FI90020C - Gjuteriharts - Google Patents
Gjuteriharts Download PDFInfo
- Publication number
- FI90020C FI90020C FI903584A FI903584A FI90020C FI 90020 C FI90020 C FI 90020C FI 903584 A FI903584 A FI 903584A FI 903584 A FI903584 A FI 903584A FI 90020 C FI90020 C FI 90020C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- lignin
- core
- sand
- isocyanate
- mold
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- C08G18/64—Macromolecular compounds not provided for by groups C08G18/42 - C08G18/63
- C08G18/6492—Lignin containing materials; Wood resins; Wood tars; Derivatives thereof
-
- 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
- B22C1/162—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 use of a gaseous treating agent for hardening the binder
-
- 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
- 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
- B22C1/2286—Polyethers
-
- 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
- B22C1/2293—Natural polymers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
- Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
90020
Valimohartsi Tällä hetkellä valimoteollisuudessa käytetään hartsijärjes-telmää, joka sekoitetaan valimohiekan kanssa keeronojen ja muottien valmistamiseksi, jotka saavat aikaan sulaneen metallin muodon. Hartsin tarkoituksena on pitää hiekkahiukka-set yhdessä, niin että sulanut metalli ympäröi keernan tai muotin ja kun sulanut sulatettu metalli jäähtyy ja jähmettyy, sulanut metalli saa muodon, jonka keerna ja muotti määrittävät. Keernassa hartsin tai kovetetun hartsituotteen on pidettävä hiekkahiukkaset yhdessä riittävän kauan, niin että sulanut metalli kovettuu ja sitten hartsi tai kovetettu hartsituote on voitava rikkoa, niin että kiinteä keerna muuttuu irtohiekaksi. Tämä on erittäin tärkeää, koska esimerkiksi ajoneuvon pakosarjassa keerna on rikottava irtohiekaksi, niin että irtohiekka voidaan poistaa yksinkertaisesti ravistelemalla pakosarjaa. Jos keerna jää kiinteäksi, vaaditaan huomattavasti aikaa ja työtä kiinteän keernan poistamiseksi. Nämä ylimääräiset kustannukset tekevät mahdottomaksi näiden osien massatuotannon, koska ne olisivat kannattamattomia valmistaa.
Samoin, jos hiekkakeerna jää kiinteäksi eikä sitä poisteta, kun valmis valukappale kootaan sen varsinaista käyttöä varten, kiinteän hiekkakeernan läsnäolo voi aiheuttaa huomattavia ongelmia lopullisen yksikön toiminnassa.
Riippuen käytöstä kiinteän hiekkakeernan käyttö saattaa tukkia koneen jäähdytysveden kiertämisen ja siten aiheuttaa ylikuumenemisen ja mahdollisesti vahingoittaa koko konetta. Samoin, jos kiinteää hiekkakeernaa aletaan rikkoa osan kokoamisen jälkeen, se saattaa vapauttaa hiekkaa tarkkuusko-neeseen ja saattaa rikkoa koko koneen.
2 90020 Tällä hetkellä useat valimohartsit perustuvat fenoliformal-dehydihartseihin. Näillä hartseilla on useita haittoja. Eräs niistä on reagoimattoman fenolin läsnäolo, joka on hyvin korrosiivista ihmisen suojaamattoman kudoksen suhteen. Tämä voi aiheuttaa ongelmia työntekijöille, jotka tulevat kosketuksiin näiden hartsien kanssa. Näiden fenoli-formaldehydihartsien ehkä vakavin haitta on vapaan formaldehydin läsnäolo .
Käytettäessä näitä hartseja muodostuu huomattava määr for-maldehydihöyryä, joka on myös hyvin ärsyttävää silmille ja hengityselimille. On hyvin tunnettua, että altistuminen formaldehydille on vakava terveydellinen haitta. Itse asiassa OSHA on hiljattain alentanut formaldehydin sallittua altis-tustasoa alle 1 ppmrään. Tämä johtuu formaldehydiin liittyvistä vakavista terveysongelmista. Näiden vaatimusten täyttämiseksi valimot ovat tehneet huomattavia pääomasijoituksia formaldehydihöyryjen poistamiseksi tai kalliimpien hartsien käyttämiseksi, jotka eivät sisällä formaldehydiä.
Kuitenkin fenoli-formaldehydi-hartsit ovat yleisesti vähiten kalliita hartseja käyttää ja käyttämällä muita hartseja va-limokustannukset nousisivat. Tällaisten hartsien käyttöä on selitetty US-patentissa n:o 3,409,579.
