ES2837875T3 - Masa fundida de poliuretano para la fabricación de capas de protección contra desgaste en aplicaciones de fundición - Google Patents

Masa fundida de poliuretano para la fabricación de capas de protección contra desgaste en aplicaciones de fundición Download PDF

Info

Publication number
ES2837875T3
ES2837875T3 ES13770911T ES13770911T ES2837875T3 ES 2837875 T3 ES2837875 T3 ES 2837875T3 ES 13770911 T ES13770911 T ES 13770911T ES 13770911 T ES13770911 T ES 13770911T ES 2837875 T3 ES2837875 T3 ES 2837875T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
component
amine
isocyanate
amine component
range
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES13770911T
Other languages
English (en)
Inventor
Wolfgang DÜRNAY
Florian Gneiting
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sika Technology AG
Original Assignee
Sika Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sika Technology AG filed Critical Sika Technology AG
Application granted granted Critical
Publication of ES2837875T3 publication Critical patent/ES2837875T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C3/00—Selection of compositions for coating the surfaces of moulds, cores, or patterns
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7614—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring
    • C08G18/7621—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring being toluene diisocyanate including isomer mixtures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/20—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
    • B22C1/22—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
    • B22C1/2233—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • B22C1/2273—Polyurethanes; Polyisocyanates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C19/00—Components or accessories for moulding machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C21/00—Flasks; Accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32—Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3225—Polyamines
    • C08G18/3237—Polyamines aromatic
    • C08G18/324—Polyamines aromatic containing only one aromatic ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32—Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3225—Polyamines
    • C08G18/3237—Polyamines aromatic
    • C08G18/3243—Polyamines aromatic containing two or more aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/38—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen
    • C08G18/3855—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen having sulfur
    • C08G18/3857—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen having sulfur having nitrogen in addition to sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/38—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen
    • C08G18/3855—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen having sulfur
    • C08G18/3863—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen having sulfur containing groups having sulfur atoms between two carbon atoms, the sulfur atoms being directly linked to carbon atoms or other sulfur atoms
    • C08G18/3865—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen having sulfur containing groups having sulfur atoms between two carbon atoms, the sulfur atoms being directly linked to carbon atoms or other sulfur atoms containing groups having one sulfur atom between two carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4854—Polyethers containing oxyalkylene groups having four carbon atoms in the alkylene group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/50—Polyethers having heteroatoms other than oxygen
    • C08G18/5021—Polyethers having heteroatoms other than oxygen having nitrogen
    • C08G18/5024—Polyethers having heteroatoms other than oxygen having nitrogen containing primary and/or secondary amino groups
    • C08G18/5027—Polyethers having heteroatoms other than oxygen having nitrogen containing primary and/or secondary amino groups directly linked to carbocyclic groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/41—Compounds containing sulfur bound to oxygen
    • C08K5/42—Sulfonic acids; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • C09D175/12—Polyurethanes from compounds containing nitrogen and active hydrogen, the nitrogen atom not being part of an isocyanate group

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

Utilización de una composición de varios componentes, que comprende un componente isocianato y un componente amina, en donde el componente isocianato es un pre-polímero, que se puede obtener a partir de tolilendiisocianato y un politetrametilenpoliol, y el componente amina comprende una dialquiltioarildiamina, con preferencia una dialquiltiotolilendiamina y, dado el caso, una poliamina de óxido de politetrametileno, para la construcción del moldes de fundición y, en concreto, como resina fundida o resina de la superficie.

Description

DESCRIPCIÓN
Masa fundida de poliuretano para la fabricación de capas de protección contra desgaste en aplicaciones de fundición Campo técnico
La invención se refiere a la utilización de una composición de varios componentes, que comprende un componente isocianato y un componente amina, en donde el componente isocianato comprende un prepolímero, que se puede obtener a partir de diisocianato de toluileno y un politetrametileno poliol y el componente amina comprende una dialquiltioarildiamina así como, dado el caso, una poliamina de óxido de politetrametileno, para la formación del modelo de fundición y, en concreto, como resina fundida o resina de superficie. Las composiciones de acuerdo con la invención son especialmente adecuadas como capas de protección para cajas de núcleos y modelos para la fabricación de núcleos de arena o bien de moldes de arena. Además, la presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de modelos para aplicaciones de fundición, en donde en el marco de este procedimiento se aplica o de funde y se endurece una composición de varios componentes, como se ha descrito anteriormente, sobre una pieza moldeada.
