MXPA01007981A - Metodo para mejorar la resistencia a la humedad de aglomerantes de la fundicion de uretano fenolico. - Google Patents

Abstract

Una modalidad de la presente invencion proporciona un metodo para mejorar la resistencia a la tension de nucleos y moldes de fundicion. Mas particularmente, una modalidad de la presente invencion proporciona un aglomerante mejorado para nucleos y moldes de fundicion que incluyen un acido que porta fluoruro en combinacion con un compuesto inorganico de silicio. Alternativamente, el aglomerante mejorado podria incluir un acido que porta fluoruro en combinacion con un compuesto de boro. En una modalidad preferida, un componente aglomerante de la parte 1 incluye una combinacion de acido fluorhidrico y un compuesto inorganico de silicio.

Description

MÉTODO PARA MEJORAR LA RESISTENCIA A LA HUMEDAD DE AGLOMERANTES DE LA FUNDICIÓN DE URETANO FENÓLICO Campo de la Invención La presente invención se refiere a una composición aglomerante de uretano fenólico para aglomerar núcleos y moldes de fundición. La presente invención también se refiere a un método para mejorar la resistencia de los núcleos y moldes de fundición hechos usando tal aglomerante y en particular, la resistencia a la humedad de tales núcleos y moldes. Esta invención también se refiere al producto de reacción de un compuesto de fluoruro ácido, y dióxido de silicio usado en las composiciones aglomerantes de la fundición de uretano fenólico para el mejoramiento de la resistencia a la humedad .

Antecedentes de la Invención Se conocen los sistemas de aglomerante o aglomerantes de uretano fenólicos para núcleos y moldes de fundición. En el arte de la fundición, los núcleos o moldes para hacer piezas de fundición metálicas se preparan normalmente a partir de una mezcla de un X &*f material agregado, tal como arena y una cantidad de aglomeración de un aglomerante o sistema aglomerante. Típicamente, después de que el material agregado y el aglomerante se han mezclado, la mezcla resultante se comprime, se sopla o de otra se conforma a la forma o patrón deseado del núcleo o molde, y después se cura hasta un sólido. En general, los aglomerantes de resinas en la producción de núcleos y moldes de fundición podrían 10 curarse a temperaturas elevadas para lograr ciclos de curado rápido requeridos en las fundiciones. Sin embargo, se han desarrollado aglomerantes de resinas los cuales se curan a temperaturas bajas. Estos procesos se prefieren sobre las operaciones de curado a temperatura 15 alta ya que tienen requerimientos de energía superiores y a menudo emiten gases indeseables. También, estos procesos ofrecen ventajas de productividad sobre las operaciones de curado a temperatura alta. Un grupo de procesos que no requieren calentamiento 20 para alcanzar el curado del aglomerante de resina se refieren como procesos sin cocción de uretano fenólico. En tales procesos, los componentes aglomerantes se recubren sobre el material agregado, tal como arena, y la mezcla resultante se comprime, se sopla o de otra 25 manera se conforma a la forma o patrón deseado, ya sea un núcleo o molde. El curado del aglomerante se logra sin calentamiento. En estos procesos, los componentes aglomerantes incluyen típicamente un componente aglomerante de parte 1, un componente aglomerante de parte 2 y un catalizador líquido. Otro proceso que no requiere la aplicación de calor para curar un núcleo o molde es el proceso de caja en frío. En este proceso, un núcleo o molde de fundición se prepara mezclando arena con un aglomerante de dos componentes, descargando la mezcla en un modelo y curando la mezcla poniendo en contacto el aglomerante con un catalizador vaporoso. Como se menciona anteriormente, el aglomerante para los sistemas de caja en frío o sin cocción de uretano es una composición de dos partes. El componente de la parte 1 del aglomerante es un poliol (que comprende de preferencia resinas de fenol-formaldehído que contienen hidroxi) y el componente de la parte 2 es un isocianato (que comprende de preferencia poliisocianatos de poliarilo) . Ambas partes están en una forma líquida y en general, se usan en combinación con disolventes orgánicos. Para formar el aglomerante y de esta manera la mezcla de arena de fundición, se combinan el componente de la parte 1 y el componente de la parte 2. Después se logra una mezcla uniforme de la arena de <ffiS . ' fundición y las partes 1 y 2, la mezcla de la fundición se forma o se dimensiona conforme se desee. Las partes 1 y/o 2 podrían contener componentes adicionales tal como, por ejemplo, agentes de liberación del molde, 5 plastificantes, inhibidores y similares. Los catalizadores líquidos de aminas y catalizadores metálicos, conocidos en el arte de uretano, se emplean en una composición sin cocción. El catalizador podría incorporarse en el componente de la 10 parte 1 o el componente de la parte 2 del aglomerante o podría adicionarse después del mezclado uniforme como una tercera parte. Mediante la selección de un catalizador apropiado, pueden ajustarse las condiciones del proceso de fabricación del núcleo, por ejemplo, el 15 tiempo de trabajo y tiempo del baño de eliminación. En la tecnología de caja en frío, la etapa de curado se realiza suspendiendo un catalizador de amina terciaria en una corriente de gas inerte y pasando la corriente de gas que contiene la amina terciaria, bajo 20 presión suficiente para penetrar la forma moldeada hasta que la resina se cure. Los mejoramientos en los sistemas aglomerantes resinosos que pueden procesarse de acuerdo al proceso de caja en frío o sin cocción, en general surgen 25 modificando los componentes aglomerantes, i.e., ya sea ,* ' i -la parte del poliol o la parte del isocianato. Por ejemplo, la Pat. U.S. No. 4,546,124, que se incorpora en la presente por referencia, describe una resina fenólica modificada con alcoxi como el componente de polihidroxi. 5 La resina fenólica modificada mejora la resistencia térmica de los sistemas aglomerantes. La Pat. U.S. No. 5,189,079, que se incorpora en la presente por referencia, describe el uso de una resina de resol modificada. Estas resinas se desean debido a que emiten 10 cantidades reducidas de formaldehído. La Pat. U.S. No. 4,293,480, que se incorpora aquí por referencia, se refiere a mejoramientos en el componente de isocianato, el cual mejora las propiedades de agitación de las piezas de fundición no ferrosas. 15 Uno de los inconvenientes de los aglomerantes de caja en frío de uretano fenólico es que, bajo condición húmeda, los especímenes hechos con este tipo de sistema aglomerante se deterioran sustancialmente. La humedad es un aspecto debido a que su efecto es reducir el esfuerzo 20 de tensión de los núcleos producidos. La presencia de agua o vapor de agua puede reaccionar con cualquier isocianato sin reaccionar, produciendo de esta manera una estructura química, débil, indeseable. También, la presencia excesiva de agua o vapor de agua puede causar 25 una caída en el esfuerzo de tensión de los núcleos del e previo curados expuestos a estas condiciones. El efecto podría ser aun insidioso, ya que no podrían ser influenciados otros parámetros más fácilmente medidos, tal como tiempo de curado, proporcionando de esta manera 5 al usuario un aglomerante con un sentido de seguridad falso. Cientos de núcleos podrían producirse antes de que los efectos de la humedad lleguen a ser aparentes. Por lo tanto, la capacidad para mejorar la resistencia a la humedad es un avance significativo en el arte. 0 Se conocen ácido fluorhídrico que incluye fluoruro, modificaciones de los sistemas de la resina aglomerante. Se han reportado un rango de beneficios, tal como velocidad de curado más rápida, resistencia a la humedad, capacidad de colapso mejorada. Sin embargo, el 5 uso del ácido fluorhídrico solo, por ejemplo, produjo resultados altamente variables con respecto a la resistencia a la humedad mejorada. Por lo tanto, el uso de ácido fluorhídrico solo se ha considerado por largo tiempo indeseable. Por lo tanto, sería una ventaja tener un sistema aglomerante de uretano fenólico que proporcione núcleos y moldes significativamente más fuertes bajo condiciones de humedad alta. Sería aún una ventaja adicional tener un método para mejorar la resistencia a la humedad de núcleos y moldes enlazados con una resina de uretano fenólica. Sería aún una ventaja adicional proporcionar un aditivo a los aglomerantes de uretano fenólicos, por lo cual se proporciona resistencia a la humedad adicional a la resina curada.

Breve Descripción de ia Invención Inesperadamente, desde el punto de vista de las dificultades anteriores, se ha descubierto ahora que la resistencia a la tensión en los núcleos y moldes curados podría mejorarse usando un aglomerante de uretano fenólico nuevo y mejorado, o, como una modalidad alternativa, un aditivo mejorado y nuevo. En una modalidad, el aglomerante de uretano fenólico nuevo y mejorado comprende un resol fenólico, ácido fluorhídrico y un compuesto inorgánico de silicio. En otra modalidad, el aglomerante de uretano fenólico nuevo y mejorado comprende ácido fluorhídrico y un compuesto de boro. En aún otras modalidades, aglomerante de uretano fenólico nuevo y mejorado incluye, otros compuestos que portan silicio y otros ácidos que portan fluoruro. En una modalidad alternativa de la presente invención, un aditivo para mejorar la resistencia a la humedad de núcleos y moldes de fundición comprende ácido fluorhídrico y un compuesto inorgánico de silicio. En *<átra modalidad, el aditivo comprende ácido fluorhídrico y un compuesto de boro. Una ventaja principal proporcionada de acuerdo con la invención es que los núcleos y moldes significativamente más fuertes se proporcionan que cuando se obtuvieron anteriormente bajo condiciones de humedad alta con los sistemas aglomerantes de uretano fenólico del arte previo. Otra ventaja proporcionada por la presente invención es que se proporciona un aditivo nuevo que lleva a cabo los beneficios sinergíst icos a partir de la combinación de un ácido que porta fluoruro con un compuesto de silicio o boro. Una ventaja adicional proporcionada por la presente invención es que podrían proporcionarse artículos formados de la fundición curados, que tengan resistencia a la humedad mejorada. Otra ventaja adicional es que se proporciona un método mejorado y nuevo para mejorar la resistencia a la humedad de los núcleos y moldes con un aglomerante de uretano fenólico. Otros aspectos y ventajas de la presente invención llegarán a ser aparentes a partir de la siguiente Descripción Detallada y los ejemplos.