Tämän keksinnön kohteena on materiaali, jota voidaan helposti käyttää valimohartsien sijasta sekä keernoissa että muoteissa. Tämä materiaali ei myöskään sisällä formaldehydiä ja siten se on turvallisempaa käyttää. Tämä materiaali on ligniini tai etenkin kraftligniini, jota saadaan sooda- tai sulfidiprosessista.
Ligniinin eräs tärkeimmistä ominaisuuksista on se, että se sisältää hydroksyylifunktionaalisuuden. Tällä tavalla ligniinimolekyyli voi alistua kemiallisiin reaktioihin isosyanaattien kanssa. Eräs kemiallinen reaktio, joka on hyvin li 3 90020 tärkeä, on hydroksyyliryhmän reaktio isosyanaattiryhmän kanssa uretaaniryhmän muodostamiseksi.
Tässä keksinnössä käytetään kraftligniiniä fenoli-formalde-hydi-hartsin sijasta ja siten sillä ei ole formaldehydi-ongelmaa ja siten se on turvallisempaa käyttää.
Tämä uusi keksintö mahdollistaa fenoli-formaldehydin-hartsin korvaamisen kokonaan, minkä johdosta järjestelmän käyttö on taloudellisempaa. Ligniinin käytön lisäksi se vähentää isosyanaatin määrää, joka tarvitaan kovetetun hartsin tuottamiseksi. Tässä isosyanaatti-fenoli-formaldehydi-teknologiassa käytetään lähes yksi osa fenoli-formaldehydi-hartsia isosyanaatin yhtä osaa kohden kovetetun hartsin valmistamiseksi. Tämä keksintö mahdollistaa isosyanaatin määrän vähentämisen jopa 50 %:lla ja silti se tuottaa kovetetun hartsin.
Sillä seikalla, että tässä uudessa keksinnössä ei ole läsnä formaldehydiä ja se myös vähentää kovetetun hartsin valmistamiseen tarvittavan isosyanaatin määrää, on useita etuja.
Se seikka, että isosyanaatin määrää voidaan vähentää jopa 50 %:lla, merkitsee myös sitä, että valukappaleiden minireikien määrä vähenee huomattavasti, koska yleisesti uskotaan, että valukappaleiden minireiät liittyvät sideaineessa läsnäolevan typen määrään. Sideaineen ainoa typen lähde on isosyanaatti tai polyisosyanaatti. Tämä on erittäin edullista valukappaleiden laadun ja tuottavuuden parantamiseksi.
Tämä keksintö koskee menetelmää valimomuottien ja -keernojen valmistamiseksi, menetelmästä saatavaa muottia ja/tai keer-naa sekä sideainetta haluttujen muottien ja keernojen aikaansaamiseksi. Keksinnössä voidaan käyttää tavanomaista va-limovalua ja ligniininä voidaan käyttää sulfaattiprosessin kraftligniiniä, soodaprosessin kraftligniiniä, liuotinkeit-tomenetelmän ligniiniä tai ligniiniä, joka on muodostettu 4 90020 biomassaprosessista. Esimerkiksi käyttökelpoinen ligniini voi olla muodostettu US-patentissa n:o 4,111,928 esitetyllä tavalla. Tässä käytettävät liuottimet voivat olla samoin samoja kuin edellä esitetyssä patentissa. Kuitenkin erittäin käyttökelpoinen on alifaattisten dimetyyliestereiden seos, jota valmistaa Dupont ja joka tunnetaan DBErnä. Muita käyttökelpoisia liuottimia ovat propyleeniglykolimonometyylies-teriasetaatti, metyyliamyyliketonidiasetonialkoholi ja sel-losolviasetaatti. Yleensä ligniini liuotetaan n. 50 paino-%:iin liuottimessa, mutta tätä voidaan vaihdella järkevissä rajoissa riippuen jossakin määrin käytetystä liuottimesta ja ligniinin molekyylipainosta. Keernojen ja muottien valmistusmenetelmässä on edullista sekoittaa hiekkahiukkaset perusteellisesti ligniini-liuotin-seoksen kanssa ennen muiden materiaalien lisäämistä, jotka voisivat kiihdyttää kovettumista tai polymeroitumista.
Järjestelmän isosyanaattikomponenttl, jota kutsutaan toisinaan kovetinkomponentiksi, ei ole välttämättä, mutta kuitenkin edullisesti nestemäinen polyisosyanaatti, joka sisältää vähintään kaksi isosyanaattiryhmää, tai isosyanaatti-päät-teinen esipolymeeri, joka sisältää vähintään kaksi isosyanaattiryhmää. Sopiva materiaali on aromaattinen polyisosyanaatti, kuten difenyyli-metaanidi-isosyanaatti. Tämä komponentti lisätään edullisesti sen jälkeen, kun ligniini-liuotin on sekoitettu hiekan kanssa.