Estado de la técnica
Las cajas de núcleo o placas de molde para la fundición de metal se pueden fabricar de acuerdo con procedimientos conocidos de metal y a través de mecanización a partir de materiales polímeros en bloques prefabricados. Frente a los útiles metálicos puros, los materiales polímeros tienen la ventaja la fabricación más rápida así como de una duración de vida útil más elevada una posibilidad de reparación y de sustitución más sencillas.
El empleo de sistemas de resinas fundidas líquidas, que se pueden fundir directamente en la estructura del molde en tamaños variables ofrece, frente a los procedimientos anteriores, un flexibilidad más elevada y, además, están unidos con la ventaja de que no requieren un equipamiento mecánico amplio. La fabricación de capas de protección de la superficie para placas de moldes y cajas de núcleos para el moldeo de arena en aplicaciones de fundición se realiza, por lo tanto, en la mayoría de los casos a través de una fundición manual o bien a través de la aplicación de sistemas de resinas correspondientes y se puede realizar directamente en las empresas o departamentos de construcción de modelos. Las resinas adecuadas para tales aplicaciones deben procesarse en condiciones de temperatura ambiente y, por lo tanto, se mueven en determinados límites con respecto a su reactividad y viscosidad. Además, deben ofrecer una alta seguridad de manipulación, es decir, que no deben tener ninguna tendencia a la formación de burbujas con humedad.
Desde hace más de 30 años se emplean resinas fundidas de poliuretano a base de pre-polímeros de diciclohexilmetan-diisocianato y difenilmetandiamina (DDM) como endurecedor con éxito para la fabricación de capas de protección de la superficie en aplicaciones de fundición. Tal resina se puede obtener, por ejemplo bajo el nombre comercial Biresin® U1320 de Sika. Estos materiales se caracterizan en particular con respecto a sus resistencia al desgaste y a la facilidad de procesamiento por propiedades excelentes. En virtud del potencial de peligro fisiológico de la difenilmetandiamina no se ha realizado, sin embargo, un registro REACH por los fabricantes de este producto. Por lo tanto, los productos formulados no son procesados ya a partir de Agosto de 2014.
Como alternativa para los sistemas de resina fundida a base de DDM se han ensayados y comercializado en el pasado más reciente sistemas a base de HDI/dimetiltiotoluileno diamina. Sin embargo, se ha mostrado que en la aplicación práctica de estas resinas fundidas se han planteado problemas, como, por ejemplo, un comportamiento de contracción desfavorable de los materiales, una adherencia problemática de arena en placas de moldes así como una resistencia reducida al desgaste. Por lo tanto, las alternativas disponibles hasta ahora en el mercado sin DDM no son adecuadas para una utilización como resinas fundidas.
Para poder aprovechar las ventajas de los sistemas de resina fundida en adelante para aplicaciones de fundición de metales, es necesario, por lo tanto, encontrar una alternativa para sistemas de resina de fundición que se basan en difenilmetandiamina. Por lo tanto, existe una necesidad de sistemas o bien de masas de resina fundida, que presenten las propiedades de procesamiento adecuadas, en particular una buena capacidad de fluencia. Al mismo tiempo, estas masas fundidas deberían mostrar, frente a los sistemas de resina fundida libres de DDM disponibles hasta ahora, un comportamiento de contracción mejorado. Los sistemas deberían tener de manera conveniente propiedades similares a los materiales que se basan en DDM conocidos a partir del estado de la técnica, pero no presentan ningún contenido de sustancias tóxicas como difenilmetandiamina.
Se describen en el estado de la técnica poliuretanos a base de poliisocianatos aromáticos y polialquilenglicoles como politetrametilenglicol, cuyo endurecimiento se realiza a través de la adición de dialquiltioarildiamina, para diferentes aplicaciones.
Así, por ejemplo, el documento US 2010/314067 A1 publica correas para prensas de zapatas en el sector de la fabricación de papel, que presentan una base reforzada con fibras provista con una capa de poliuretano. Sin embargo, los poliuretanos endurecidos con la ayuda de dialquiltioarildiaminas presentan, en comparación con poliuretanos endurecidos con 1,4-butadieno, un comportamiento de rotura más desfavorable.