Descripción Detallada de la Invención De acuerdo a una modalidad de la presente invención, se proporciona una composición que resulta en una resistencia a la humedad aumentada de núcleos y moldes de fundición comparado con el arte previo. Se ha descubierto que una combinación de un ácido que porta fluoruro y un compuesto de silicio cuando se usan en un aglomerante de uretano fenólico proporciona artículos formados que exhiben propiedades mecánicas mejoradas inesperadas, que incluyen resistencia mejorada. Se ha descubierto además que una combinación de un ácido que porta fluoruro y un compuesto de boro cuando se usan en un aglomerante de uretano fenólico también proporciona resistencia mejorada. La composición de una modalidad de la presente invención es útil como un aglomerante de fundición. Tal aglomerante de fundición aglutinará junto el material agregado, típicamente, arena, en una forma pre-formada. Un núcleo o molde de fundición se prepara típicamente mezclando arena con un componente aglomerante de parte 1, un componente aglomerante de parte 2 y aplicando ya sea un catalizador líquido y vaporoso. El componente aglomerante de la parte 1 y el componente aglomerante de la parte 2 en combinación forman un aglomerante. En el 'proceso sin cocción, referido anteriormente, el componente aglomerante de la parte 1, el componente aglomerante de la parte 2 y un catalizador líquido se mezclan con un agregado de fundición. Esta mezcla después se descarga en un modelo y se cura. Similarmente, en el proceso de caja en frío un núcleo o molde de fundición se prepara mezclando arena con un componente aglomerante de la parte 1 y un componente aglomerante de la parte 2, descargando la mezcla en un 10 modelo, y curando la mezcla pasando un catalizador vaporoso a través de la mezcla de arena y resina. En una modalidad de la presente invención, el componente aglomerante de la parte 1 se modifica combinando un resol con una combinación de ácido 15 fluorhídrico y un compuesto de silicio y otros componentes. En una modalidad alternativa de la presente invención, un componente aglomerante de la parte 1 se modifica combinando un resol con una combinación de ácido fluorhídrico y un compuesto de boro. Un componente 20 aglomerante de la parte 1 modificado de acuerdo a los principios de la presente invención es útil, en combinación con un componente aglomerante de la parte 2 y un catalizador, también se describen anteriormente, en la fabricación de un aglomerante para núcleos y moldes 25 de fundición. Los núcleos y moldes de fundición hechos usando tal aglomerante demuestran mejoramientos en la resistencia a la tensión cuando se exponen a humedad alta sobre núcleos y moldes hechos usando los aglomerantes del arte previo. En una modalidad alternativa, la combinación de ácido fluorhídrico y un compuesto de silicio o un compuesto de boro podrían adicionarse separadamente al material agregado, el componente aglomerante de la parte 1 o el componente aglomerante de la parte 2. Debería observarse que un componente aglomerante modificado de la presente invención, esto es un componente aglomerante que contiene un ácido que porta fluoruro y ya sea un compuesto de silicio o un compuesto de boro como se describe en la presente, es una mezcla líquida que tiene una viscosidad que no es significativamente diferente de la contraparte sin modificar.

Combinación de Ácido que Porta Fluoruro y Compuestos de Silicio o Boro Se ha descubierto que una combinación de un ácido que porta fluoruro y un compuesto de silicio cuando se usan en un aglomerante de uretano fenólico, proporciona artículos formados que exhiben propiedades mecánicas mejoradas inesperadas incluyendo resistencia mejorada.

Se ha descubierto además que los beneficios podrían llevarse a cabo usando combinaciones de ácido fluorhídrico y una variedad de compuestos de silicio. Adicionalmente, podrían usarse otros compuestos con la 5 combinación de ácido fluorhídrico y silicio para mejorar los beneficios de otra manera llevados a cabo con la combinación. También se ha descubierto que los compuestos de boro, tal como ácido bórico, podrían combinarse con un ácido que porta fluoruro, tal como 10 ácido fluorhídrico, para generar mejoramientos inesperados en la resistencia a la humedad de núcleos y moldes que incorporan tal combinación. Los compuestos de silicio podrían incluir harina de sílice, gel de sílice, sílice coloidal, vapor de sílice, 15 vidrio de sosa esmerilado y similares. También podría usarse VEINGUARD, un producto de Borden Chemical, Inc., Louisville, Kentucky, un material que contiene desperdicios de vidrios rotos de cal sodada. Los compuestos de silicio podrían incluir además silicato de 20 sodio, silicato de magnesio, silicato de calcio y aluminosilicato de sodio. Particularmente, en una modalidad, los compuestos de silicio de la presente invención son óxidos de silicio inorgánicos. Además, en una modalidad, los compuestos de silicio de la presente 25 invención podrían caracterizarse porque tienen al menos v . »ií-,,-<». 13 un átomo de oxígeno enlazado directamente al átomo de silicio. Sin embargo, los minerales que portan silicio y metal de silicio, tal como ferrosilicio y siliciuro de hierro, también son útiles en la presente invención. Los 5 compuestos de silicio de la presente invención, en general, referidos posteriormente como compuestos de silicio inorgánicos, de esta manera se distinguen de los silanos, no se pretende que incluyan silanos. Los silanos incluirán al menos un sustituyente orgánico y se 10 refieren a menudo en el arte como organosilanos . El ácido que porta fluoruro es típicamente ácido fluorhídrico; sin embargo, podrían usarse otros ácidos que portan fluoruro con las modalidades de la presente invención. Estos otros ácidos incluyen, por ejemplo, 15 ácido fluorosilícico y ácido fluorobórico . Los ácidos que portan fluoruro podrían usarse en concentraciones que son en general comercialmente disponibles o de otra manera obtenidas. Por ejemplo, podría usarse ácido fluorhídrico como una solución acuosa al 48% p/p, sin 20 embargo, también podrían usarse en las modalidades de la presente invención otras concentraciones, tal como una solución acuosa al 70% p/p. La cantidad del compuesto inorgánico de silicio y la cantidad del ácido que porta fluoruro podrían variar 25 sobre un amplio intervalo. El compuesto inorgánico de **!**?*»*§«§iii ci0 se usa típicamente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 1%, calculada como silicio y basado en el peso del componente aglomerante de la parte 1. Preferentemente, 5 el compuesto inorgánico de silicio se usa en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.02% a aproximadamente 0.5%, calculado como silicio y basado en el peso del componente aglomerante de la parte 1. El ácido que porta fluoruro se usa típicamente en una 10 cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 2%, calculado como fluoruro de hidrógeno y basado en el peso del componente aglomerante de la parte 1. Preferentemente, el ácido que porta fluoruro se usa en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 15 0.1% a aproximadamente 0.8%, calculado como fluoruro de hidrógeno y basado en el peso del componente aglomerante de la parte 1. El compuesto de silicio inorgánico y el ácido que porta fluoruro podrían adicionarse separadamente al componente aglomerante de la parte 1. 20 Sin embargo, el compuesto de silicio inorgánico y el ácido que porta fluoruro podrían combinarse y hacerse reaccionar, y la mezcla de esta manera formada adicionarse al componente aglomerante de la parte 1. Preferentemente, un componente aglomerante de la parte 1 25 modificado se prepara conteniendo un compuesto inorgánico de silicio y ácido fluorhídrico. Alternativamente, un compuesto inorgánico de silicio y un ácido que porta fluoruro podrían mezclarse separadamente, o en combinación, con disolventes y la mezcla o mezclas adicionadas al componente aglomerante de la parte 1, el componente aglomerante de la parte 2 o el agregado, al tiempo en que se hace una mezcla de fundición. De esta manera, puede observarse que la relación en peso del ácido que porta fluoruro al compuesto de silicio inorgánico puede estar en el intervalo de aproximadamente 20:1 a aproximadamente 1:20, de preferencia de aproximadamente 20:1 a aproximadamente 1:2, calculado como fluoruro de hidrógeno y silicio respectivamente. Como se usa en la presente, el peso del ácido que porta fluoruro calculado como fluoruro de hidrógeno, significa el peso de equivalentes de fluoruro de hidrógeno presentes en el ácido que porta fluoruro usado. Similarmente, el peso del compuesto inorgánico de silicio calculado como silicio significa el peso de equivalentes de silicio presentes en el compuesto inorgánico de silicio usado. Asimismo, el peso del compuesto de boro calculado como boro significa el peso de equivalentes de boro presentes en el compuesto de boro usado.

Como se observó anteriormente, también se ha descubierto que un ácido que porta fluoruro en combinación con un compuesto de boro produce mejoramientos inesperados en la resistencia a la humedad. El ácido que porta fluoruro se usa típicamente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 2%, calculado como fluoruro de hidrógeno y basado en el peso del componente aglomerante de la parte 1. De preferencia, el ácido que porta fluoruro se usa en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 0.8%, calculado como fluoruro de hidrógeno y basado en el peso del componente aglomerante de la parte 1. El compuesto de boro se usa típicamente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 1%, calculado como boro y basado en el peso del componente aglomerante de la parte 1. De preferencia, el compuesto de boro se usa en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.05% a aproximadamente 0.5%, calculado como boro y basado en el peso del componente aglomerante de la parte 1. El compuesto de boro y el ácido que porta fluoruro podrían adicionarse separadamente al componente aglomerante de la parte 1. Sin embargo, podrían combinarse y hacerse reaccionar ácido bórico y ácido fluorhídrico, y la mezcla de esta manera formada glomerante de la parte 1. n componente aglomerante de la parte 1 que contenga ácido bórico y ácido fluorhídrico. Alternativamente, el compuesto de boro y el ácido que porta fluoruro podrían mezclarse separadamente o en combinación, con disolventes y la mezcla o mezclas disolventes adicionarse al componente aglomerante de la parte 1, el componente aglomerante de la parte 2 o el agregado, al tiempo en que se hace la mezcla de fundición. A partir de lo anterior, puede observarse que la relación en peso del ácido que porta fluoruro al compuesto de boro puede estar en el intervalo de aproximadamente 20:1 a aproximadamente 1:20, calculado como fluoruro de hidrógeno y boro respectivamente .