Käytettävä kovetinaine on edullisesti tertiaarinen amiini, joka on edullisesti inertissä kaasussa. Amiinin vaikutus on luonteeltaan katalyyttinen ja sitä tarvitaan hyvin pieniä määriä. Sopivia tertiaarisia amiineja ovat trimetyyliamiini ja trietyyliamiini.
On mahdollista muuttaa jossakin määrin hartsijärjestelmän fysikaalisia ominaisuuksia lisäämällä polyolia. Tällöin käytetään polyeetteripolyoleja ja nämä ovat sellaisia aineita, 11 5 90020 jotka on valmistettu saattamalla propyleenioksidi tai ety-leenioksidi reagoimaan useiden lähtöaineiden, kuten esimerkiksi glyserolin, trimetyylipropaanin ja aminoalkoholien kanssa. Samoin tässä keksinnössä voidaan käyttää polyesteri-polyolej a.
Keksinnössä käytettävä sopiva tinakatalysaattori on dibutyy-litinalauraatti.
Yleensä toteuttaessa keksintöä käytännössä on edullista käyttää n. 1/4 % - 10 % hartsijärjestelmää käsiteltävän hiekan painon suhteen. Optimaalinen määrä lienee 1 - 2 %. Ligniinin käytettävä määrä suhteessa isosyanaattimateriaa-liin on ligniin molekyylipainon funktio. Yleensä, mitä korkeampi ligniinin molekyylipaino on, sitä vähemmän käytetään isosyanaattia. Yleensä käytetään 1 osa ligniiniä/1 osa isosyanaattia ja voitaisiin käyttää myös 2 osaa ligniiniä/1 osa isosyanaattia. Kun käytetään polyolia, käytettyä määrää suhteessa isosyanaattiin pidetään ligniinin osana. Käytettävän amiinin pieni määrä on n. 0,91 - 5 % inertistä kaasuvirrasta ja käytettävä tinan määrä on hyvin pieni, s.o. 0,1 % (0,001) hartsijärjestelmästä.
Eräänä toisena tämän keksinnön suurena etuna on se, että ei ole tarpeen käyttää tertiääristä amiinia inertissä kaasussa reaktion katalysoimiseksi. On olemassa kaupallisesti saatavia katalysaattoreita, joita voidaan käyttää tertiaarisen amiinin sijasta inertissä kaasussa. Tämä on suuri etu, koska se mahdollistaa tämän ligniinihartsijärjestelmän käytön osissa, joissa ei ole toivottavaa, että inertissä kaasussa oleva tertiaarinen amiini kulkee keernan tai hiekkamuotin läpi. Tämä soveltuu hiekkakeernoille tai -muoteille, jotka ovat liian suuria, tai sellaisille hiekkakeernoille tai -muoteille, joissa ei ole taloudellista käyttää tertiääristä amiinia inertissä kaasussa reaktioiden katalysoimiseksi.
6 90020 j i Tämän keksinnön vielä eräänä suurena etuna on se, että voi- j daan käyttää isosyanaatti-päätteisiä esipolymeerejä aromaattisten polyisosyanaattien tai di-isosyanaattien sijasta tai yhdessä polyisosyanaattien tai di-isosyanaattien kanssa.
Nämä isosyanaatti-päätteiset esipolymeerit voidaan valmistaa saattamalla di-isosyanaatit reagoimaan erilaisia molekyyli- J
painoja omaavien polyeetteridiolien tai erilaisia molekyyli- ] painoja omaavien polyesteridiolien kanssa. Tämä saa aikaan j hyvin tehokkaan tavan muuntaa keernan tai hiekkamuotin fysikaalisia ominaisuuksia haluttujen fysikaalisten ominaisuuksien aikaansaamiseksi. Koska joissakin tapauksissa on taloudellisempaa muuntaa isosyanaatti-päätteinen esipolymeeri kuin muuttaa ligniinimolekyyli, joka saatetaan reagoimaan , sen kanssa.
Lisäksi useita isosyanaatti-päätteisiä esipolymeerejä voidaan käyttää 100 %:n kiintoaineina tai ne voidaan liuottaa sopiviin liuottimiin, jotka saavat aikaan kovetetun keernan tai hiekkamuotin optimaaliset käsittely- ja fysikaaliset ominaisuudet.
Seuraavat ovat esimerkkejä tämän keksinnön opeista ja val-mistuksesta ja käytöstä.