El documento US 5.212.032 publica poliuretanos correspondientes como recubrimientos para elementos para la transmisión de imágenes de tóner desde una a otra superficie de soporte. Los poliuretanos presentan una dureza Shore de 90 y una buena capacidad de resistencia frente a elevada humedad del aire.
Por último, el documento US 2003/236381 A1 publica la utilización de poliuretanos correspondientes como recubrimientos para bolas de golf. Para tales recubrimientos se han constatado buenas propiedades de vuelo de las bolas.
Sin embargo, todas estas publicaciones tienen en común que el contenido de los ingredientes relacionados con isocianatos y, por lo tanto, también el contenido de ingredientes relacionados con el endurecedor, son relativamente reducidos. Esto tiene repercusiones considerables sobre las propiedades de los poliuretanos endurecidos en virtud de la relación de los contenidos de ingredientes aromáticos con respecto a los ingredientes alifáticos.
Además, se conocen a partir del documento EP 1 178 097 A1 adhesivos de caucho a base de ésteres de politetrahidrofurano-aminobenzoato, dialquiltioarildiaminas y trímeros de hexametilendiisocianato, con cuya ayuda se pueden encolar sustratos de caucho, como por ejemplo en neumáticos. Tales sistemas presentan, sin embargo, propiedades de fricción insuficientes para la utilización en cajas de núcleos para aplicaciones de fundición.
Por último, se conoce, por ejemplo, a partir del documento DE 1280493 que se pueden emplear poliuretanos como aglutinantes para arena en moldes de fundición. Estos sistemas presentan, sin embargo, en general, igualmente sólo propiedades de fricción desfavorables y, por lo tanto, no son adecuados para la fabricación de capas de protección de la superficie.
La presente invención proporciona una solución para los problemas descritos anteriormente, proporcionando una composición, que presenta propiedades comparables a las capas de protección de la superficie fabricadas convencionalmente con difenilmetandiaminas.
Descripción de la invención
Un primer aspecto de la presente invención se refiere a la utilización de una composición de varios componentes, que comprende un componente isocianato y un componente amina, de manera que el componente isocianato comprende un pre-polímero de tolilendiisocianato y un politetrametilen poliol y el componente amina comprende una dialquiltioarilamina, con preferencia una dialquiltiotolilendiamina y, dado el caso, una poliamina de óxido de politetrametileno, para la construcción de modelos de fundición y, en concreto, como resina de fundición o resina de la superficie.
Además, la presente invención se refiere a modelos o bien cajas de núcleos para aplicaciones de fundición, que se caracterizan porque presentan una capa, en particular una capa de protección del desgaste, de una composición endurecida, que se puede obtener a partir de una composición de varios componentes descrita anteriormente. Por último, la invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de modelos o bien de cajas de núcleos para aplicaciones de fundición, que se caracteriza por que se mezcla una composición de varios componentes como se ha descrito anteriormente y se aplica o bien se funde encima sobre una pieza moldead y se endurece.
El concepto "componente amina" debe entenderse en conexión con la presente invención en el sentido de que los ingredientes del componente amina deben separarse durante el almacenamiento de la composición espacialmente de los ingredientes del componente isocianato.
Adicionalmente al componente isocianato y al componente amina mencionados, la composición de varios componentes puede contener también otros componentes, No obstante, se prefiere que la composición de varios componentes esté constituida esencialmente por el componente isocianato y el componente amina.
El componente isocianato comprende, como se ha descrito anteriormente, un pre-polímero, que se puede obtener a partir de tolilendiisocianato (TDI) y un politetrametilenpoliol. En el marco de la presente invención se ha revelado que es conveniente que este pre-polímero presenta un contenido de isocianato en el intervalo de aproximadamente 7 a 10 %, con preferencia de aproximadamente 8 a 9,5 %. El contenido de isocianato se calcula como cociente del peso total de todos los isocianatos en el pre-polímero con respecto al peso total del pre-polímero.
