1000 a 35.000, siendo sobre todo preferible de 2000 a 25.000
centipoises. Típicamente se preparan por intercambio de éster de un
éster aromático y un polialcohol en presencia de un catalizador
ácido. Entre los ejemplos de ésteres aromáticos utilizados para
preparar los poliésteres aromáticos se incluyen anhídrido ftálico y
tereftalato de polietileno. Entre los ejemplos de polialcoholes
utilizados para preparar los poliésteres aromáticos se incluyen
etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol,
1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol,
dipropilenglicol, tripropilenlicol, tetraetilenglicol, glicerina y
mezclas de ellos. Entre los ejemplos de
poliéster-polialcoholes aromáticos comerciales
asequibles se incluyen los polialcoholes STEPANPOL fabricados por
Stepan Company, los polialcoholes TERATE y Phenrz 178 fabricados
por Hoechst-Celanese, el polialcohol aromático
THANOL fabricado por Eastman Chemical y los polialcoholes TEROL
fabricados por Oxide Inc.
Es preferible incluir un silano en el
aglutinante. Los silanos que se pueden utilizar pueden
representarse por la siguiente fórmula estructural:
donde R' es un radical hidrocarburo,
preferiblemente un radical alquilo de 1 a 6 átomos de carbono y R
es un radical alquilo, un radical alquilo sustituido con alcoxi, o
un radical alquilo sustituido con alquil amina en el que los grupos
alquilo tienen de 1 a 6 átomos de carbono. Entre los ejemplos de
silanos comerciales asequibles se incluyen Dow Corning Z6040; Union
Carbide A-1100
(\gamma-amino-propiltrietoxi-silano);
Union Carbide A-1120
(N-\beta-(aminoetil)-\gamma-amino-propiltrimetoxi-silano);
y Union Carbide A-1160
(ureido-silano).
Para los especialistas en este campo será
evidente que se pueden incluir otros aditivos como por ejemplo
agentes de liberación, disolventes, agentes de extensión de la vida
en almacenamiento, compuestos de silicona, etc. y se pueden añadir
a la composición de aglutinante, al agregado o a la mezcla de
fundido.
Típicamente, los componentes de los sistemas de
aglutinante sin horneado furánicos se utilizan en las siguientes
cantidades: (a) de aproximadamente 1 a aproximadamente 50 partes en
peso de una resina furánica reactiva, preferiblemente de
aproximadamente 2 a 30 partes, siendo sobre todo preferible de 6 a
22 partes; (b) de aproximadamente 10 a aproximadamente 80 partes en
peso de alcohol furfurílico, preferiblemente de aproximadamente 20
a 75, más preferiblemente de 22 a 70; (c) de aproximadamente 0,5 a
aproximadamente 50 partes en peso de
alquil-resorcinol, preferiblemente de
aproximadamente 1 a 25, siendo sobre todo preferible de
aproximadamente 2 a 15; (d) de aproximadamente 1 a aproximadamente
30 partes en peso de bisfenol, preferiblemente de aproximadamente 2
a 15, siendo sobre todo preferible de 3 a 12; (e) de
aproximadamente 0,1 a aproximadamente 30 partes de un poliéster
polialcohol, preferiblemente de aproximadamente 2 a 20, siendo sobre
todo preferible de 3 a 15; (f) de aproximadamente 0,01 a
aproximadamente 10 partes en peso de silano, preferiblemente de
aproximadamente 0,05 a aproximadamente 5, siendo sobre todo
preferible de 0,07 a 3, basándose los porcentajes en cada 100
partes en peso del aglutinante.
El agregado utilizado para preparar las mezclas
de fundición consiste en los agregados típicamente utilizados en la
industria de la fundición para dichos propósitos o cualquier
agregado que funcione para dichos propósitos. Generalmente, el
agregado es arena, que contiene al menos un 70 por ciento en peso
de sílice. Otros materiales de agregado adecuados incluyen circonio,
arena de alúmina-silicato, arena de cromita y
similares. Generalmente el tamaño de partícula del agregado es tal
que al menos un 80 por ciento en peso del agregado tiene un tamaño
de partícula medio comprendido entre 40 y 150 mesh (Escala de
Tyler).