Componente Aglomerante de la Parte 1 Típicamente, el componente aglomerante de la parte 1 es una resina de resol fenólica en una solución de disolventes orgánicos y/o plastificantes. Un componente aglomerante de la parte 1 preferido es SIGMA CURE 7121, hecho y vendido por Borden Chemical, Inc., Louisville, Kentucky. Este componente aglomerante tiene una viscosidad de aproximadamente 300 cps, un contenido de " A-h sólidos de aproximadamente 57%, contenido de fenol libre de aproximadamente 5%, y un formaldehído libre de menos de 0.1%. SIGMA CURE 7121 se usa típicamente en un proceso de caja en frío. Otro componente aglomerante de la parte 1 preferido usado en el proceso de caja en frío es SIGMA CURE PM14, también hecho y vendido por Borden Chemical, Inc., Louisville, Kentucky. Este componente aglomerante tiene una viscosidad de aproximadamente 220 cps, un contenido de sólidos de aproximadamente 57%, un 10 contenido de fenol libre de aproximadamente 5% y un contenido de formaldehído libre de menos de 0.1%. Un componente aglomerante de la parte 1 preferido útil en el proceso sin cocción es SIGMA SET 6100, hecho y vendido por Borden Chemical, Inc., Louisville, 15 Kentucky. Este componente aglomerante tiene una viscosidad de aproximadamente 110 cps, un contenido de sólidos de aproximadamente 57%, contenido de fenol libre de aproximadamente 5% y un contenido de formaldehído libre de menos de 0.1%. 20 Resol Fenólico Las resinas de resol son termofijas, i.e., forman un polímero tridimensional infusible sobre la aplicación 25 de calor y se producen por la reacción de un fenol y un «Sgß ** exceso molar de un aldehido reactivo con fenol típicamente en presencia de un metal alcalino, alcalino terreo u otro compuesto metálico como un catalizador de condensación . El resol fenólico que podría usarse con las modalidades de la presente invención podría obtenerse mediante la reacción de un fenol, tal como el fenol mismo, cresol, resorcinol, 3,5-xilenol, bisfenol-A, u otros fenoles sustituidos y mezclas de cualquiera de 10 estos compuestos, con un aldehido tal como, por ejemplo, formaldehído, paraformaldehído, acetaldehído, furfuraldehído y mezclas de cualquiera de estos aldehidos . De hecho, podría usarse un amplio rango de resoles 15 fenólicos con las varias modalidades de esta invención. Estos pueden ser resoles de fenol-formaldehído o aquellos en donde el fenol se sustituye parcial o completamente por uno o más compuestos fenólicos reactivos y la porción del aldehido puede reemplazarse 20 parcial o completamente por otros compuestos de aldehidos. La resina de resol fenólico preferida es el producto de condensación de fenol y formaldehído. Cualquiera de las resinas de resol fenólicas convencionales o resinas de resol modificadas con alcoxi 25 podrían emplearse como la resina fenólica con la presente invención. De las resinas de resol modificadas con alcoxi, se prefieren resinas de resol modificadas con metoxi. Sin embargo, la resina de resol fenólica que es la más preferida es la resina de resol que contiene éter ortobencílica modificada preparada mediante la reacción de un fenol y un aldehido en presencia de un compuesto hidroxi alifático que contiene dos o más grupos hidroxi por molécula. En una modificación preferida del proceso, la reacción también se lleva a cabo en presencia de un alcohol monohídrico. Los fenoles apropiados para la preparación de las resinas de resol fenólicas que contienen éter ortobencí licas modificadas, en general, son cualquiera de los fenoles que podrían utilizarse en la formación de resinas fenólicas, e incluyen fenoles sustituidos así como fenol no sustituido per se. La naturaleza del sustituyente puede variar ampliamente, y ejemplos de fenoles sustituidos incluyen fenoles alquilo sustituidos, fenoles arilo sustituidos, fenoles cicloalquilo sustituidos, fenoles alquenilo sustituidos, fenoles alcoxi sustituidos, fenoles ariloxi sustituidos y fenoles sustituidos con halógeno. Ejemplos de fenoles apropiados específicos incluyen además del fenol per se, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 3,5-xilenol, 3,4-xilenol, 3, , 5-trimetil fenol, 3-et?l fenol, 3,5-dietil fenol, p- butil fenol, 3,5-dibutil fenol, p-amil fenol, p- ciclohexil fenol, p-octil fenol, 3 , 5-diciclohexil fenol, p-fenil fenol, p-crotil fenol, 3,5-dimetoxi fenol, 3, 4 , 5-trimetoxi fenol, p-etoxi fenol, p-butoxi fenol, 3- metil-4-metoxi fenol y p-fenoxi fenol. Un compuesto fenólico preferido es el fenol mismo. El aldehido empleado en la formación de las resinas de resol fenólicas modificadas también puede variar ampliamente. Los aldehidos apropiados incluyen cualquiera de los aldehidos empleados previamente en la formación de resinas fenólicas, tal como formaldehído, acetaldehído, propionaldehído y benzaldehído. En general, los aldehidos empleados contienen de 1 a 8 átomos de carbono. El aldehido más preferido es una solución acuosa de formaldehído. Los catalizadores iónicos metálicos usados en la producción de resinas fenólicas modificadas incluyen sales de iones divalentes de Mn, Zn, Cd, Mg. Co, Ni, Fe, Pb, Ca y Ba. Los compuestos de tetra alcoxi titanio de la fórmula Ti(OR)4 en donde R es un grupo alquilo, que contienen de 3 a 8 átomos de carbono, son catalizadores útiles para esta reacción. Un catalizador preferido es acetato de zinc. Estos catalizadores dan resinas de resol fenólicas, en donde la preponderancia de los puentes que enlazan el núcleo fenólico son puentes de éter orto-bencílico. Un exceso molar de aldehido por mol de fenol se usa para hacer las resinas de resol modificadas. De preferencia, la relación molar de fenol a aldehido está 5 en el intervalo de aproximadamente 1:1.1 a aproximadamente 1:2.2. En una modalidad preferida, el fenol y el aldehido se hacen reaccionar en presencia del catalizador iónico metálico divalente a pH por debajo de aproximadamente 7. Una manera conveniente para llevar a 10 cabo la reacción es calentando la mezcla bajo condiciones de reflujo. Sin embargo, no se requiere refluj o . En una modalidad, un compuesto hidroxi alifático que contiene dos o más grupos hidroxi por molécula se 15 adiciona a la mezcla de reacción. El compuesto hidroxi se adiciona en una relación molar de compuesto hidroxi a fenol de aproximadamente 0.001:1 a aproximadamente 0.03:1. Este compuesto hidroxi podría adicionarse a la mezcla de reacción del fenol y el aldehido en el tiempo 20 cuando haya reaccionado 0% (i.e., al comienzo de la reacción) a aproximadamente 85% del aldehido. Se prefiere adicionar el compuesto hidroxi a la mezcla de reacción cuando haya reaccionado de aproximadamente 50% a aproximadamente 80% del aldehido. Los compuestos 25 hidroxi usados, los cuales contienen dos o más grupos hidroxi por molécula son los que tienen un número de hidroxilo de aproximadamente 200 a aproximadamente 1850. Los compuestos hidroxi apropiados incluyen etilen glicol, propilen glicol, 1 , 3-propandiol , dietilen glicol, trietilen glicol, glicerol, sorbitol y poliéter polioles que tienen número de hidroxilo mayores de aproximadamente 200. El glicerol es un compuesto hidroxi particularmente apropiado. La mezcla de reacción, se calienta típicamente hasta que aproximadamente 80% a aproximadamente 98% del aldehido haya reaccionado. Aunque la reacción puede llevarse a cabo bajo reflujo hasta que aproximadamente 98% del aldehido haya reaccionado, se requiere calentamiento prolongado y se prefiere continuar el calentamiento solo hasta que aproximadamente 80% a 90% del aldehido haya reaccionado. En este punto, la mezcla de reacción se calienta a vacío a una presión de aproximadamente 50 mm de Hg hasta que el formaldehído libre en la mezcla sea menor de aproximadamente 1%. De preferencia, la reacción se lleva a cabo a 95°C hasta que el formaldehído libre sea menor de aproximadamente 0.1% en peso de la mezcla. Si se desea, el catalizador podría precipitarse a partir de la mezcla de reacción antes de la etapa de calentamiento a vacío. Podría usarse ácido cítrico para este propósito. El resol fenólico modificado podría "recubrirse" para ser una resina de resol fenólica modificada con alcoxi. En el recubrimiento, se convierte un grupo hidroxi a un grupo alcoxi mediante los métodos convencionales que serían 5 aparentes para los expertos en el arte dadas las enseñanzas de la presente descripción.

Componente Aglomerante de la Parte 2 10 Típicamente, el componente aglomerante de la parte 2 es un isocianato polimérico en una solución de disolventes orgánicos y/o plastificantes. Un componente aglomerante de la parte 2 preferido es SIGMA CURE 7515, hecho y vendido por Borden Chemical, Inc., Louisville, 15 Kentucky. Este componente aglomerante tiene una viscosidad de aproximadamente 29 cps, y un contenido de sólidos de aproximadamente 80%. SIGMA CURE 7515 se usa típicamente en un proceso de caja en frió. Otro componente aglomerante de la parte 2 usado en el proceso 20 de caja en frío es SIGMA CURE PM25, también hecho y vendido por Borden Chemical, Inc., Louisville, Kentucky. Este componente aglomerante tiene una viscosidad de aproximadamente 45 cps, y un contenido de sólidos de aproximadamente 75%. 25 Un componente aglomerante de la parte 2 usado en el proceso sin cocción es SIGMA SET 6500, hecho y vendido por Borden Chemical, Inc., Louisville, Kentucky. Este componente aglomerante tiene una viscosidad de aproximadamente 78 cps, y un contenido de sólidos de aproximadamente 71%.

Isocianatos El componente isocianato que puede emplearse en un aglomerante de acuerdo a esta invención podría variar ampliamente e incluye poliisocianatos. Como se define en la presente, los poliisocianatos incluyen isocianatos que tienen tal funcionalidad de 2 o más, e.g., diisocianatos, triisocianatos , etc. Ejemplos de los isocianatos usados son poliisocianatos orgánicos, tal como tolilen-2 , 4-diisocianato, tolilen-2 , 6-diisocianato y mezclas de los mismos, particularmente mezclas crudas de los mismos que sean comercialmente disponibles. Otros poliisocianatos típicos incluyen met ilen-bis- ( 4-fenil isocianato), n-hexil diisocianato, naftalen-1 , 5- diisocianato, ciclopentilen-1 , 3-diisocianato, p-fenilen diisocianato, tolilen-2 , 4 , 6-triisocianato y trifenilmetan- , 4 ', 4 "-triisocianato . Los isocianatos superiores se proporcionan por los productos de reacción de (1) diisocianatos y (2) polioles o poliaminas y similares. Además, pueden emplearse isotiocianatos y mezclas de isocianatos. También se contemplan muchos poliisocianatos impuros o crudos que están comercialmente disponibles. Se prefieren especialmente para el uso en la invención los poliisocianatos de poliarilo. El poliisocianato preferido podría variar con el sistema particular en el que el aglomerante se emplea .