En el marco de la presente invención se ha mostrado, además, que el politetrametilenpoliol presenta en el pre­ polímero del componente isocianato con preferencia un peso molecular (Mw) en el intervalo de aproximadamente 250 a 1500, así como con preferencia de aproximadamente 250 a 1000 y de manera especialmente preferida de aproximadamente 650 a 1000. Si el politetrametilenpoliol presenta una peso molecular (Mw) inferior a 250, entonces esto conduce a que el material sólo se pueda procesar con dificultad. Si se emplea un politetrametilenpoliol con un peso molecular de más de 1600, entonces los productos resultantes no presentan rigidez y resistencia óptimas. La viscosidad del primer componente a 25°C está con preferencia en el intervalo de 6000 a 20000 mPa.sm de manera especialmente preferida de 7000 a 14000 mPa.s. Estas viscosidades se pueden determinar en el marco de la invención con un viscosímetros de rotación con un cuerpo giratorio de rotación Z3 DIN y con una tasa de corte de D = 10 a 25°C. Se ha mostrado que especialmente viscosidades inferiores a 6000 mPa.s después de la mezcla del componente isocianato y del componente amina conducen a viscosidades iniciales reducidas de las mezclas. Esto es desfavorable especialmente en aplicaciones de resina fundida, puesto que en estas composiciones se pueden formar más fácilmente burbujas e inclusiones de aire. Esto conduce a una necesidad elevada de reparación de los productos. Además, las resinas fundidas con viscosidad muy reducida pueden penetrar también todavía en intersticios muy estrechos que no se pueden evitar a menudo en aplicaciones de fundición. Después del endurecimiento de la masa fundida es necesario, por lo tanto, un gasto elevado para eliminar los salientes no deseados
Además, se prefiere que en la dialquiltioarildiamina se trate de una dialquiltiotolilendiamina, de manera que el resto alquilo es con preferencia un resto alquilo con 1 a 6 átomos de carbono. De manera especialmente preferida, la dialquiltioarildiamina esté presente en forma de dimetiltiotolilendiamina. Tal producto se puede obtener, por ejemplo, bajo el nombre comercial de Ethacure 300 de Albemarle Corp. USA. En el marco de la presente invención se ha mostrado q7ue los grupos tioalquilo conducen a una ralentización necesaria de la poliadición con el pre-polímero isocianato, de manera que el producto presenta una capacidad de fluencia necesaria para el procesamiento durante un periodo de tiempo suficiente. En los ensayos comparativos se ha podido mostrar que, por ejemplo, dialquiltolilendiaminas similares se endurecen demasiado rápidamente y, por lo tanto, no son adecuadas para aplicaciones correspondientes. La dialquiltioarildiamina puede reaccionar con isocianatos bajo la formación de puentes de urea.
El contenido de dialquiltioarildiamina en el componente amina está en el marco de la presente invención con preferencia en el intervalo de aproximadamente 30 a 70 % en peso, en particular en el intervalo de aproximadamente 40 a 65 % en peso y de manera especialmente preferida en el intervalo de aproximadamente 45 a 55 % en peso, con respecto al peso total del componente amina.
En el maco de la presente invención se ha mostrado que la adición de una poliamina de óxido de politetrametileno está unida con ventajas especiales. Así, por ejemplo, con la ayuda de este amina adicional se pueden ajustar propiedades óptimas de resinas fundidas adecuadas para aplicaciones de fundición. La poliamina de óxido de politetrametileno puede estar contenida de manera conveniente adicionalmente a la dialquiltioamina en el componente amina, de manera que puede estar separada en el espacio desde este componente o puede estar presente en uno o varios contenedores en mezcla con este componente.
La poliamina de óxido de politetrametileno está presente con preferencia en forma de una diamina. Está claro para el experto en la técnica que la amina debe estar presente en la poliamina de óxido de politetrametileno como amina primaria o secundaria, puesto que una amina terciaria no puede reaccionar bajo endurecimiento con poliisocianatos. La amina puede estar unida directamente o a través de un enlace (que no está constituido por una unidad de tetrametileno) en el óxido de politetrametilo. La amina está unida de manera especialmente preferida a través de una molécula de enlace con el óxido de politetrametilo. En una forma de realización muy especialmente preferida, en el enlace se trata de un enlace de 4-carboxifenilo. Productos correspondientes se pueden obtener, por ejemplo, bajo el nombre comercial Versalink de la Firma Air Products.
Para la poliamina de óxido de politetrametileno es igualmente preferido que el peso molecular (Mw) calculado de la porción de óxido de politetrametileno de este componente esté en el intervalo de aproximadamente 250 a 1500, de manera especialmente preferida en el intervalo de aproximadamente 250 a 100 y de la manera más preferida en el intervalo de 650 a 1000.
La cantidad de la poliamina de óxido de politetrametileno está con preferencia en el intervalo de aproximadamente 5 a 25 % en peso y en particular de aproximadamente 8 a 13 % en peso, con respecto al peso total del componente amina.