La cantidad de aglutinante utilizada es la
cantidad que es eficaz para producir un molde de fundición que se
puede manejar o que se auto-soporta tras el curado.
En las aplicaciones de fundición de tipo arena ordinarias, la
cantidad de aglutinante generalmente no es superior a
aproximadamente un 10% en peso y está frecuentemente dentro del
intervalo de aproximadamente 0,5% a aproximadamente 7% en peso
basado en el peso del agregado. Con mayor frecuencia, el contenido
en aglutinante para moldes de fundición en arena ordinarios oscila
entre aproximadamente 0,6% y aproximadamente 5% en peso basado en
el peso del agregado en moldes de fundición de tipo arena
ordinarios.
Aunque es posible mezclar los componentes del
aglutinante con el agregado en varias secuencias, es preferible
añadir el catalizador de curado al agregado y mezclarlo con el
agregado antes de añadir el aglutinante.
Generalmente, el curado se lleva a cabo
rellenando un núcleo (v.g., un molde o una caja macho) con la
mezcla de fundición para producir un molde de fundición trabajable.
Un molde de fundición trabajable es uno que se puede manejar sin que
se rompa.
Las piezas de metal se pueden preparar a partir
de los moldes de fundición trabajables a través de métodos
conocidos dentro de la técnica. Se vierten los metales ferrosos o
no ferrosos fundidos en el molde trabajable o alrededor de él. Se
deja enfriar y solidificar el metal y después se extrae la pieza del
molde de fundición.
En los ejemplos se utilizan las siguientes
abreviaturas:
AHS.- Hidrocarburo aromático como disolvente.
ALKYRES.- mezcla de
alquil-resorcinoles tal como se expone en la tabla
1.
BHMF.-
bis-hidroximetil-furano.
BOB.- basado en el aglutinante.
BOS.- basado en arena.
Alquitrán TAR.- Destilado final durante la
fabricación de bisfenol A.
CR-55-800.- Un
aglutinante furánico preparado a partir de mezclas de alcohol
furfurílico con un alcohol furfurílico
co-reaccionado y una resina de
urea-formaldehído y un alcohol furfurílico
co-reaccionado con resina de fenol formaldehído
comercializado con la marca CHEM-REZ®
55-800 de Ashland Specialty Chemicals Division of
Ashland Inc.
CR-275.- Un aglutinante furánico
preparado a partir de mezclas de alcohol furfurílico con un alcohol
furfurílico co-reaccionado y una resina de
urea-formaldehído distribuida en el comercio con la
marca CHEM-REZ® 275 de Ashland Specialty Chemicals
Division de Ashland Inc.
CR-400.- Un aglutinante no
horneado fenólico alcalino distribuido por Ashland Specialty
Chemicals Division de Aslhand Inc.
DBE.- Disolvente de éster dibásico como
disolvente.
ECPCO.- Aglutinante NOVASET® 6020, un éster
líquido no horneado fenólico alcalino (triacetina)
co-reactivo distribuido por Ashland Specialty
Chemicals Division de Ashland Inc.
FA.- Alcohol furfurílico.
MALARES.- Mezcla de
alquil-resorcinoles tal como se exponen en la tabla
II.
M-RES.-
5-metil-resorcinol y
alquil-resorcinol.
PUNB.- Aglutinante PEPSET® 1670/2670, un sistema
aglutinante uretano-fenólico sin horneado curado
con amina que tiene la relación parte I a parte II de 55/45, y 3,0%
de catalizador de amina en función de la parte I, distribuido por
Ashland Specialty Chemicals Division de Ashland Inc.
PEPO.- Un poliéster-polialcohol
preparado por reacción de tereftalato de dimetilo (DMT) con
dietilenglicol, de manera que el peso molecular medio del
poliéster- polialcohol sea de aproximadamente 600.
PF/FA.- Aglutinante fenólico modificado, alcohol
furfurílico conteniendo aglutinante furánico.
pbw.- partes en peso en función del total de
partes.