Disolventes/Plastificantes Como se discutió anteriormente, el componente aglomerante de la parte 1 y el componente aglome-rante de la parte 2 se disuelven típicamente en disolvente y/o plastificantes (en general, referidos posteriormente como disolventes). Los disolventes proporcionan mezclas de disolventes componentes de viscosidad deseada y facilitan el revestimiento de los agregados de fundición con los componentes aglomerantes de la parte 1 y 2. Mientras que la cantidad total de un disolvente puede variar ampliamente, en general está presente en una composición de esta invención en el intervalo de aproximadamente 5% a aproximadamente 70% en peso, basado en el peso total del componente del aglomerante de la parte 1, y está presente preferentemente en un intervalo de aproximadamente 20% a aproximadamente 60% en peso. Con respecto al componente aglomerante de la parte 2, el disolvente, en general, está presente en un intervalo de aproximadamente 1% a aproximadamente 50% en peso, basado en el peso total del componente aglomerante de la parte 2, y está presente preferentemente en un intervalo de aproximadamente 5% a aproximadamente 40% en peso. Los disolventes empleados en la práctica de esta invención, en general, son disolventes de hidrocarburos y orgánicos polares, tal como esteres orgánicos. Típicamente, el componente de la parte 1 podría contener una mezcla de disolventes de hidrocarburos y polares, mientras que, típicamente, el componente de la parte 2 contiene disolventes de hidrocarburos. Ejemplos de disolventes de hidrocarburos apropiados incluyen hidrocarburos aromáticos, tal como benceno, tolueno, xileno, etil benceno, mezclas de hidrocarburos aromáticos de ebullición alta, naftas aromáticas pesadas y similares. Un compuesto de bifenilo o una mezcla de compuestos de bifenilo, cuando se usan como un aditivo per se o como un sustituto para una porción de parte de disolventes. Preferentemente el sustituto de bifenilo es una mezcla de compuestos alquilo (C?-C6) inferiores sustituidos. Una composición preferida comprende una mezcla de compuestos que tienen di y tri sustitución * hendidos por Koch Chemical Company of Corpus Christi, , Tex., como SURE-SOL 300, el cual es una mezcla de compuestos de diisopropilbifenilo y triisopropilbifenilo . También podrían usarse compuestos 5 de aceite de parafina y podrían ser cualquiera de un número de aceites minerales refinados convencionales viscosos, pálido a amarillo. Por ejemplo, podrían emplearse aceites minerales blancos en la presente invención. El aceite parafínico podría estar en el 10 componente de la resina fenólica, el componente de isocianato o ambos componentes. Un aceite parafínico preferido es SEMTOL 70, fabricado por Witco Chemical Co. , New York, N.Y. Una variedad de disolventes éster funcionales se 15 usan en las modalidades de la presente invención. Los mono esteres orgánicos (esteres de cadena larga), éster de ácido dibásico y/o mezclas de éster de ácido graso aumentan la polaridad de la formulación y de esta manera, promueven la incorporación de aceites 20 parafínicos alifáticos en la formulación más polar. Los esteres de cadena larga, tal como gliceriltrioleato, también se usan en las modalidades de la presente invención. La "cola" alifática de tal éster es compatible con los componentes no polares, mientras que 25 di éster de "cabeza" del éster es compatible con los componentes polares. El uso de un éster de cadena larga, de esta manera, permite un balanceo de carácter polar que facilita la incorporación del componente no polar en un sistema más polar. Aunque los disolventes empleados en combinación con el componente aglomerante de la parte 1 o el componente aglomerante de la parte 2 no entran, en ningún grado significativo, en la reacción entre las partes uno y dos, pueden afectar la reacción. De esta manera, la diferencia en la polaridad entre un poliisocianato y un poliol restringe la elección de los disolventes (y plastificantes por tal cuestión) en los que los componentes de la parte 1 y parte 2 son compatibles. Tal compatibilidad es necesaria para lograr la reacción y el curado completo de la composición aglomerante.

Agentes de Acoplamiento y Aditivos Los silanos se adicionan comúnmente a resinas de fundición fenólicas para mejorar la adhesión a la arena y los esfuerzos de tensión de los moldes y núcleos producidos a partir de las resinas. Cantidades tan bajas como 0.05% en peso, basadas en el peso de los componentes aglomerantes de la parte 1 o la parte 2, se han encontrado que proporcionan mejoramientos significativos en el esfuerzo de tensión. Cantidades superiores de silano pueden generar mejoramientos mayores en la resistencia hasta cantidades de aproximadamente 0.6% en peso o más. Los silanos se usan en una cantidad suficiente para mejorar la adhesión entre la resina y el agregado. Los niveles usados típicos de estos silanos son 0.1 a 1.5% basado en el peso de la resina. Los silanos usados incluyen ?~ aminopropiltrietoxisilano, 2- (3, 4-epoxiciclohexil) etil trimetoxisilano, bis (trimetoxisililpropil ) etilendiamina, cloruro de N-trimetoxisililpropil-N, N, -trimetilamonio y amino silano secundario. En la práctica de esta invención, los aditivos utilizados normalmente en los procesos de fabricación de fundición también pueden adicionarse a las composiciones durante el procedimiento de revestimiento de arena. Tales aditivos incluyen materiales, tal como óxido de hierro, arcilla, carbohidratos, fluoroboratos de potasio, harina de madera y similares.

Catalizadores Como se observó previamente, las composiciones de esta invención puede curarse mediante los procesos de caja en frío y sin cocción. Las composiciones se curan por medio de un catalizador apropiado. Mientras que podría usarse cualquier catalizador apropiado para catalizar la reacción entre el componente aglomerante de la parte 1 y el componente aglomerante de la parte 2, es para entenderse que cuando se emplea el proceso de ca a en frío, el catalizador empleado es en general un catalizador volátil. Por otro lado, cuando se emplea el proceso sin cocción, en general se utiliza un catalizador líquido. Además, no importa que proceso se utilice, esto es, el proceso de caja en frío o el proceso sin cocción, al menos se emplea suficiente catalizador para provocar que la reacción se complete sustancialmente del componente aglomerante de la parte 1 y el componente aglomerante de la parte 2. Los catalizadores líquidos de amina y los catalizadores metálicos empleados en el proceso sin cocción podrían estar en los componentes de la parte 1 y/o parte 2 o adicionarse a una mezcla de las partes 1 y 2. En el proceso de caja en frío, los catalizadores de amina terciaria se emplean siendo portados por una corriente de gas inerte a través de un artículo moldeado hasta que se realiza el curado. Los catalizadores ejemplares preferidos empleados cuando se curan las composiciones de esta invención mediante el proceso de caja en frío son catalizadores básicos volátiles, e.g., gases de aminas terciarias, que se pasan a través de un núcleo o molde, en general junto con un vehículo inerte, tal como aire o dióxido de carbono. Ejemplos de catalizadores de aminas terciarias 5 volátiles, que resultan en un curado rápido a temperatura ambiente que podrían emplearse en la práctica de la presente invención incluyen trimetilamina, trietilamina y dimet iletilamina y similares. Por otro lado, cuando se utilizan las composiciones 10 de esta invención en el proceso sin cocción, los catalizadores líquidos de aminas terciarias, se emplean en general, y preferentemente. Ejemplos de aminas terciarias líquidas que son básicas en naturaleza incluyen las que tienen un valor pK en un intervalo de 15 aproximadamente 4 a aproximadamente 11. El valor pKb es el logaritmo negativo de la constante de disociación de la base y en una medida bien conocida de la basicidad de un material básico. A mayor sea el número, la base es más débil. Las bases que caen dentro del intervalo 20 mencionado son en general, compuestos orgánicos que contienen uno o más átomos de nitrógeno. Se prefieren entre tales materiales compuestos heterocíclicos que contienen al menos un átomo de nitrógeno en la estructura del anillo. Ejemplos específicos de bases que 2S tienen un valor pKb dentro del intervalo mencionado V /•* incluyen 4-alquil-piridinas , en donde el grupo alquilo tiene de 1 a 4 átomos de carbono, isoquinolina, arilpiridinas, tal como fenil piridina, acridina, 2- raetoxipiridina , piridazinas, 3-cloropiridina y quinolina, N-metilimidazol , N-vinilimidazol, 4,4'- dipiridina, 1-metilbenzimidazol y 1,4-tiazina. Ejemplos adicionales de catalizadores preferidos apropiados incluyen, pero no se limitan a, catalizadores de aminas terciarias tal como N, N-dimetilbencilamina , trietilamina, tribencilamina , N , N-dimet il- , 3- propandiamina, N, N-dimetiletanolamina y trietanolamina. Se entiende que varios compuestos orgánicos metálicos también pueden usarse solos como catalizadores o en combinación con el catalizador mencionado previamente. Ejemplos de compuestos orgánicos metálicos útiles que podrían emplearse como materiales catalíticos adicionados son naftenato de cobalto, octoato de cobalto, dilaurato de dibutilestaño, octoato estañoso y naftenato de plomo y similares. Cuando se usan en combinaciones, tales materiales catalíticos, esto es los compuestos orgánicos metálicos y los catalizadores de aminas, podrían emplearse en todas las proporciones uno con otro. Se entiende además que cuando se utilizan las omposiciones de esta invención en el proceso sin cocción, los catalizadores de amina, si se desea, pueden disolverse en disolventes apropiados, tal como, por ejemplo, los disolventes de hidrocarburos mencionados anteriormente. Los catalizadores líquidos de aminas, en general, se emplean en un intervalo de aproximadamente 0.5% a aproximadamente 15% en peso, basado en el peso del componente aglomerante de la parte 1 presente en una composición de acuerdo con la invención. Cuando se emplea una composición aglomerante de esta invención en el proceso sin cocción, el tiempo de curado puede controlarse variando la cantidad del catalizador adicionado. En general, conforme la cantidad del catalizador se aumenta, el tiempo de curado disminuye . El curado de los aglomerantes de la presente invención, en general se lleva a cabo a temperatura ambiente sin necesidad de someter las composiciones a calor. Sin embargo, en la práctica usual de la fundición a menudo se emplea precalentamiento de la arena para aumentar la temperatura de la arena para acelerar las reacciones y controlar la temperatura y de esta manera, proporcionar una temperatura de operación sustancialmente uniforme sobre una base día a día. La arena se precalienta típicamente de aproximadamente - 1.11°C hasta tan alto como 48.40°C y preferentemente hasta aproximadamente 23.65°C a 37.40°C. Sin embargo, tal precalentamiento no es crítico ni necesario para llevar a cabo la práctica de esta invención. 5 Agregado El material agregado comúnmente usado en la industria de la fundición incluye, arena de sílice, agregado de construcción, cuarzo, arena de cromita, 10 arena de circón, arena de olivina o similares. También podría usarse arena regenerada, es decir la arena que podría haberse enlazado previamente con un aglomerante de uretano fenólico. La arena vendida bajo la designación de producto F- 15 5574, disponible en Badger Mining Corporation, Berlin, Wisconsin, es útil para la elaboración de núcleos y moldes de las modalidades de la presente invención. Asimismo, la arena vendida bajo la designación de producto Wedron 530, disponible en Wedron Silica, una 20 división de Fairmount Minerals, Wedron, Illinois, también es útil. También podría usarse la arena vendida bajo la designación de producto Nugent 480, disponible en Nugent Sand Company, Muskegon, Michigan. Como se conoce en el arte, el tipo de arena afectará el *"2B ~ desarrollo de la resistencia del agregado combinado.