En el marco de la presente invención se ha comprobado que es conveniente que el componente amina contenga adicionalmente a los ingredientes designados un plastificante no saponificable. Con preferencia este plastificante está presente en forma de un éster de ácido alquilsulfónico, de manera especialmente preferida en forma de un éster de ácido fenolaquilsulfónico. Productos adecuados se distribuyen, por ejemplo, bajo el nombre comercial Mesamoll® II de la Firma Lanxess, Alemania.
Si se formula el componente amina con un plastificante adicional no saponificable, entonces éste está contenido en el componente amina con preferencia con un contenido en el intervalo de aproximadamente 20 a 60 % en peso así como de manera especialmente preferida en el intervalo de aproximadamente 30 a 45 % en peso, con respecto al peso total del componente amina.
En el marco de la presente invención, se prefiere, además, que el componente isocianato y el componente amina estén presentes o sean mezclados en una relación en peso en el intervalo de aproximadamente 5:1 a 1.1; de manera especialmente preferida en el intervalo de aproximadamente 4:1 a 2:1 y de manera más preferida en el intervalo de aproximadamente 3:1 a 2,2:1. La relación exacta de la mezcla se ajusta, además, también de acuerdo con la cantidad de amina en el componente amina así como de la cantidad de isocianato (NCO) en el componente isocianato. En el marco de la presente invención se prefiere que la relación estequiométrica NCO/NH2 en toda la composición de varios componentes esté en el intervalo de 1 :1 a 1,1 :1, en particular en el intervalo de 1,02 :1 a 1,05 : 1. Un exceso reducido de isocianato garantiza que a pesar de la reacción con humedad del aire, las aminas presentes en la composición reaccionan totalmente en ureas.
En una forma de realización especialmente preferida de la presente invención, la composición de varios componentes comprende de 200 a 300 partes en peso de un componente isocianato que contiene un pre-polímero a base de diisocianato de toluileno politetrametilenglicol con un peso molecular (Mw) en el intervalo de 650 a 1000 con un contenido isocianato en el intervalo de 7 a 10 % y 100 partes en peso de un componente amina, que contiene dimetiltiotolilendiamina y di-p-amino-benzoato de óxido de politetrametileno con un peso molecular (Mw) de aproximadamente 650.
La presente invención se refiere, además, a modelos para aplicaciones de fundición, en particular para aplicaciones de fundición de metal y de manera especialmente preferida para aplicaciones de fundición de hierro y de aluminio, que se caracterizan porque presenta una capa de una composición, que se puede obtener a través de endurecimiento de una composición de varios componentes como se ha descrito anteriormente. En una forma de realización especialmente preferida, en el modelo se trata de un modelo para la fabricación de de moldes de arena o de cajas de núcleos para la fabricación de moldes de arena. Además, se prefiere que el modelo presente una capa de la composición endurecida con un espesor en el intervalo de aproximadamente 0,1 a 25 mm, en particular de aproximadamente 6 a 15 mm, y de manera especialmente preferida de 6 a 10 mm.
Por último, un aspecto de la presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de modelos o bien cajas de núcleos para aplicaciones de fundición, que se caracteriza porque se mezcla una composición de varios componentes como se ha descrito anteriormente y se aplica o bien se vierte sobre una pieza moldeada y se endurece. La pieza moldeada presenta de manera conveniente una forma que es al menos parcialmente idéntica con la forma de moldes de arena que deben fabricarse posteriormente. En el procedimiento se prefiere, además, que la composición sea vertida en una cavidad, que se forma por la pieza moldeada así como por un depósito o soporte, que rodea la pieza moldeada sobre el lado que presenta la forma a configurar. El depósito y la pieza moldeada forman de esta manera una cavidad, en la que se introduce la composición de varios componentes después de la mezcla de los componentes. De esta manera, la composición forma después del endurecimiento una copia de la pieza moldeada. La cavidad presenta con preferencia un espesor medio en el intervalo de aproximadamente 5 a 25 pm, en particular de aproximadamente 6 a 25 pm y de manera especialmente preferida de 6 a 10 pm.
Por lo demás, la presente invención se ilustra a través de algunos ejemplos, que no deben perjudicar de ninguna manera el alcance de protección de la presente invención.