RESINA PR.- Una resina de éter bencílico
resol-fenólica tal como la que se describe en la
patente EE.UU. 3.485.797.
RESINA PN.- Resina novolac fenólica (resina
novolac fenólica HRJ-1166, lote
W8-295 de Schenectady Chemicals).
RES.-Resorcinol.
BREA RES.- Brea de resorcinol que incluye de 5 a
10% de resorcinol, de 10 a 20% de dihidroxidifenilos (sobre todo
3,4'-dihidroxidifenilo), de 30 a 50% de
trihidroxidifenilos (sobre todo
2,4,3'-trihidroxidifenilo) y de 20 a 50% de
homopolímero 1,3-bencenodiol. RM-441
es sólido y se utiliza normalmente como un material en emulsión en
agua al 80%.
RH.- Humedad relativa.
SILANO.- Dynasylan 1506 distribuido por Degussa
Hul.
ST.- Tiempo de desprendimiento, que es el
intervalo de tiempo comprendido entre el momento en el que se
completa la configuración de la mezcla en la plantilla y el momento
en el que deja de poderse desprender eficazmente la mezcla desde la
plantilla y se determina según el ensayo de Green Hardness.
TSA/BSA.- mezcla 50:50 de ácido
toluenosulfónico/ácido bencenosulfónico, un catalizador de curado
de furano convencional en una solución que contiene 32 por ciento
en peso de agua.
RESINA UF.- Concentrado de
urea-formaldehído distribuido por Georgia
Pacific.
VINSOL.- Resina de color oscuro, termoplástica de
alto punto de fusión compuesta por una mezcla compleja de varias
sustancias químicas procedentes de madera de pino meridional. Entre
sus ingredientes se incluyen un material ácido derivado de ácidos
de resina y ácidos de resina oxidados, compuestos de alto peso
molecular neutros, y materiales fenólicos ácidos en forma de éteres
fenólicos sustituidos, polifenoles y otros fenoles de alto peso
molecular.
WT.- Tiempo de trabajo: es el intervalo de tiempo
comprendido entre el comienzo de la mezcla y el momento en el que
la mezcla ya no puede moldearse de forma efectiva para rellenar el
molde o el macho y se determina a través de la prueba de Green
Hardness.
Si bien la invención ha sido descrita haciendo
referencia a un modo de realización preferida, los especialistas en
este campo entenderán que se pueden introducir diversos cambios y
se pueden sustituir los elementos por equivalentes de los mismos
sin alejarse del marco de la invención. Por otra parte, se pueden
introducir muchas modificaciones para adaptar cada situación o
material en particular a las instrucciones de la invención sin
alejarse del marco esencial de la misma. Por lo tanto, se pretende
que la invención no quede limitada con el modo de realización
descrito en particular explicado como el mejor modo contemplado
para llevar a cabo la invención, sino que la invención incluirá
todos los modos de realización que entran dentro del marco de las
reivindicaciones adjuntas. En la presente solicitud, todas las
unidades están el sistema métrico y todas las cantidades y
porcentajes son en peso, a no ser que se indique de otra forma
expresamente. Todos los documentos citados se incorporan de forma
expresa al presente documento como referencia.
Se utilizaron aglutinantes de fundición para
producir machos de fundición a través de un proceso sin horneado
utilizando un catalizador de curado líquido. Los ejemplos
1-2 son aglutinantes furánicos que utilizan TSA/BSA
como catalizador de curado. Los ejemplos 2-6 son
aglutinantes furánicos que utilizan TSA/BSA y cloruro de zinc como
catalizador de curado. El ejemplo 7 es un aglutinante
uretano-fenólico que utiliza un catalizador de amina
terciara líquida. El ejemplo 8 ilustra el uso de una resina
alcalina resol-fenólica que se cura con un éster
líquido como catalizador de curado. A no ser que se indique de otra
forma, los aglutinantes de control contenían resorcinol o brea de
resorcinol como aditivo en lugar de
alquil-resorcinol. Los controles se designan
mediante letras en lugar de números.