Núcleos y Moldes de Fundición En general, el proceso para la elaboración de núcleos y moldes de fundición de acuerdo con una 5 modalidad de esta invención, comprende mezclar el material agregado con al menos una cantidad aglomerante del componente aglomerante de la parte 1 y el componente aglomerante de la parte 2. Una mezcla de un ácido que porta fluoruro y un compuesto de silicio o boro podrían 10 adicionarse al material agregado. De preferencia, el proceso para la elaboración de los núcleos y moldes de fundición de acuerdo con esta invención incluye mezclar el material agregado con al menos una cantidad aglomerante de un componente aglomerante de la parte 1 15 modificado, que contiene una mezcla de ácido fluorhídrico y un compuesto de silicio inorgánico descrito anteriormente. Alternativamente, se prefiere un componente aglomerante de la parte 1 modificado que contiene una mezcla de ácido fluorhídrico y ácido 20 bórico. En general, el proceso para la elaboración de núcleos y moldes de fundición de acuerdo con esta invención comprende mezclar el material agregado con al menos una cantidad aglomerante de los componentes el proceso para la elaboración de núcleos y moldes de fundición de acuerdo con esta invención comprende mezclar el material agregado con al menos una cantidad aglomerante de un componente aglomerante de la parte 1 modificado de la presente invención. Se adiciona un componente aglomerante de la parte 2 y el mezclado se continua hasta recubrir uniformemente el material agregado con los componentes aglomerantes de la parte 1 y la parte 2. En el proceso sin cocción, se adiciona una cantidad suficiente de catalizador para catalizar la reacción entre los componentes. La mezcla se manipula apropiadamente, como por ejemplo, distribuyendo la misma en un modelo o caja de núcleo apropiado. En el proceso de caja en frío, se aplica una cantidad suficiente de catalizador al núcleo o molde sin curar para catalizar la reacción entre los componentes. La mezcla se cura formando un producto conformado. No existe criticalidad para mezclar los constituyentes con el material agregado excepto cuando se usa un catalizador vaporoso, en tal caso el catalizador se pasa a través de una mezcla después de que se forma. Por otro lado, se prefiere adicionar el catalizador, en el caso del proceso sin cocción, como el constituyente último de la composición, de modo que la reacción prematura entre los componentes no se lleve a cabo. Los componentes podrían mezclarse con el material agregado ya sea simultáneamente o uno después de otro en dispositivos de mezclado apropiados, tal como mazas trituradoras, mezcladores continuos, mezcladores de cinta y similares, mientras que la agitación continua de la mezcla asegura el revestimiento uniforme de las partículas de agregado. Es para entenderse además que como un asunto práctico, el resol fenólico del componente aglomerante de la parte 1 puede almacenarse y mezclarse separadamente con el disolvente solo antes del uso de, o si se desea, mezclarse con el disolvente y almacenarse hasta que esté listo para el uso. Esto también es cierto con el poliisocianato del componente aglomerante de la parte 2. Como un asunto práctico, los componentes aglomerantes de la parte 1 y la parte 2 no deberían ponerse en contacto uno con otro hasta que estén listos para el uso para prevenir cualquier reacción prematura posible entre los mismos. Cuando la mezcla va a curarse de acuerdo al proceso de caja en frío, la mezcla después del formado como se describe, se somete a gasificación con un catalizador vaporoso como se describió anteriormente. Se pasa suficiente catalizador vaporoso a través de la mezcla formada para proporcionar la reacción sustancialmente completa entre los componentes. La velocidad de flujo del catalizador vaporoso es dependiente, por supuesto, del tamaño de la mezcla formada así como de la cantidad del aglomerante de la misma. Sin embargo, por el contrario, cuando la mezcla va a curarse de acuerdo al proceso sin cocción, el catalizador se adiciona en general en forma líquida al material agregado con el componente aglomerante de la parte 1. La mezcla después se forma y se permite simplemente que se cure hasta que la reacción entre los 10 componentes sea sustancialmente completa, formando de esta manera un producto conformado, tal como un núcleo o molde de fundición. Por otro lado, el catalizador líquido también podría mezclarse con el componente aglomerante de la parte 1 antes de revestir el material 15 agregado con los componentes. La cantidad del aglomerante puede variar sobre un amplio rango suficiente para aglomerar el refractario en el curado del aglomerante. En general, tal cantidad variará de aproximadamente 0.4 a aproximadamente 6 por 20 ciento en peso del aglomerante basado en el peso del agregado y de preferencia, de aproximadamente 0.5% a 3.0% en peso del agregado. Las composiciones aglomerantes de esta invención podrían emplearse mezclando las mismas con una variedad amplia de .2 ateriales agregados. Cuando se emplean de esta manera, la cantidad de aglomerante y agregado pueden variar ampliamente y no es crítica. Por otro lado, al menos una cantidad de aglomerante de la composición aglomerante debería estar presente para recubrir sustancial, completa y uniformemente todas las partículas de arena y proporcionar una mezcla uniforme de la arena y el aglomerante. De esta manera, está presente suficiente aglomerante, de modo que cuando la mezcla se forma convenientemente conforme se desee y se cure, se proporciona un artículo formado fuerte, uniforme el cual se cura sustancialmente uniformemente de forma completa, minimizando de esta manera el corte y deformación durante el manejo del artículo formado, tal como, por ejemplo, moldes o núcleos de arena de esta manera hechos . En las modalidades de prueba de la presente invención, las resistencias a la tensión de los núcleos preparados como se observó anteriormente, se determinaron usando un probador de tensión Thwing-Albert (Philadelphia, Pa) . Este dispositivo consiste de mandíbulas que acomodan los extremos de un núcleo de prueba en forma de "hueso de perro". Después se aplica una carga a cada extremo del núcleo de prueba conforme las mandíbulas se mueven una con respecto a la otra. La aplicación de una carga aumentada continua hasta que el núcleo de prueba se rompe. La carga en este punto se limita por es esfuerzo de tensión, y tiene unidades de psi (libras por pulgada cuadrada). Las ventajas de esta invención y sus modalidades preferidas se demostrarán más completamente mediante los Ejemplos siguientes, que demuestran la práctica de la invención. En estos Ejemplos, y en cualquier parte a través de toda la especificación, las partes y porcentajes están en peso, y las temperaturas están en grados Celsius, a menos que se indique expresamente que es de otra manera.

Núcleos de Prueba - Ejemplos de la Caja en frió Los núcleos de prueba se prepararon mediante el método siguiente: a una cantidad de aproximadamente 2.5 kg del material agregado secado y lavado se adicionó una cantidad del componente aglomerante de la parte 1 o un componente aglomerante de la parte 1 modificado de la presente invención y la mezcla se agitó durante aproximadamente un minuto en un Mezclador Hobart Kitchen Aid. Luego, se adicionó a la mezcla un componente aglomerante de la parte 2, que después se mezcló adicionalmente durante otros dos minutos. Esta mezcla después se usó para formar especímenes de tensión de hueso de perro de 1 pulgada de la American Foundrymen Society en una caja de núcleo estándar empleando un soplador para núcleo de laboratorio. Los núcleos se curaron a temperatura ambiente usando catalizador de trietil amina vaporoso y todas las muestras se rompieron a varios intervalos de tiempo después de que se hizo la mezcla. Los núcleos se almacenaron en un ambiente de laboratorio abierto, a temperaturas ambientales, hasta que se probaron, o, como se observó, los núcleos se almacenaron en cámaras de humedad que proporcionaron una humedad especificada. Las mediciones de la resistencia a la tensión se hicieron como se describió anteriormente. Se registraron típicamente valores promedio para 3 mediciones de la resistencia a la tensión. Para los controles, se reportan resultados promedio de cinco pruebas de arena separadas. Los tiempos listados en las tablas posteriores para los resultados de la resistencia a la tensión se refieren a la edad del núcleo en el tiempo de la prueba. En la prueba de los aglomerantes de caja en frío, el desarrollo de la resistencia a la tensión se determinó como una función de la edad del núcleo como una función de la edad de la mezcla de arena. Esta última prueba se refiere como la prueba de vida de anaquel. En la prueba de vida de anaquel, una porción de la mezcla de arena/aglomerante se deja que envejezca bajo condiciones ambientales. A intervalos periódicos después de que la mezcla se ha hecho, se usan porciones de la mezcla de arena/aglomerante para hacer los núcleos para probar las resistencias a la tensión. Es típico que se presentará algo de degradación de la resistencia a la tensión de un núcleo curado como una función del tiempo de la mezcla de arena/aglomerante.