Ejemplos
A continuación se formulan diferentes resinas fundidas de acuerdo con las composiciones indicadas en la Tabla 1. Todas las indicaciones numéricas son en partes en peso.
Tabla 1
Figure imgf000005_0001
Figure imgf000006_0001
Esta composición ha sido investigada con respecto a sus propiedades de procesamiento. Las propiedades se han determinado con la ayuda de las siguientes especificaciones.
La viscosidad del componente isocianato y de la mezcla de componente isocianato y componente amina ha sido determinada a 25°C con un viscosímetro de rotación Physica MClO con un cuerpo giratorio de rotación 23 DIN y una tasa de corte de D =m10. La viscosidad del componente endurecedor ha sido determinada a 26°C con el mismo procedimiento, pero con una tasa de corte de 100.
El tiempo de gelificación se determina a 20°C con la ayuda de un Geltimer Tecam GT4. A tal fin, se pesan los componentes atemperados de acuerdo con la relación de mezcla indicada. El material se mezcla entonces durante 1 minuto aproximadamente hasta la homogeneidad. A continuación se vierte la mezcla en un depósito hasta la marca de 100 ml, se inserta en la caja aislada del Geltimer y se posiciona la barra de agitación en el centro del depósito. Al cabo de 1 minuto, se inicia la medición. La medición se termina cuando esto es indicado por el aparato. El tiempo de gelificación corresponde al tiempo desde el comienzo de la mezcla hasta el final de la medición.
La vida útil se midió con la ayuda de una composición de ensayo de 500 g a temperatura ambiente (20 a 23°C) en el matraz de polietileno no aislado.
La contracción lineal corresponde a la modificación de la longitud en comparación con la longitud de partida de una narra de contracción fundida en porcentaje. Las barras de contracción de ensayo presentan dimensiones de 500 mm de largo, 500 mm de ancho y 10 mm de altura Los materiales investigados fuera extraídos (desmoldeados) al cabo de 16 horas fuera del molde y se determinó la modificación de la longitud de las barras al cabo de 14 días de almacenamiento a 23°C y 50 % de humedad relativa del aire.
La dureza Shore se determinó de acuerdo con la Norma ISO 868. La resistencia a la rotura y la dilatación a rotura se determinador de acuerdo con la Norma ISO 527. El módulo-E se determinó de acuerdo con la Norma ISO 278. La fricción se determinó de acuerdo con la Norma ISO 4649.
Los resultados de las mediciones de las propiedades se indican en la Tabla 2 siguiente.
Figure imgf000007_0001
Se ha mostrado que las composiciones de acuerdo con la invención presentan en comparación con las composiciones a base de HDI con componentes amina correspondientes una resistencia a la fricción mejorada en una medida significativa. Con las composiciones de acuerdo con la invención se han podido conseguir a pesar de todo valores comparables con respecto a la dureza, resistencia a la rotura, dilatación a rotura y el módulo-E. La contracción es comparable con la de materiales correspondientes a base de HDI- Para las composiciones a base de HDI se han podido observar a menudo marcas de hundimiento, que se han podido observar como abolladuras sobre la superficie de la resina fundida. Éstas aparecían en el 40 a 50 % de los productos fundidos y se vuelven inutilizables para una utilización directa. Además, en resinas basadas en HDI se han observado a menudo fases de fragilidad, que resultan a partir de un endurecimiento incompleto de las resinas. Puesto que las resinas se aplican a menudo sobre soportes de plástico, no es posible una atemperación posterior, con la que se pudiera conseguir el endurecimiento completo, puesto que esto podría conducir a una deformación de los soportes de plástico. Todas las resinas de acuerdo con la invención no presentan después del endurecimiento ninguna marca de hundimiento ni fases de fragilidad. Además, se ha mostrado que en aplicaciones de dimetiltiotoluileno diamina sin politetrametileno poliamina no se pueden conseguir en todos los casos capacidades de fluencia óptimas. En el Ejemplo 6 se ha mostrado una resistencia a la fricción más reducida que en las composiciones que contenían tanto dimetiltiotoluileno diamina como también politetrametileno poliamina.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Utilización de una composición de varios componentes, que comprende un componente isocianato y un componente amina,
en donde el componente isocianato es un pre-polímero, que se puede obtener a partir de tolilendiisocianato y un politetrametilenpoliol, y
el componente amina comprende una dialquiltioarildiamina, con preferencia una dialquiltiotolilendiamina y, dado el caso, una poliamina de óxido de politetrametileno, para la co9nstrucci'del moldes de fundición y, en concreto, como resina fundida o resina de la superficie.