A no ser que se especifique de otra forma, se
prepararon las mezclas de fundición por mezclado de arena Wedron
540 y el catalizador durante 2 minutos con una mezcladora Hobart. A
continuación, se añadió un uno por ciento en peso del aglutinante
(bos) a la arena y se mezcló durante 2 minutos. Las mezclas de
fundición probadas presentaron una capacidad de flujo suficiente y
produjeron moldes de fundición manejables en las condiciones de
ensayo. Las mezclas de fundición resultantes se utilizaron para
rellenar cajas macho para hacer muestras de ensayo en forma de
"hueso de perro". Se prepararon moldes de ensayo (moldes de
hueso de perro) para evaluar el desarrollo de resistencia a la
tracción de arena y la eficacia de los moldes de ensayo en la
fabricación de piezas de hierro. El ensayo de la resistencia a la
tracción de los moldes de "hueso de perro" permite predecir
cómo funcionará la mezcla de arena y aglutinante en una instalación
de fundición real. Se almacenaron los moldes de "hueso de
perro" en varios momentos (v.g., 30 minutos, 1 hora, 3 horas y 24
horas) a temperatura ambiente constante (TC) y a una humedad
relativa (RH) DE 50% y a una temperatura de 25°C antes de medir sus
resistencias a la tracción. Los resultados son la media de tres
ensayos.
Ejemplo A y
1
Los ejemplos A y 1 ilustran el efecto de la
adición de ALKYRES a un aglutinante furánico tradicional, CR
55-800, curado con un 25 por ciento en peso de
TSA/BSA BOS. El control A no contiene aditivo.
| Arena: | Wedron 540 |
| Temperatura ambiente constante: | 45% RH, 25°C |
| Arena lab: | 26% RH, 22°C |
| Catalizador: | 25% BOB |
| Aglutinante: | 1,2% BOS |
Formulación de
aglutinante
| A | 1 | |
| CR-55-800 | 100,00 | 85,00 |
| ALKYRES/FA (1:1) | 0,00 | 15,00 |
| SILANO | 0,19 | 0,19 |
| Total | 100,00 | 100,00 |
\vskip1.000000\baselineskip
En la tabla II se demuestra que la adición de
ALKYRES mejora la velocidad de curado y la resistencia a la
tracción de machos preparados con el aglutinante furánico curado
con TSA/BSA como catalizador. La mejora de la velocidad de curado
proporciona un rápido desprendimiento del macho y mejora la
productividad para la fundición sin horneado.
Ejemplo B y
2
El aglutinante utilizado en los ejemplos B y 2
fue un aglutinante furánico tal como se describe a continuación y
el catalizador de curado fue TSA/BSA. En el ejemplo comparativo B,
se utilizó resorcinol como aditivo en lugar de
alquil-resorcinol.
| Arena: | Wedron 540 |
| Temperatura ambiente constante | 50% RH, 25°C |
| Arena lab: | 23% RH, 23°C |
| Catalizador: | 25% BOB |
| Aglutinante: | 1,2% BOS |
Formulación de
aglutinante
| B | 2 | |
| FA | 66,08 | 66,08 |
| BIS A | 9,90 | 9,90 |
| CR-275 | 15,00 | 15,00 |
| PEPO | 5,50 | 5,50 |
| ALKYRES | - | 3,39 |
| SILANO | 0,13 | 0,13 |
| RES | 3,39 | - |
| Total | 100,00 | 100,00 |
\vskip1.000000\baselineskip
| Ejemplo | WT/ST (min) | Resistencia a la tracción al |
| cabo de 30 minutos (psi) | ||
| B | 6'/8' | 93 |
| 2 | 6'/9' | 140 |
En la tabla III se demuestra que el uso de
ALKYRES en lugar de resorcinol mejora la primera resistencia a la
tracción de los machos preparados con el aglutinante de furánico
curado con TSA/BSA. La alta resistencia a la tracción primera
proporciona un desprendimiento del macho/molde y un manejo más
fáciles.