Núcleos de Prueba - Proceso sin cocción Los núcleos de prueba se prepararon mediante el método siguiente: a una cantidad de aproximadamente 2.5 kg del material agregado secado y lavado se adicionó una cantidad del componente aglomerante de la parte 1 o un componente aglomerante de la parte 1 modificado de la presente invención, un componente aglomerante de la parte 2 y un catalizador de amina líquido. Esta mezcla se agitó durante aproximadamente un minuto en un mezclador Hobart Kitchen Aid y después se usó inmediatamente para formar especímenes de tensión de hueso de perro de 1 pulgada de la American Foundrymen Society en una caja de núcleo Dietert 696. Los núcleos se curaron a temperatura ambiente usando un catalizador de amina líquido y las muestras se rompieron a varios intervalos de tiempo después de que se hizo la mezcla. Los núcleos se almacenaron en un ambiente de laboratorio abierto, a temperaturas ambientales, hasta que se probaron, o, como se observó, los núcleos se almacenaron en cámaras de humedad que proporcionaron una humedad especificada. Las mediciones de la resistencia a la tensión se hicieron como se describió anteriormente. Se registraron típicamente valores promedio para 3 mediciones de la resistencia a la tensión. Los tiempos listados en las tablas posteriores para los resultados de la resistencia a la tensión se refieren a la edad del núcleo en el tiempo de prueba. Las cámaras de humedad usadas en las pruebas de caja en frío y sin cocción son típicas del tipo de cámaras conocidas en el arte. Las cámaras de vidrio, en general desecadores de vidrio, se usan como cámaras de humedad. Se usan ya sea agua o soluciones de agua y glicerol para generar un ambiente de humedad relativamente constante en las cámaras de vidrio.

Ejemplo 1 - Efecto de la Adición de Ácido Fluorhídrico y Gel de Silice a un Aglomerante de Caja en frió En este ejemplo, se determinó el efecto de la adición de cantidades variadas de ácido fluorhídrico y gel de sílice sobre la resistencia a la humedad. El control incluyó un aglomerante que no empleó ácido fluorhídrico y tampoco gel de sílice. Para estas pruebas, se usó una solución acuosa al 48% p/p de ácido 5 fluorhídrico, disponible en Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin. La gel de sílice usada fue gel de sílice Grado 63, disponible en Fischer Scientific Company, Hanover Park, Illinois. Cuando se requirió, el ácido que porta fluoruro y el compuesto inorgánico de 0 silicio se mezclaron con el componente aglomerante de la parte 1 para formar una mezcla líquida que tuvo una viscosidad similar a la viscosidad del componente aglomerante de la parte 1 de control. El agregado usado fue Wedron 530. El aglomerante total usado fue 1.0%, 5 basado en el peso de arena. La relación del componente aglomerante de la parte 1 al componente aglomerante de la parte 2 fue 55:45. El componente aglomerante de la parte 1 fue SIGMA CURE 7121 y el componente aglomerante de la parte 2 fue SIGMA CURE 7515. Ambos componentes de 0 la parte 1 y 2 contuvieron una cantidad pequeña de un organosilano .

X Tabla 1. Mejoramientos de la Resistencia a la tensión en el Proceso de Caja en frió Parte 1 7121 7121 7121 7121 7121 7121 7121 Parte 2 7515 7515 7515 7515 7515 7515 7515 Adición 0% 0.1% 0.2% 0.3% 0.4% 0.5% 0.6% de HF, % Adición 0% 0.2! 0.2% 0.2: 0.2% 0.2! 0.4 de gel de sílice, % Resistencia a la tensión, atm 1 minuto 12.92 12.24 12.98 14.00 12.85 12.78 13.66 1 hora 17.00 16.25 15.91 17.47 17.74 18.29 17.34 24 horas 17.88 17.13 17.61 19.99 18.56 18.56 18.76 Resistencia a la tensión, atm, a 100% de Humedad Relativa 2 horas 7.07 6.05 7.68 12.30 12.85 12.78 10.88 24 horas 6.05 7.88 6.66 11.90 12.44 12.51 11.35 Tensión de la vida de anaquel, atm (edad de la arena de una hora) 1 minuto 11.15 11.22 11.83 13.32 12.44 11.96 12.44 **.»-- *;" •* 47 Los resultados de la tabla 1 demuestran un mejoramiento inesperado en la resistencia a la humedad tanto como 107%. Como se describe en la tabla 1, los núcleos hechos de acuerdo con los principios de la presente invención, y un control, se almacenaron en una cámara de humedad proporcionando un ambiente de 100% de humedad relativa para 2 horas o 24 horas. Al final de estos períodos de tiempo, se determinó la resistencia a la tensión de los núcleos. 10 Ejemplo 2 - Efecto de la Adición de Ácido Fluorhídrico y Gel de Sílice a un Aglomerante de Caja en frío En este ejemplo, como en el ejemplo 1 anterior, se 15 determinó el efecto de adicionar cantidades variadas de ácido fluorhídrico y gel de sílice sobre la resistencia a la humedad. El control incluyó un aglomerante sin emplear ácido fluorhídrico y tampoco gel de sílice. Para estas pruebas, se usó una solución acuosa al 48% p/p de 20 ácido fluorhídrico, disponible en Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin. La gel de sílice usada fue catálogo no. 28859-4, disponible en Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin. Cuando se requirió su uso, el ácido que porta fluoruro y el compuesto de 25 silicio inorgánico se mezclaron con el componente aglomerante de la parte 1 para formar una mezcla líquida que tuvo una viscosidad similar a la viscosidad del componente aglomerante de la parte 1 de control. El agregado usado fue Wedron 530. El aglomerante total fue 1.0%, con base en el peso de la arena. La relación del componente aglomerante de la parte 1 al componente aglomerante de la parte 2 fue 55:45. El componente aglomerante de la parte 1 fue SIGMA CURE 7121 y el componente aglomerante de la parte 2 fue SIGMA CURE 7515. Ambos componentes de la parte 1 y la parte 2 contuvieron una cantidad pequeña de un organosilano.

Tabla 2. Mejoramiento de la Resistencia a la tensión en el Proceso de Caja en frío Parte 1 7121 7121 7121 7121 7121 7121 7121 Parte 2 7515 7515 7515 7515 7515 7515 7515 Adición 0% 0.3% 0% 0.3! 0.3% 0.3% de HF, % Adición 0% 0% 0.2! 1.0% 0.1! 0.2! 0.3% de gel de sílice, % Resistencia a la tensión, atm 1 minuto 12.92 12.37 12.64 14.58 13.12 12.98 13.19 1 hora 17.00 16.79 17.61 16.38 18.29 17.34 17.47 24 horas 17.88 17.13 18.08 17.81 18.29 18.56 17.61 Resistencia a la tensión, atm, a 100% de Humedad Relativa 2 horas 7.07 8.70 5.44 6.18 14.14 13.73 13.87 24 horas 6.05 9.24 5.71 6.66 11.76 10.13 12.10 Tensión de la vida de anaquel, atm (edad de la arena de una hora) 1 minuto 11.15 11.2! 11.96 12.44 11.83 12.44 12.37 Los resultados de la tabla 2 demuestran un mejoramiento inesperado en la resistencia a la humedad tanto como 100%. Por comparación con la tabla 1 anterior, los resultados de la tabla 2 también demuestran que cantidades menores de ácido fluorhídrico y gel de sílice son efectivas en la generación de aumentos dramáticos en la resistencia a la humedad. Los resultados de la tabla 1 y 2 también demuestran que grados diferentes de gel de sílice son igualmente efectivos para proporcionar estos mejoramientos en la , .„ 50 resistencia a la humedad. Como se describió anteriormente, los núcleos hechos de acuerdo a los principios de la presente invención, y un control, se almacenaron en una cámara de humedad que proporcionaba 5 un ambiente de 100% de humedad relativa para 2 o 24 horas. Al final de estos períodos de tiempo, se determinó la resistencia a la tensión de los núcleos.

Ejemplo 3 - Efecto de la Adición de Ácido Fluorhídrico 10 y Gel de Sílice a un Aglomerante de Caja en frío En este ejemplo, se determinó el efecto de adicionar cantidades variadas y reducidas de gel de sílice, en combinación con ácido fluorhídrico, sobre la 15 resistencia a la humedad. El control incluyó un aglomerante sin emplear ácido fluorhídrico y tampoco gel de sílice. Para estas pruebas, se usó una solución acuosa al 48% p/p de ácido fluorhídrico, disponible en Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin. La gel 20 de sílice usada fue catálogo no. 28859-4, disponible en Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin. Cuando se requirió su uso, el ácido que porta fluoruro y el compuesto de silicio inorgánico se mezclaron con el componente aglomerante de la parte 1 para formar una "atür mezcla líquida que tuvo una viscosidad similar a la viscosidad del componente aglomerante de la parte 1 de control. El agregado usado fue Wedron 530. El aglomerante total fue 1.0%, con base en el peso de la arena. La relación del componente aglomerante de la parte 1 al componente aglomerante de la parte 2 fue 55:45. El componente aglomerante de la parte 1 fue SIGMA CURE 7121 y el componente aglomerante de la parte 2 fue SIGMA CURE 7515. Ambos componentes de la parte 1 y la parte 2 contuvieron una cantidad pequeña de un organosilano .

Tabla 3. Mejoramiento de la Resistencia a la tensión en el Proceso de Caja en frío Parte 1 7121 7121 7121 7121 7121 7121 7121 Parte 2 7515 7515 7515 7515 7515 7515 7515 Adición 0% 0.3! 0.3% 0.3% 0.3% 0.3% 0.3% de HF, % Adición 0% 0.01% 0.02% 0.03% 0.05% 0.1% 0.2% de gel de sílice, % Resistencia a la tensión, atm 1 minuto 12.92 13.26 13.87 12.85 13.26 14.62 14.00 1 hora 17.00 17.34 17.13 16.93 17.95 17.00 17.47 24 horas 17.88 17.68 18.42 18.02 18.83 20.06 19.92 Resistencia a la tensión, atm, a 100% de Humedad Relativa 2 horas 7.07 10.33 10.47 11.15 11.76 12.71 12.30 24 horas 6.05 7.27 9.52 10.26 11.35 12.85 11.90 Tensión de la vida de anaquel, atm (edad de la arena de una hora) 1 minuto 11.15 11.76 13.05 11.76 12.64 12.92 13.32 Los resultados de la tabla 3 demuestran un mejoramiento inesperado en la resistencia a la humedad tanto como 112%. Comparando la tabla 1 y la tabla 2 anteriores, los resultados de la tabla 3 también demuestran que cantidades muy bajas de gel de sílice, cuando se usan con un ácido que porta fluoruro, son efectivas en la generación de aumentos dramáticos en la resistencia a la humedad.