2. Molde o bien caja de núcleo para aplicaciones de fundición, caracterizados porque presenta unja capa de una composición endurecida, que se puede obtener a partir de una composición de varios componentes, que comprende un componente isocianato y un componente amina,
en donde el componente isocianato comprende un pre-polímero, que se puede obtener a partir de tolilendiisocianato y un politetrametilenpoliol, y
el componente amina comprende una dialquiltioarildiamina, con preferencia una dialquiltiotolilendiamina y, dado el caso, una poliamina de óxido de politetrametileno.
3. Modelo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el modelo es un modelo para la fabricación de moldes de arena o una caja de núcleo para la fabricación de núcleos de arena.
4. Modelo de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque la capa de la composición endurecida de varios componentes presenta un espesor en el intervalo de aproximadamente 6 a 15 mm.
5. Procedimiento para la fabricación de modelos o bien cajas de núcleos para aplicaciones de fundición, caracterizado porque la composición de varios componentes comprende un componente isocianato y un componente amina,
en donde el componente isocianato es un pre-polímero, que se puede obtener a partir de tolilendiisocianato y un politetrametilenpoliol, y
el componente amina comprende una dialquiltioarildiamina, con preferencia una dialquiltiotolilendiamina y, dado el caso, una poliamina de óxido de politetrametileno, se mezclan y se aplican o se vierten sobre una pieza moldeada y se endurecen.
6. Composición de varios componentes, que comprende un componente isocianato y un componente amina, en donde el componente isocianato comprende un pre-polímero que se puede obtener a partir de tolilendiisocianato y un politetrametilenpoliol, que presenta un contenido de isocianato de 7 a 10 %, y el componente amina comprende una dialquiltioarildiamina, con preferencia una dialquiltiotolilendiamina y, dado el caso, una poliamina de óxido de politetrametileno.
7. Composición de varios componentes de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque la composición está constituida esencialmente por el componente isocianato y el componente amina.
8. Composición de varios componentes de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, caracterizada porque el pre-polímero presenta un contenido de isocianato en el intervalo de 8 a 9,5 %.
9. Composición de varios componentes de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizada porque, la dialquiltioarildiamina está presente en forma de dimetiltiotolilendiamina.
10. Composición de varios componentes de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizada porque el componente amina contiene adicionalmente una poliamina de óxido de politetrametileno en forma de una diamina, en donde la amina está unida con preferencia a través de una molécula de enlace, de manera especialmente preferida a través de un enlace de 4-carboxifenilo, con el óxido de politetrametileno.
11. Composición de varios componentes de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizada porque el componente amina comprende adicionalmente un plastificante no saponificable, con preferencia en forma de un éster de ácido alquilsulfónico, de manera especialmente preferida de un éster de ácido fenolalquilsulfónico.
12. Composición de varios componentes de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque el componente amina presenta un contenido de dialquiltioarildiamina en el intervalo de aproximadamente 30 a 70 % en peso, un contenido de poliamina de óxido de politetrametileno en el intervalo de aproximadamente 5 a 25 % en peso, y un contenido de plastificante no saponificable en el intervalo de 20 a 60 % en peso.
13. Composición de varios componentes de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizada porque el componente isocianato y el componente amina están presentes en una relación en peso en el intervalo de aproximadamente 4 : 1 a 2 :1, con preferencia en el intervalo de 3 : 1 a 2,2 : 1.