\newpage
Ejemplo C y
3
Los ejemplos C y 3 son similares a los ejemplos B
y 2, con la excepción de que se utiliza brea de resorcinol como
aditivo con fines comparativos en lugar de resorcinol.
| Arena: | Wedron 540 |
| Temperatura ambiente constante | 50% RH, 25°C |
| Arena lab: | 12% RH, 25°C |
| Catalizador: | 25% BOB |
| Aglutinante: | 1,2% BOS |
Formulación de
aglutinante
| C | 3 | |
| FA | 60,49 | 62,69 |
| BIS A | 9,90 | 9,90 |
| CR-275 | 15,00 | 15,00 |
| PEPO | 5,50 | 5,50 |
| ALKYRES | - | 6,78 |
| BREA RES | 8,48 | - |
| SILANO | 0,13 | 0,13 |
| Total | 100,00 | 100,00 |
\vskip1.000000\baselineskip
En la tabla IV se demuestra que el uso de LAKYRES
en lugar de brea de resorcinol mejora la posterior resistencia a la
tracción de los machos preparados con el aglutinante furánico
curado con TSA/BSA.
Ejemplo D y
4
Los ejemplos D y 4 son similares a los ejemplos B
y 2 con la excepción de que el aglutinante también contenía BHMF y
PEPO, y el catalizador utilizado era una mezcla 80:20 de TSA/BSA y
cloruro de zinc.
| Arena: | Wedron 540 |
| Temperatura ambiente constante | 42% RH, 25°C |
| Arena lab: | 21% RH, 21°C |
| Catalizador: | 25% BOB |
| Aglutinante: | 1,2% BOS |
Formulación de
aglutinante
| D | 4 | |
| FA | 52,86 | 52,86 |
| BIS A | 7,92 | 7,92 |
| CR-275 | 12,00 | 12,00 |
| PEPO | 4,40 | 4,40 |
| BHMF | 20,00 | 20,00 |
| ALKYRES | - | 2,71 |
| RES | 2,71 | - |
| SILANO | 0,11 | 0,11 |
| Total | 100,00 | 100,00 |
En la tabla V se muestra que el uso de ALKYRES en
lugar de brea de resorcinol mejora la resistencia a la tracción
posterior de los machos preparados con el aglutinante furánico que
contiene BHFM y el catalizador que contiene TSA/BSA y cloruro de
zinc.
Ejemplos E,F,G y
4
En los ejemplos E, F, G y 4 se utiliza también el
catalizador del ejemplo 3. En estos ejemplos se compara el efecto
de utilizar un poliéster-polialcohol en lugar de
otros agentes reforzantes conocidos.
| Arena: | Wedron 540 |
| Temperatura ambiente constante | 42% RH, 25°C |
| Arena lab: | 21% RH, 21°C |
| Catalizador: | 25% BOB |
| Aglutinante: | 1,2% BOS |
Formulación de
aglutinante
En la tabla VI se demuestra que la adición de un
poliéster-alcohol a la formulación aglutinante que
contiene ALKYRES en lugar de otros agentes reforzantes
tradicionales, como alquitrán de bisfenol A, una resina de novolac,
o VINSOL, mejora la resistencia a la tracción posterior de machos
preparados con el aglutinante furánico curado con el catalizador
TSA/BSA.
Ejemplo H y
6
En los ejemplos H y 5 se compara el
5-metil-resorcinol como aditivo para
el aglutinante furánico utilizando TSA/BSA como catalizador de
curado. En estos ensayos, se midieron el curado completo o
comportamiento de asentamiento. Se realizó el ensayo de curado
completo rellenando un vaso con la mezcla de arena que se apretó
después. De cuatro a seis minutos después la mezcla de arena
alcanzó el tiempo de desprendimiento (Green Hardness de 90), se
extrajo la mezcla de arena del vaso y se eliminó por cepillado la
arena sin curar. Se pesó el macho curado y se comparó con el peso
de la mezcla de arena original. El curado completo se expresa como
el peso del macho curado dividido por el peso de la mezcla de arena
original. El curado completo (%) = (peso del macho curado/peso de
la mezcla de arena original) x 100.