Ejemplo 4 - Efecto de Diferentes Fuentes de Silicio En este ejemplo, se determinó el efecto de "*< " - 53 adicionar silicio de diferentes fuentes sobre la resistencia a la humedad. El control incluyó un aglomerante sin emplear ácido fluorhídrico ni gel de sílice. Para estas pruebas, se usó una solución acuosa 5 al 48% p/p de ácido fluorhídrico, disponible en Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin. Cuando se requirió, se usó ferrosilicio, disponible en Hickman, Williams and Company. Cuando se requirió, se usó siliciuro de fierro, disponible en Aldrich Chemical 10 Company, Milwaukee, Wisconsin. Cuando se requirió, se usaron talco, el cual es silicato de magnesio anhidro y silicato de calcio, ambos disponibles en Aldrich Chemical Company. Cuando se requirió, se usó VEINGUARD, disponible en Borden Chemical Company, Louisville, 15 Kentucky. Cuando se requirió su uso, el ácido que porta fluoruro y el compuesto de silicio inorgánico se mezclaron con el componente aglomerante de la parte 1 para formar una mezcla líquida que tuvo una viscosidad similar a la viscosidad del componente aglomerante de la 20 parte 1 de control. El agregado usado fue Wedron 530. El aglomerante total usado fue 1.0%, basado en el peso de arena. La relación del componente aglomerante de la parte 1 al componente aglomerante de la parte 2 fue 55:45. El componente aglomerante de la parte 1 fue SIGMA 25 CURE 7121 y el componente aglomerante de la parte 2 fue SIGMA CURE 7515. Ambos componentes de la parte 1 y 2 contuvieron una cantidad pequeña de un organosilano.

Tabla 4. Mejoramiento de la Resistencia a la tensión en el Proceso de Caja en frío Parte 1 7121 7121 7121 7121 7121 7121 Parte 2 7515 7515 7515 7515 7515 7515 Adición de 0% 0.3% 0.3% 0.3! 0.3! 0.3% HF, % Fuente de 0% Ferro- Siliciuro Talco Silicato VEINGUARD silicio, de fierro de calcio silicio, % 0.2- 0.2% 0.2! 0.2! 0.2% Resistencia a la tensión, atm 1 minuto 12.92 13.32 12.64 12.30 12.92 12.44 1 hora 17.00 16.59 17.00 14.96 15.64 15.30 24 horas 17.88 19.78 19.78 18.22 17.74 16.93 Resistencia a la tensión, atm, a 100% de Humedad Relativa 2 horas 7.07 11.01 11.15 9.24 9.99 6.52 24 horas 6.05 9.92 11.15 9.1: .29 7.61 Tensión de la vida de anaquel, atm (edad de la arena de una hora) 1 minuto 11.15 11.56 10 11.15 11.08 11.56 Los resultados de la tabla 4 demuestran un mejoramiento inesperado en la resistencia a la humedad tanto como 84%. Comparando las tablas 1, 2 y 3 anteriores, los resultados de la tabla 4 también demuestran que diferentes fuentes de silicio, cuando se usan con un ácido que porta fluoruro, son efectivas en la generación de aumentos dramáticos en la resistencia a la humedad. Como se describió anteriormente, los núcleos se almacenaron en una cámara de humedad proporcionando un ambiente de 100% de humedad relativa para 2 horas o 24 horas. Al final de estos períodos de tiempo, se determinó la resistencia a la tensión de los núcleos.

Ejemplo 5 - Ejemplos Adicionales del Efecto de Diferentes Fuentes de Silicio En este ejemplo, se determinó el efecto de adicionar silicio de diferentes fuentes sobre la resistencia a la humedad. El control incluyó un se aglomerante sin emplear ácido fluorhídrico ni compuesto de silicio inorgánico. Para estas pruebas, se usó una solución acuosa al 48% p/p de ácido fluorhídrico, disponible en Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin. La gel de sílice usada fue gel de sílice Grado 63, disponible en Fischer Scientific Company, Hanover Park, Illinois o gel de sílice no. de catálogo 28859-4 ("Silica Gel Grade 60") disponible en Aldrich Chemical Company. Cuando se requirió, se usó ALUSIL, un aluminosilicato de sodio, disponible en Crosfield Corporation, Warrington, Reino Unido. Cuando se requirió, se usó sílice coloidal, disponible en Akzo Nobel, Marietta, Georgia, bajo la marca comercial NYACOL 9950. Cuando se requirió, se usó silicato de sodio como "líquido grado 40" de OxyChem Corporation, Dallas, Texas. Cuando se requirió su uso, el ácido que porta fluoruro y el compuesto inorgánico de silicio se mezclaron con el componente aglomerante de la parte 1 para formar una mezcla líquida que tuvo una viscosidad similar a la viscosidad del componente aglomerante de la parte 1 de control. El agregado usado fue Wedron 530. El aglomerante total usado fue 1.0%, basado en el peso de arena. La relación del componente aglomerante de la parte 1 al componente aglomerante de la parte 2 fue 55:45. El componente aglomerante de la parte 1 fue SIGMA ^€üRE 7121 y el componente aglomerante de la parte 2 fue SIGMA CURE 7515. Ambos componentes de la parte 1 y 2 contuvieron una cantidad pequeña de un organosilano.

Tabla 5. Mejoramiento de la Resistencia a la Tensión en el Proceso de Caja en frío Parte 1 7121 7121 7121 7121 7121 7121 7121 Parte 2 7515 7515 7515 7515 7515 7515 7515 Adición 0% 0.3% 0.3% 0.3% 0.5! 0.6% de HF, % 0.3% Fuente de 0% de Gel de Gel de Alusil Sílice Silicato silicio, % silicio sílice sílice ET Coloidal de sodio Grado Grado 63 60 0.2% 0.2! 0.2% 0.4% 0.5% 0.2% Resistencia a la tensión, atm 1 minuto 12.92 12.78 12.85 12.10 13.05 13.53 12.85 1 hora 17.00 16.66 17.34 16.52 17.95 16.93 15.91 24 horas 17.88 18.97 19.31 19.38 19.38 17.88 16.32 Resistencia a la tensión, atm, a 100% de humedad relativa 2 horas 7.07 11.15 14.75 11.15 14.82 8.50 9.58 24 horas 6.05 10.94 13.46 9.58 13.39 7.68 9.86 Tensión de la vida de anaquel, atm (edad de la arena de una hora) 1 minuto 11.15 12.58 12.44 11.90 12.10 12.85 11.90 Los resultados de la tabla 5 demuestran un mejoramiento inesperado en la resistencia a la humedad tanto como 122%. Comparando las tablas 1 a 4 anteriores, los resultados de la tabla 5 también demuestran que diferentes fuentes de silicio son efectivas en la generación de aumentos en la resistencia a la humedad. Como se describió anteriormente, los núcleos se almacenaron en una cámara de humedad proporcionando un 10 ambiente de 100% de humedad relativa para 2 horas o 24 horas. Al final de estos períodos de tiempo, se determinó la resistencia a la tensión de los núcleos. Con relación a los resultados obtenidos en las tablas 1 a 3, puede observarse mediante los resultados de la tabla 5 que la presente invención también resulta en una vida de anaquel mejorada.

Ejemplo 6 - Ejemplos Adicionales del Efecto de Diferentes Fuentes de Silicio En este ejemplo, se determinó el efecto de adicionar silicio de diferentes fuentes sobre la resistencia a la humedad. El control incluyó un aglomerante sin emplear ácido fluorhídrico ni gel de sílice. Para estas pruebas, se usó una solución acuosa al 48% p/p de ácido fluorhídrico, disponible en Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin. La gel de sílice usada fue gel de sílice no. de catálogo 28859-4 ("Silica Gel 60"), disponible en Aldrich Chemical Company. Cuando se requirió, se usaron vidrio de sosa esmerilado o vapores de sílice. Estos materiales en general, son disponibles como se conocen en el arte. Cuando se requirió su uso, el ácido que porta fluoruro y el compuesto inorgánico de silicio se mezclaron con el componente aglomerante de la parte 1 para formar una mezcla líquida que tuvo una viscosidad similar a la viscosidad del componente aglomerante de la parte 1 de control. El agregado usado fue Wedron 530. El ? -<SJ^¡.» 60 aglomerante total usado fue 1.0%, basado en el peso de arena. La relación del componente aglomerante de la parte 1 al componente aglomerante de la parte 2 fue 55:45. El componente aglomerante de la parte 1 fue SIGMA CURE PM14 y el componente aglomerante de la parte 2 fue SIGMA CURE PM25. Ambos componentes de la parte 1 y 2 contuvieron una cantidad pequeña de un organosilano.

Tabla 6. Mejoramiento de la resistencia a la Tensión 10 en el Proceso de Caja en frío Parte 1 PM14 PM14 PM14 PM14 PM14 Parte 2 PM25 PM25 PM25 PM25 PM25 Adición de ß% 0.3% 0.3% 0.3! 0.3% HF, % Fuente de Vidrio de Vapores de Gel de Gel de Silicio % sosa sílice sílice sílice esmer i lado 0% 0.2% 0.2% 0.21 0.1% Resistencia a la Tensión, atm 1 minuto 13.73 13.73 13.80 14.48 13.73 1 hora 19.72 18.36 17.95 19.7: 18.90 24 horas 17.47 20.94 19.85 18.70 19.99 Resistencia a la Tensión, atm, 100! de humedad relativa 2 horas 8.36 9.24 9.11 10.26 10.20 24 horas 2.99 7.75 8.84 7.34 8.77 Resistencia a la tensión de Vida de Anaquel, atm (edad de la arena de una hora) 1 minuto 13.19 13.05 13.39 12.44 13.46 Los resultados de la tabla 6 demuestran un mejoramiento inesperado en la resistencia a la humedad tanto como 195%. Los resultados de la tabla 6 también demuestran que diferentes fuentes de silicio son efectivas en la generación de aumentos en la resistencia a la humedad. Como se describió anteriormente, los núcleos hechos de acuerdo a los principios de la presente invención, y un control, se almacenaron en una cámara de humedad proporcionando un ambiente de 100% de humedad relativa para 2 horas o 24 horas. Al final de estos períodos de tiempo se determinó la resistencia a la tensión de los núcleos Ejemplo 7 - Efecto de la Adición de Acido Fluorosilícico o Ácido Fluorobórico 5 En este ejemplo, se determinó el efecto de la adición de ácido fluorosilícico o ácido fluorobórico en lugar de ácido fluorhídrico sobre la resistencia a la humedad. El control incluyó un aglomerante sin emplear 10 ácido fluorhídrico ni compuesto de sílice inorgánico. Para estas pruebas, se usaron una solución acuosa al 20- 25% p/p de ácido fluorosilícico o una solución acuosa al 48% p/p de ácido fluorobórico, ambos disponibles en Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin. Se usó 15 gel de sílice, disponible como no. de catálogo 28859-4 de Aldrich Chemical Company. Cuando se requirió su uso, el ácido que porta fluoruro y el compuesto inorgánico de silicio se mezclaron con el componente aglomerante de la parte 1 para formar una mezcla líquida que tuvo una 20 viscosidad similar a la viscosidad del componente aglomerante de la parte 1 de control. El agregado usado fue Wedron 530. El aglomerante total usado fue 1.0%, basado en el peso de arena. La relación del componente aglomerante de la parte 1 al componente aglomerante de 25" la parte 2 fue 55:45. El componente aglomerante de la parte 1 fue SIGMA CURE 7121 y el componente aglomerante de la parte 2 fue SIGMA CURE 7515. Ambos componentes de la parte 1 y 2 contuvieron una cantidad pequeña de un organosilano .