Esimerkki 1
Vakioon laboratoriovalimomyllyyn, joka pystyy sekoittamaan vähintään 45 kg (= 100 naulaa) hiekkaa, laitettiin 45 kg valimo-hiekkaa ja sekoitettiin samalla, kun hiekkaan lisättiin 0,45 kg 50 %:ista ligniiniliuosta DBErssä (dimetyyliglutaraat-ti, dimetyyliadipaatti, dimetyylisukkinaatti - Dupontin ali-faattisten dimetyyliestereiden seos) ja sekoitettiin 2 mi-nuutin ajan ja sitten tähän seokseen lisättiin 0,18 kg Papi 27:ää (polymetyleeni-polyfenyyli-isosyanaattia) ja sekoitettiin minuutin ajan. Tämä valimoseos valettiin keernak-si ja sitten tertiääristä amiinia sisältävää inerttiä kaasua 7 90020 ohjattiin keernan läpi, mikä kovetti nopeasti keernan, niin että sillä oli riittävä raakalujuus sen poistamiseksi muotista. Tämä kovetettu muotti sijoitettiin sitten hiekkakeer-nalaatikkoon ja muottiin kaadettiin sulatettua valurautaa. Sulatettu rauta ympäröi keernan ja kun se oli jäähtynyt riittävästi, valurautaosa poistettiin muotista. Tämä keerna ei muodostanut ainoastaan hyvää osaa, vaan sulatetun metallin lämpö oli riittävä hartsin rikkomiseksi, niin että metallin kovettumisen jälkeen keerna irtosi ja hiekka poistettiin helposti valukappaleen sisältä. Tämä osoitti, että ligniinimolekyyli, kun se on sopivasti kovetettu polyisosya-naatilla, tuottaa keernan, jolla ei ole ainoastaan riittävää raakalujuutta, vaan joka on myös riittävän vahva sulatetusta metallista johtuvan lämmön kestämiseksi, kunnes metalli on kovettunut. Lisäksi ligniinimolekyyli rikkoutui helposti ja mahdollisti hiekan helpon poistamisen valukappaleesta.
Sama esimerkki toistettiin jälleen sillä erotuksella, että ligniini korvattiin soodaprosessin kraftligniinillä.
Sama esimerkki toistettiin jälleen sillä erotuksella, että Papi 27 korvattiin Mondur PF:n, kaupallisesti saatavan iso-syanaatti-päätteisen esipolymeerin 70%:isella liuoksella propyleeniglykolimonometyylieetteriasetaatissa.
Sama esimerkki toistettiin jälleen sillä erotuksella, että 0,18 kg Papi 27:ää korvattiin 70%:isella liuoksella pro-pyleeniglykolimonometyylieetteriasetaatissa, jossa oli 0,11 kg Papi 27:ää, aromaattista polyisosyanaattia, ja .. . 0,11 kg Mondur PF:ää, isosyanaatti-päätteistä esipolymeeriä.
Sama esimerkki toistettiin jälleen sillä erotuksella, että 0,45 kg 50%:ista ligniiniliuosta DBErssä vaihdettiin o,45 kgrksi 50 %:ista ligniiniliuosta, joka oli liuotettu propyleeni-karbonaattiin.
8 90020
Sama esimerkki toistettiin jälleen sillä erotuksella, että 0,45 kg. ligniiniä korvattiin 0,45 kgrlla ligniinin seosta, joka sisälsi 0,14 kg ligniiniä, 0,045 kg TP-440:tä (po-lyeetteripolyolia) 0,045 kg Pluracol 1010:tä (polyeetteri- 1 polyolia) ja 0,23 kg liuottimena toimivaa propyleenikar-bonaattia.
Näissä ylimääräisissä esimerkeissä valmistetut keernat olivat yhtä tyydyttäviä kuin alkuesimerkissä valmistetut.