| Arena: | Wedron 540 |
| Temperatura ambiente constante | 50% RH, 25°C |
| Arena lab: | 9% RH, 27°C |
| Catalizador: | 25% BOB |
| Aglutinante: | 1,2% BOS |
Formulación de
aglutinante
| H | 6 | |
| Alcohol furfurílico | 66,08 | 66,08 |
| BIS A | 9,90 | 9,90 |
| CR-275 | 15,00 | 15,00 |
| PHEN-REZ 178 | 5,50 | 5,50 |
| 5-MRES | 0,00 | 3,39 |
| RES | 3,39 | 0,00 |
| SILANO | 0,13 | 0,13 |
| Total | 100,00 | 100,00 |
En este ejemplo se demuestran las ventajas de
utilizar 5-metil-resorcinol para
mejorar el curado completo del macho del aglutinante furánico. El
comportamiento de curado completo superior permite el
desprendimiento del macho más rápidamente y reduce las grietas del
macho durante su manejo.
Ejemplos I, J, K y
7
En los ejemplos I y 7 se utiliza un aglutinante
uretano-fenólico sin horneado curado con un
catalizador de amina líquida, catalizador PEP SET® 3701. El
componente de poliisocianato utilizado fue el aglutinante PEP SET®
2670. El control J no contenía aditivo. En el ejemplo 7, se
sustituyó un cinco por ciento en peso de la resina base en el
aglutinante por ALKYRES. En el ejemplo K, se sustituyó un cinco por
ciento en peso de la resina base utilizada en el aglutinante por
resorcinol. En el ejemplo L, se reemplazó un cinco por ciento en
peso de la resina base utilizada en el aglutinante por alquitrán de
bisfenol A.
| Arena: | Wedron 540 |
| Arena lab: | 36% RH, 23°C |
| Temperatura ambiente constante | 50% RH, 25°C |
| Aglutinante: | 1,00% BOS |
| Relación de mezcla: | parte I/parte II (55/45) |
| Catalizador: | 3,00% BOB |
Formulación de resina
base
En estos ejemplos se demuestra que se mejora la
resistencia a la tracción intermedia de los machos obtenidos con el
aglutinante sin horneado de uretano-fenólico curado
con amina que contiene ALKYRES.
Ejemplos L y
8
En estos ejemplos se ilustra el efecto del uso de
ALKYRES en el co-reactivo de una resina alcalina
resol-fenólica curada con éster
(CR-400), que es un aglutinante sin horneado de
curado más lento, en lugar de resorcinol.
| Arena: | Wedron 540 |
| Arena lab: | 11% RH, 27°C |
| Aglutinante: | 1,25% BOS |
| Co-reactivo | 25% BOB |
Formulación de
co-reactivo
| L | 8 | |
| TRIACETINA | 64 | 64 |
| DBE | 31 | 31 |
| RES | 5 | 0 |
| ALKYRES | 0 | 5 |
| Total | 100 | 100 |
En estos ejemplos se demuestra una mejora general
en la resistencia a la tracción a largo plazo y la resistencia a la
humedad de machos hechos con aglutinante sin horneado alcalino
resol-fenólico que contiene ALKYRES.
Ejemplos M, 9 y
10
Los ejemplos M, 9 y 10 son similares a los
ejemplos H y 5, con la excepción de que se comparó resorcinol con
ALKYRES y MALARES, como aditivo para el aglutinante furánico
utilizando TSA/BSA como catalizador de curado.
| Arena: | Wedron 540 |
| Temperatura ambiente constante | 50% RH, 25°C |
| Arena lab: | 33% RH, 27°C |
| Catalizador: | 30% BOB |
| Aglutinante: | 1,0% BOS |
Formulación de
aglutinante
Los datos indican, como en el caso anterior, que
la primera resistencia a la tracción de los machos de ensayo mejora
cuando se sustituye resorcinol por ALKYRES, pero la resistencia a
la tracción posterior no es tan buena como cuando se utiliza
resorcinol. No obstante, tanto la primera resistencia a la tracción
como la resistencia a la tracción posterior se mejoran cuando se
sustituye resorcinol por MALARES. Resulta sorprendente que se mejore
la resistencia a la tracción posterior, ya que MALARES contiene
solamente 13-15 por ciento en peso de
resorcinol.