ES13770911T 2012-10-01 2013-10-01 Masa fundida de poliuretano para la fabricación de capas de protección contra desgaste en aplicaciones de fundición Active ES2837875T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12186891 2012-10-01
PCT/EP2013/070389 WO2014053458A1 (de) 2012-10-01 2013-10-01 Polyurethangiessmasse zur herstellung von verschleissschutzschichten in giessereianwendungen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2837875T3 true ES2837875T3 (es) 2021-07-01

Family

ID=47002703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES13770911T Active ES2837875T3 (es) 2012-10-01 2013-10-01 Masa fundida de poliuretano para la fabricación de capas de protección contra desgaste en aplicaciones de fundición

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9738749B2 (es)
EP (1) EP2904025B1 (es)
JP (1) JP6310462B2 (es)
CN (1) CN104704016B (es)
DE (1) DE202013012376U1 (es)
ES (1) ES2837875T3 (es)
PL (1) PL2904025T3 (es)
WO (1) WO2014053458A1 (es)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6580774B1 (ja) * 2018-05-16 2019-09-25 第一工業製薬株式会社 熱可塑性マトリックス樹脂形成用二液硬化型組成物、繊維強化複合材料用マトリックス樹脂、及び繊維強化複合材料

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1280493B (de) 1966-08-02 1968-10-17 Raschig Gmbh Dr F Verfahren zur Herstellung von Giessereiformen und -kernen
US5212032A (en) * 1991-11-26 1993-05-18 Eastman Kodak Company Moisture stable polyurethane biasable transfer members
FR2812653A1 (fr) 2000-08-03 2002-02-08 Michelin Soc Tech Colle pour compositions de caoutchouc, son procede de preparation et articles comportant cette colle
JP3938515B2 (ja) 2002-06-12 2007-06-27 Ｓｒｉスポーツ株式会社 ゴルフボール
WO2009065015A1 (en) * 2007-11-14 2009-05-22 University Of Northern Iowa Research Foundation Bio-based binder system
BRPI0819366A2 (pt) * 2007-11-14 2015-04-22 Univ Northern Iowa Res Foundation Sistema para uso na preparação de uma composição polimérica, processo de preparação de uma composição polimérica, kit, artigo, artigo preenchido e molde de fundição
JP4516610B2 (ja) * 2008-02-08 2010-08-04 イチカワ株式会社 シュープレス用ベルト

Also Published As

Publication number Publication date
EP2904025A1 (de) 2015-08-12
US9738749B2 (en) 2017-08-22
US20150232608A1 (en) 2015-08-20
CN104704016B (zh) 2018-01-05
EP2904025B1 (de) 2020-12-16
DE202013012376U1 (de) 2016-07-20
JP2015532317A (ja) 2015-11-09
WO2014053458A1 (de) 2014-04-10
CN104704016A (zh) 2015-06-10
PL2904025T3 (pl) 2021-05-17
JP6310462B2 (ja) 2018-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2609659T3 (es) Sistemas aglutinantes de caja fría y mezclas para uso como aditivos para tales sistemas aglutinantes
WO1995029198A1 (fr) Procede d'obtention d'un revetement etanche de polyurethane a polymerisation rapide a froid
JPS6352056B2 (es)
BRPI0713020B1 (pt) Tennis ball and process for manufacturing a tennis ball
ES2381550T3 (es) Composición de dos componentes para la fabricación de gelcoats de poliuretano para materiales compuestos de resina epoxi y de resina de viniléster
BRPI0819697B1 (pt) bola de tênis e processo para preparar uma bola de tênis
WO2020067533A1 (ja) ２液硬化型接着剤組成物
ES2837875T3 (es) Masa fundida de poliuretano para la fabricación de capas de protección contra desgaste en aplicaciones de fundición
ES2666842T3 (es) Componentes compuestos de fibras y su producción
CN105377928A (zh) 异氰酸酯-环氧化物混杂树脂
JP6647916B2 (ja) 水系ポリウレタン組成物及びこの床下地コンクリートへの施工方法
ES2521165T3 (es) Mezcla de polioles para la preparación de capas de gel de poliuretano
JP2016056077A (ja) セメント系ポリウレタン発泡複合体及びその製造方法
KR101821033B1 (ko) 강 구조물 코팅용 폴리우레아 조성물
JP6756352B2 (ja) ２液硬化型接着剤組成物
ES2633477T3 (es) La invención se refiere a piezas moldeadas, espumadas, hechas de elastómero de poliuretano-urea y equipadas con materiales de refuerzo, así como al uso de las mismas
ES2252994T3 (es) Composiciones termoendurecibles formadoras de poliuretano/urea.
WO2005081837A2 (en) Method for casting thermosets with polyurethane molds
WO2020067534A1 (ja) ２液硬化型接着剤組成物
JP2017025191A (ja) ポリウレタン組成物、およびポリウレタン成形体
KR20060079552A (ko) 이액형 상온 경화형 폴리우레탄 조성물
JP2012111898A (ja) 接着方法
JP5544138B2 (ja) ウレアウレタン組成物
WO2023163175A1 (ja) ポリウレタン組成物及びマリンホース
KR830002012B1 (ko) 폴리우레탄 엘라스토머의 제조 방법