i
Esimerkki 2 Tämä esimerkki osoittaa, että kraftligniiniä voidaan sekoit- i taa polyeetteripolyolin, kuten TP-440:n tai BASF:n valmista- < man polyeetteripolyolien yhdistelmän kanssa, niin että voidaan saada aikaan useita erilaisia ominaisuuksia. Vakioon laboratoriovalimomyllyyn, joka pystyi sekoittamaan vähintään 45 kg valimohiekkaa, laitettiin 45 kg valimohiek-kaa ja sekoitettiin samalla, kun hiekkaan lisättiin 0,45 kg ligniini-polyeetteripolyoli-seosta. Ligniini-polyeetteripo-lyoli-seoksessa oli 1 osa kraftligniiniä ja 1 osa TP-440-polyeetteripolyolia (propyleenioksidin ja trimetylolipropaa-nin reaktiotuote, jonka hydroksyyliluku on 398) ja 2 osaa DBE-liuotinta (dimetyyliglutaraatti, dimetyyliadipaatti, di-metyylisukkinaatti - Dupontin valmistama alifaattisten dime-tyyliestereiden seos). Tätä seosta sekoitettiin 2 minuutin ajan, sitten seokseen lisättiin 0,18 kg Papi-27:ää, poly-metyleeni-polyfenyyli-isosyanaattia, ja sekoitettiin minuutin ajan. Tämä valimoseos valettiin keernaksi ja sitten tertiääristä amiinia sisältävää inerttiä kaasua ohjattiin keer-nan läpi, joka kovettui nopeasti keernaksi, jolla oli riittävä raakalujuus sen poistamiseksi muotista. Tämä kovettunut keerna sijoitettiin sitten hiekkakeernalaatikkoon ja sulatettua valurautaa kadettiin muottiin. Sulatettu valurauta ympäröi keernan ja kun se oli riittävästi jäähtynyt, valu-rautaosa poistettiin hiekkamuotista. Tämä keerna tuotti hyvän osan ja hiekka poistettiin helposti hiekkamuotista.
Il 9 90020
Sama esimerkki toistettiin sillä erotuksella, että ligniinin sijasta käytettiin soodaprosessin kraftligniiniä.
Sama esimerkki toistettiin alussa esitetyn mukaisesti sillä erotuksella, että Papi 27:n 0,23 kg:n sijasta käytettiin 0,36 kg Mondur PF:n, kaupallisesti saatavan isosyanaatti-päätteisen esipolymeerin, 70%:ista liuosta propyleeniglyko-limonometyylieetteriasetaatissa.
Näiden lisäesimerkkien mukaisesti valmistetut keernat olivat yhtä tyydyttäviä kuin alkuesimerkin mukaisesti valmistetut.
Esimerkki 3 Tämä esimerkki havainnollistaa tinakatalysaattorin käyttöä kovettumisnopeuden parantamiseksi. On hyvin tunnettua, että tinan ja amiinikatalysaattoreiden yhdistelmällä on synergis-tinen vaikutus kovettumisnopeuteen. Siten on mahdollista vähentää aikaa, jonka keerna on alttiina amiinille inertissä kaasu- (esim. typpi) virrassa, mikä parantaa siten tuottavuutta. Vakioon laboratoriovalimomyllyyn, joka pystyi sekoittamaan vähintään 45 kg valimohiekkaa, laitettiin 45 kg valimohiekkaa ja sekoitettiin samalla, kun hiekkaan lisättiin 0,45kg 50%:ista ligniini-liuosta DBE:ssä (dimetyyliglutaraatti, dimetyyliadipaatti, dimetyylisukki-naatti - Dupontin valmistama alifaattisten dimetyyliesterei-den seos), joka sisälsi 0,45 g T-9- (dibutyylitinalauraat-ti) katalysaattoria ja sekoitettiin 2 minuutin ajan. Sitten tähän seokseen lisättiin o,18 kg Papi-27:ää, aromaattista isosyanaattia, ja sekoitettiin minuutin ajan.
Tämä valimoseos valettiin keernaksi ja sitten tertiääristä amiinia sisältävää inerttiä kaasua ohjattiin keernan läpi, joka kovetti nopeasti keernassa olevan hartsin, niin että . . sillä oli riittävä raakalujuus sen poistamiseksi muotista.
Tina-katalysaattorin läsnäolo vähensi vähintään 40 %:lla ai- 10 90020 kaa, jonka sydän oli alttiina amiini-kaasulle. Tämä kovettunut keerna sijoitettiin sitten sopivaan ulkohiekkamuottiin ja sulatettua valurautaa kadettiin muottiin. Sulatettu valurauta ympäröi keernan ja kun se oli riittävästi jäähtynyt, ' valurautaosa poistettiin hiekkamuotista. Tämä keerna tuotti hyvän osan ja hiekka poistettiin helposti hiekkamuotin sisältä.
Sama esimerkki toistettiin sillä erotuksella, että ligniinin sijasta käytettiin soodaprosessin kraftligniiniä. ,
Sama esimerkki toistettiin alussa esitetyn mukaisesti sillä erotuksella, että Papi 27:n 0,23 kg:n sijasta käytettiin .
0,36 kg Mondur PF:n, kaupallisesti saatavan isosyanaatti-päätteisen esipolymeerin, 70%:ista liuosta propyleeniglyko-limonometyylieetteriasetaatissa.
Näiden lisäesimerkkien mukaisesti valmistetut keernat olivat yhtä tyydyttäviä kuin alkuesimerkin mukaisesti valmistetut.