Claims (19)
1. Un sistema aglutinante de fundición que
consiste en:
- (a)
- un aglutinante de fundición orgánico, y
- (b)
- un alquil-resorcinol o mezclas del mismo.
2. El sistema aglutinante de fundición según la
reivindicación 1, en el que (b) es una mezcla de
alquil-resorcinoles y la mezcla contiene
5-metil-resorcinol.
3. El sistema aglutinante de fundición de la
reivindicación 2, en el que el aglutinante de fundición orgánico se
selecciona del grupo que consiste en aglutinantes
uretano-fenólicos, aglutinantes furánicos,
aglutinantes sin horneado fenólicos curados con ácido, aglutinantes
alcalinos resol-fenólicos, aglutinantes acrílicos,
aglutinantes
epoxi-isocianato-acrílicos y
aglutinantes epoxi-acrílicos.
4. El sistema aglutinante de fundición de la
reivindicación 3, en el que el aglutinante de fundición es un
aglutinante furánico.
5. El sistema aglutinante de fundición de la
reivindicación 4 en el que (b) es una mezcla de
alquil-resorcinoles que consta de:
6. El sistema aglutinante de fundición de la
reivindicación 4, en el que (b) es una mezcla de
alquil-resorcinoles que consiste en:
7. El sistema aglutinante de fundición de la
reivindicación 5, siendo la cantidad de
alquil-resorcinol de 1 a 25 por ciento en peso en
función del peso del aglutinante de fundición (a).
8. El sistema aglutinante de fundición de la
reivindicación 6 siendo la cantidad de
alquil-resorcinol de 1 a 25 por ciento en peso en
función del peso de aglutinante de fundición (a).
9. El sistema aglutinante de fundición de la
reivindicación 7 en el que la resina furánica contiene alcohol
furfurílico.
10. El sistema aglutinante de fundición de la
reivindicación 8 conteniendo la resina furánica alcohol
furfurílico.
11. El sistema aglutinante de fundición de la
reivindicación 9, incluyendo el componente de resina furánica,
además un polialcohol seleccionado del grupo que consiste en
poliéster-polialcoholes,
poliéter-polialcoholes y mezclas de ellos.
12. El sistema aglutinante de fundición de la
reivindicación 10 incluyendo el componente de resina furánica,
además, un polialcohol seleccionado del grupo que consiste en
poliéster-polialcoholes,
poliéter-polialcoholes y mezclas de ellos.
13. El sistema aglutinante de fundición de la
reivindicación 11, conteniendo la resina furánica un aditivo
seleccionado del grupo que consiste en resorcinol, brea de
resorcinol, bisfenol A, alquitrán de bisfenol A y mezclas de
ellos.
14. El sistema aglutinante de fundición de la
reivindicación 12, conteniendo la resina furánica un aditivo
seleccionado del grupo que consiste en resorcinol, brea de
resorcinol, bisfenol A, alquitrán de bisfenol A y mezclas de
ellos.
15. Una mezcla de fundición que consiste en:
- A.
- una cantidad mayoritaria de agregado de fundición y
- B.
- el sistema aglutinante de fundición según la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 ó 14,
- siendo la relación en peso de A a B de 100:1 a 100:10.
16. Un proceso para preparar un molde de
fundición que consiste en:
- A.
- moldeado de la mezcla de fundición de la reivindicación 15 en un perfil de fundición; y
- B.
- Curado del molde de fundición para obtener un molde de fundición manejable.
17. Un molde de fundición preparado según la
reivindicación 16.
18. Un método para preparar una pieza de metal
que consiste en:
- (a)
- fabricar un molde según la reivindicación 16;
- (b)
- verter metal fundido en dicho molde o alrededor de él;
- (c)
- dejar enfriar y solidificar dicho metal, y
- (d)
- a continuación, separar el artículo moldeado.
19. Una pieza de metal preparada según la
reivindicación 18.
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