Esimerkki 4
Hiekan ja hartsin keernojen valmistukseen käytetty määrä merkitsee suurta materiaalimäärää. Kuitenkin nämä muodostavat murto-osan materiaalista, joka käytetään hiekkamuotin valmistamiseksi, joka ympäröi keernan. Tätä ulkomuottia ei koveteta käyttämällä amiinikaasua inertissä kaasuvirrassa.
Se kovetetaan lisäämällä katalysaattoria tai katalysaatto-reiden yhdistelmää hiekka-hartsi-isosyanaatti-seokseen. Kun . . tämä seos on täydellisesti sekoittunut, se aloittaa välittö mästi kovettumisen ja tavallisesti muutamien minuuttien kuluessa se on kovettunut siinä määrin, että sillä on riittävä :· raakalujuus hiekkamuotin poistamiseksi sen ylä- ja alakehyk- sistä, jotka ovat tavallisesti puumuotteja, jotka on suunniteltu halutun muodon aikaansaamiseksi hiekalle.
Il 11 90020
Vakioon laboratoriovalimomyllyyn, joka pystyi sekoittamaan vähintään 45 kg valimohiekkaa, laitettiin 45 kg valimohiekkaa ja sekoitettiin samalla, kun hiekkaan lisättiin 0,45kg 50%:ista ligniini-liuosta DBE:ssä (dimetyyli-glutaraatti, dimetyyliadipaatti, dimetyylisukkinaatti - Du-pontin valmistama alifaattisten dimetyyliestereiden seos) ja sekoitettiin 2 minuutin ajan. Sitten tähän seokseen lisättiin 0,18 kg Papi-27:ää, aromaattista polyisosyanaattia, ja sekoitettiin minuutin ajan. Sitten seokseen lisättiin 0,0045 kg amiinikatalysaatoria, nimittäin fenolipropyyli- pyridiiniä, ja sekoitettiin ainoastaan 20 sekunnin ajan.
Tämä valimoseos valettiin keernaksi ja myös ulkohiekkamuo-tiksi ja muutamassa minuutissa keerna oli saavuttanut riittävän raakalujuuden sen poistamiseksi muotista. Ulkohiekka-muotti oli kovettunut riittävästi sen poistamiseksi muotistaan. Tämä kovettu keerna ja ulkohiekkamuotti laitettiin yhteen ja sitten sulatettua valurautaa kaadettiin muottiin. Sulatettu valurauta ympäröi keernan ja kun se oli riittävästi jäähtynyt, valurautaosa poistettiin muotista. Poistamisen jälkeen tämä osa muodosti hyvän osan, mikä osoitti, että keerna ja ulkohiekkamuotti olivat hyviä, mikä puolestaan osoitti, että ligniini toimii sideaineena sekä keernalle että ulkohiekkamuotille.
Sama esimerkki toistettiin sillä erotuksella, että ligniinin sijasta käytettiin soodaprosessin kraftligniiniä.
Sama esimerkki toistettiin alussa esitetyn mukaisesti sillä erotuksella, että Papi 27:n 0,23' kg:n sijasta käytettiin 0,36 kg Mondur PF:n, kaupallisesti saatavan isosyanaatti-päätteisen esipolymeerin, 70%:ista liuosta propyleeniglyko-limonometyylieetteriasetaatissa.
Alan ammattihenkilölle lienee selvää, että on mahdollista liuottaa tai suspendoida ligniiniä polyoliin mieluummin kuin liuottimeen sopivissa olosuhteissa.
I2 90020 Näiden lisäesimerkkien mukaisesti valmistetut keernat olivat yhtä tyydyttäviä kuin alkuesimerkin mukaisesti valmistetut.
Keksintöä on selitetty yksityiskohtaisesti viitaten sen edullisiin suoritusesimerkkeihin, mutta on huomattava, että alan ammattihenkilö voi tehdä muutoksia ja muunnelmia poikkeamatta keksinnön hengestä ja puitteista.
Il
Claims (10)
1. Menetelmä hiekkakeernan tai -muotin valmistamiseksi käytettäväksi sulalle metallille, tunnettu siitä, että hiekka sekoitetaan ligniinin kanssa, joka on liuotettu sopivaan 5 liuottimeen yhdessä isosyanaatin kanssa, seos kaavataan keer- naksi tai muotiksi ja seoksen annetaan kovettua, jolloin ligniiniä ja isosyanaattia on läsnä 1/4 - 10 paino-% hiekan suhteen.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu io siitä, että ligniinin painosuhde isosyanaattiin on 1:1 - 2:1.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keernaan tai muottiin annetaan vaikuttaa amiinia sisältävän kaasun kovettumisen helpottamiseksi.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu 15 siitä, että seokseen lisätään tina-katalysaattoria.
5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että seokseen lisätään polyolia.
6. Valimokeerna- tai -muottikoostumus, joka on kovetettavissa kovettuneeseen tilaan, tunnettu siitä, että käsittää 20 hiekkahiukkasia, jotka on sekoitettu sopivaan liuottimeen liuotetun ligniinin ja isosyanaatin seoksen kanssa, jolloin ligniiniä ja isosyanaattia on läsnä 1/4 - 10 paino-% suhteessa hiekkaan.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen valimokeerna tai -muot-V.:25 ti, tunnettu siitä, että ligniinin painosuhde isosyanaattiin on 1:1 - 2:1.
8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen valimokeerna tai -muotti, tunnettu siitä, että se on kovetettu alistamalla se amiinia sisältävän kaasun vaikutukselle.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen valimokeerna tai -muot ti, tunnettu siitä, että se sisältää tinaa, joka toimii katalysaattorina.
10. Jonkin patenttivaatimuksen 6-9 mukainen valimokeerna tai -muotti, tunnettu siitä, että seokseen lisätään polyolia. 14 90020
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/157,319 US4851457A (en) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | Foundry resins |
US15731988 | 1988-02-16 | ||
PCT/US1989/000534 WO1989007497A1 (en) | 1988-02-16 | 1989-02-14 | Foundry resins |
US8900534 | 1989-02-14 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI903584A0 FI903584A0 (fi) | 1990-07-16 |
FI90020B FI90020B (fi) | 1993-09-15 |
FI90020C true FI90020C (fi) | 1993-12-27 |
Family
ID=22563219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI903584A FI90020C (fi) | 1988-02-16 | 1990-07-16 | Gjuteriharts |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4851457A (fi) |
EP (1) | EP0408574B1 (fi) |
AT (1) | ATE123429T1 (fi) |
AU (1) | AU3065289A (fi) |
CA (1) | CA1331421C (fi) |
DE (1) | DE68922996T2 (fi) |
FI (1) | FI90020C (fi) |
WO (1) | WO1989007497A1 (fi) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2192990C (en) * | 1994-06-14 | 2002-04-09 | Kenneth R. Kurple | Foundry resins |
CN1181099A (zh) * | 1995-04-13 | 1998-05-06 | 帝国化学工业公司 | 粘合木质纤维素材料的方法 |
BR9607058A (pt) * | 1995-12-29 | 1998-12-15 | Kenneth R Kurple | Composição |
US6025452A (en) * | 1996-12-27 | 2000-02-15 | Kurple; Kenneth R. | Lignin based polyols |
US5777086A (en) * | 1997-05-12 | 1998-07-07 | Thermo Fibergen, Inc. | Method of recovering lignin from pulp and paper sludge |
US6040355A (en) * | 1998-07-01 | 2000-03-21 | Kurple; Kenneth R | Foundry curing system |
US6509392B1 (en) | 2000-01-25 | 2003-01-21 | H.A. International Llc | Foundry binder and process |
CA2705827A1 (en) * | 2007-11-14 | 2009-05-22 | University Of Northern Iowa Research Foundation | Humic substances-based polymer system |
DE102009024182B3 (de) * | 2009-06-08 | 2011-03-03 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Bildung und zum Entformen einer Form und/oder eines Kerns beim Formguss |
US8426494B2 (en) * | 2009-10-06 | 2013-04-23 | Amcol International Corp. | Lignite urethane based resins for enhanced foundry sand performance |
US8623959B2 (en) * | 2009-10-06 | 2014-01-07 | Joseph M. Fuqua | Non-veining urethane resins for foundry sand casting |
US8436073B2 (en) | 2009-10-06 | 2013-05-07 | Amcol International | Lignite-based foundry resins |
US8853299B2 (en) * | 2009-10-06 | 2014-10-07 | Amcol International Corp. | Lignite-based urethane resins with enhanced suspension properties and foundry sand binder performance |
US8309620B2 (en) * | 2009-10-06 | 2012-11-13 | Amcol International Corp. | Lignite-based urethane resins with enhanced suspension properties and foundry sand binder performance |
KR20170113565A (ko) | 2015-01-21 | 2017-10-12 | 레지네이트 머티리얼스 그룹, 아이엔씨. | 열가소성 폴리에스테르 및 리그닌 또는 탄닌 유래의 고 재활용 함량의 폴리올 |
RU2715702C2 (ru) | 2015-10-21 | 2020-03-03 | ХАНТСМЭН ИНТЕРНЭШНЛ ЭлЭлСи | Введение лигнина в полиуретановые продукты |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3072634A (en) * | 1960-12-16 | 1963-01-08 | Owens Illinois Glass Co | Organic isocyanate-lignin reaction products and process |
US3577358A (en) * | 1967-02-10 | 1971-05-04 | Owens Illinois Inc | Organic isocyanate-lignin reaction products and process |
GB1348703A (en) * | 1971-06-29 | 1974-03-20 | Catalin Ltd | Foundry binder compositions |
US3933727A (en) * | 1972-09-26 | 1976-01-20 | Ab Bofors | Method of producing polyurethane-based cores and moulds according to the so-called cold-box procedure |
SU482477A1 (ru) * | 1973-07-10 | 1975-08-30 | Институт Химии Высокомолекулярных Соединений Ан Украинской Сср | Способ получени полиуретанового св зующего |
US4293480A (en) * | 1979-05-11 | 1981-10-06 | Ashland Oil, Inc. | Urethane binder compositions for no-bake and cold box foundry application utilizing isocyanato-urethane polymers |
SU854549A1 (ru) * | 1979-09-27 | 1981-08-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Литейного Машиностроения, Литейной Технологии И Автоматизации Литейного Производства "Вниилитмаш" | Холоднотвердеюща смесь дл изготовлени литейных форм и стержней |
-
1988
- 1988-02-16 US US07/157,319 patent/US4851457A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-02-10 CA CA000590736A patent/CA1331421C/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-02-14 EP EP89902603A patent/EP0408574B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-02-14 DE DE68922996T patent/DE68922996T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-02-14 WO PCT/US1989/000534 patent/WO1989007497A1/en active IP Right Grant
- 1989-02-14 AU AU30652/89A patent/AU3065289A/en not_active Abandoned
- 1989-02-14 AT AT89902603T patent/ATE123429T1/de not_active IP Right Cessation
-
1990
- 1990-07-16 FI FI903584A patent/FI90020C/fi not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1331421C (en) | 1994-08-16 |
DE68922996D1 (de) | 1995-07-13 |
EP0408574A1 (en) | 1991-01-23 |
FI903584A0 (fi) | 1990-07-16 |
EP0408574B1 (en) | 1995-06-07 |
US4851457A (en) | 1989-07-25 |
ATE123429T1 (de) | 1995-06-15 |
WO1989007497A1 (en) | 1989-08-24 |
AU3065289A (en) | 1989-09-06 |
FI90020B (fi) | 1993-09-15 |
EP0408574A4 (en) | 1991-04-03 |
DE68922996T2 (de) | 1996-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI90020C (fi) | Gjuteriharts | |
US4293480A (en) | Urethane binder compositions for no-bake and cold box foundry application utilizing isocyanato-urethane polymers | |
EP2485859B1 (en) | Lignite-urethane based resins for enhanced foundry sand performance | |
AU670814B2 (en) | Foundry mixes containing a polyether polyol and their use | |
EP2978789B1 (en) | Process for making urethane-isocyanurates | |
US6509392B1 (en) | Foundry binder and process | |
US3645942A (en) | Foundry process using a propoxylated toluene diamine as an extender with a castor oil-aromatic diisocyanate prepolymer | |
US4209428A (en) | Foundry binders | |
US4448907A (en) | Process for casting lightweight metals | |
KR100236552B1 (ko) | 개선된 그린 강도를 갖는 모래 코어 및 주형의 제조 방법 및 그 조성물 | |
US4370463A (en) | Process for no-bake foundry application utilizing polyurethanes based on amine polyols | |
CA1134989A (en) | Cold hardening binder for material mixtures for the production of casting moulds and cores | |
DK170551B1 (da) | Fremgangsmåde til støbning af letvægtsmetalgenstande | |
US3985699A (en) | Method of manufacturing mould members of polyurethane-bonded granular material | |
NO176700B (no) | Stöpekjerne eller form, samt fremgangsmåte til fremstilling av en slik stöpekjerne eller form | |
US4045535A (en) | Method of casting compositions in elastomeric molds | |
US4301271A (en) | Polyurethane-based binder, as well as the production thereof | |
US3796583A (en) | Process for making foundry molds | |
EP1375028B1 (en) | Binder systems for foundries | |
JPS6116213B2 (fi) | ||
US6387983B1 (en) | Foundry mixes containing an aliphatic mercaptan | |
CA1155997A (en) | Urethane binder compositions for no bake foundry application utilizing amine polyols | |
JPH01186236A (ja) | 鋳物砂用バインダー組成物 | |
JPS6114042A (ja) | 鋳型の製造方法 | |
JPS62151240A (ja) | 加熱硬化型鋳物用樹脂の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BB | Publication of examined application | ||
MM | Patent lapsed |
Owner name: KURPLE, KENNETH R. |