Tabla 7. Mejoramiento de la Resistencia a la Tensión en el Proceso de Caja en frío Parte 1 7121 7121 7121 Parte 2 7515 7515 7515 Adición de 0! 0.4%- 0.3 s.2 Acido Gel de 0% 0.2; 0.2: sílice Resistencia a la Tensión, atm 1 minuto 12.92 13.19 11.42 1 hora 17.00 17.81 15.91 24 horas 17. 27.54 17.13 Resistencia a la Tensión, atm, a 100% de humedad relativa 2 horas 7.07 8.63 11.76 24 horas 6.05 7.07 10.81 Resistencia a la tensión de Vida de Anaquel, atm (edad de la arena de una hora) 1 minuto 11.15 11.49 10.67 1 El ácido usado fue ácido fluorosilícico. 2 El ácido usado fue ácido fluorobórico.

Los resultados de la tabla 7 demuestran sorprendentemente, que el ácido fluorosilícico o el ácido fluorobórico en combinación con gel de sílice proporcionan un mejoramiento inesperado en la resistencia a la humedad tanto como 79%. Como se describió anteriormente, los núcleos hechos de acuerdo a los principios de la presente invención y un control, se almacenaron en una cámara de humedad proporcionando un ambiente de 100% de humedad relativa para 2 horas o 24 horas. Al final de estos períodos de tiempo se determinó la resistencia a la tensión de los núcleos.

Ejemplo 8 - Efecto de Diferentes Metodologías de Mezclado En este ejemplo, se determinó el efecto de adicionar ácido fluorhídrico y gel de sílice a diferentes componentes usados para mezclar una mezcla de aglomerante y agregado sobre la resistencia a la humedad. El control incluyó un aglomerante sin emplear 5 ácido que porta fluoruro ni el compuesto que porta silicio. Para estas pruebas, se usó una solución acuosa al 48% p/p de ácido fluorhídrico, disponible en Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin. El gel de sílice usado fue no. de catálogo 28859-4, también disponible en 10 Aldrich Chemical Company. A menos que se especifique lo contrario, el ácido que porta fluoruro y el compuesto de silicio inorgánico se mezclaron con un componente aglomerante de la parte 1 para formar una mezcla líquida que tuvo una viscosidad similar a la viscosidad del 15 componente aglomerante de la parte 1 de control. El agregado usado fue Wedron 530. El aglomerante total usado fue 1.0%, basado en el peso de arena. La relación del componente aglomerante de la parte 1 al componente aglomerante de la parte 2 fue 55:45. El componente 20 aglomerante de la parte 1 fue SIGMA CURE 7121 y el componente aglomerante de la parte 2 fue SIGMA CURE 7515. Ambos componentes de la parte y la parte 2 contuvieron una cantidad pequeña de un organosilano. El ácido fluorhídrico y gel de sílice se $5 adicionaron de acuerdo a las siguientes metodologías. El propósito de estas pruebas fue determinar si el punto de adición de los aditivos de la presente invención fue determinativo conforme a los resultados producidos en los mejoramientos de la resistencia a la tensión.

Metodologías para Adicionar Ácido Fluorhídrico y Gel de Sílice Metodología Descripción A Control- sin usar aditivos Ambos aditivos en el componente B aglomerante de la parte 1 Ácido fluorhídrico y gel de sílice se combinaron e hicieron reaccionar para formar una pre-mezcla. La pre-mezcla después se adicionó al componente aglomerante de la parte 1 Se adicionó ácido fluorhídrico al componente aglomerante de la parte 1. Se adicionó gel de sílice al componente aglomerante de la parte 2.

Se adicionó ácido fluorhídrico al agregado, se mezcló y se dejó en reposo durante un minuto antes de mezclarse con los componentes aglomerantes. Se adicionó gel de sílice al componente aglomerante de la parte 1. Se usó un componente aglomerante de la parte 2 no modificado Se adicionó gel de sílice al agregado y se mezcló durante un minuto antes de mezclarse con los componentes aglomerantes. Se adicionó ácido fluorhídrico al componente aglomerante de la parte 1. Se usó un componente aglomerante de la parte 2 no modificado .

. Tabla 8. Mejoramiento de la Resistencia a la Tensión en el Proceso de Caja en frío Parte 1 7121 7121 7121 7121 7121 7121 Parte 2 7515 7515 7515 7515 7515 7515 Adición 0% 0.3% 0.3! 0.3% 0.3! de HF, % Adición 0% 0.2! 0.2: 0.2' 0.2: 3.5! de gel de sílice , % Metodología J B C Resistencia al esfuerzo, atm 1 minuto 12.92 14.00 13.05 12.51 13.46 12.58 1 hora 17.00 17.47 17.00 16.38 17.74 16.79 24 horas 17.88 19.99 19.85 17.13 17.27 17.20 Resistencia al esfuerzo, atm, a 100% de humedad relativa 2 horas 7.07 12.30 11.76 5.71 4.01 8.02 24 horas 6.05 11.90 10.33 6.12 4.42 6.86 i* Tensión de Vida de Anaquel, atm (edad de la arena de una hora) 1 minuto 11.15 13.32 11.35 11.21 11.62 12.58 Los resultados de la tabla 8 demuestran que combinando los aditivos de la presente invención con el componente aglomerante de la parte 1, ya sea individualmente, o después de hacer reaccionar primero los aditivos en una pre-mezcla, produce mejoramientos inesperados en la resistencia a la humedad. Como se describe en la tabla 1, los núcleos hechos de acuerdo a los principios de la presente invención, y un control, 10 se almacenaron en una cámara de humedad proporcionando un ambiente de 100% de humedad relativa para 2 horas o 24 horas. Al final de estos períodos de tiempo, se determinó la resistencia a la tensión de los núcleos. 15 Ejemplo 9 - Efecto de la Adición de Aditivos sin Silicio En este ejemplo, se determinó el efecto de la adición de ácido bórico en lugar de un compuesto de áfl?P silicio inorgánico sobre la resistencia a la humedad. El control incluyó un aglomerante que no empleó ácido fluorhídrico ni ácido bórico. Para estas pruebas, se usó una solución acuosa al 48% p/p de ácido fluorhídrico. Se usó ácido bórico grado comercial. Este material está 5 disponible en general como se conoce en el arte. Cuando se requirió su uso, el ácido que porta fluoruro y el compuesto de boro se mezclaron con el componente aglomerante de la parte 1 para formar una mezcla líquida que tuvo una viscosidad similar a la viscosidad del 10 aglomerante de la parte 1 de control. El agregado usado fue Wedron 530. El aglomerante total fue 1.0%, basado en el peso de arena. La relación del componente aglomerante de la parte 1 al componente aglomerante de la parte 2 fue 55:45. El componente aglomerante de la parte 1 fue 15 SIGMA CURE 7121 y el componente aglomerante de la parte 2 fue SIGMA CURE 7515. Ambos componentes de la parte 1 y la parte 2 contuvieron una cantidad pequeña de un organosilano . 20 f&5 f«*9? 71 Tabla 9. Mejoramiento de la Resistencia a la Tensión en el Proceso de Caja en Frío Parte 1 7121 7121 Parte 2 7515 7515 Adición de HF, 0% 0.5% Aditivo, % 0% Ácido bórico, 0.5% Resistencia al esfuerzo, atm 1 minuto 12.92 11.42 1 hora 17.00 16.79 24 horas 17.88 18.90 Resistencia al esfuerzo, atm, 100% de humedad relativa 2 horas 7.07 13.05 24 horas 6.05 11.15 Tensión de Vida de Anaquel, atm (edad de la arena de una hora) 1 mi nut o 11 . 15 1 1 . 35 Los resultados de la tabla 9 demuestran que, sorprendentemente, el uso de ácido bórico proporciona un mejoramiento inesperado de la resistencia a la humedad tanto como 84%. Como se describió anteriormente, los núcleos hechos de acuerdo a los principios de la presente invención, y un control, se almacenaron en una cámara de humedad proporcionando un ambiente de 100% de humedad relativa para 2 horas o 24 horas. Al final de estos períodos de tiempo, se determinó la resistencia a la tensión de los núcleos.

Ejemplo 10 - Efecto de Silano sobre las Modalidades de la Presente Invención En este ejemplo se determinó el efecto de la adición de silano a la combinación de la presente invención sobre la resistencia a la humedad. El control incluyó un aglomerante sin emplear ácido fluorhídrico y sin gel de sílice, y silano al 0.4%. Para estas pruebas, se usaron ácido fluorhídrico y gel de sílice, cada uno como se describió anteriormente. Se usaron dos organosilanos comercialmente disponibles. Estos organosilanos se venden, respectivamente, bajo las marcas comerciales A-187 y A-1160, disponibles en Witco Corporation, Friendly, West Virginia. Los resultados de las pruebas son el promedio de los cinco resultados de la prueba de arena. Cuando su uso se requiera, el ácido que porta fluoruro y el compuesto de silicio inorgánico se mezclaron con el componente aglomerante de la parte 1 para formar una mezcla líquida que tuvo una viscosidad similar a la viscosidad del componente aglomerante de la parte 1 de control. El agregado usado fue Wedron 530. El aglomerante total usado fue 1.0%, basado en el peso de arena. La relación del componente aglomerante de la parte 1 al componente aglomerante de la parte 2 fue 55:45. El componente aglomerante de la parte 1 fue SIGMA CURE 7121 y el componente aglomerante de la parte 2 fue SIGMA CURE 7515. Ambos componentes de la parte 1 y la parte 2 contuvieron una cantidad pequeña de un organosilano, a menos que se observara lo contrario.

Tabla 10 - Mejoramiento de la Resistencia a la Tensión en el Proceso de Caja en Frío Parte 1 7121 7121 7121 7121 Parte 2 7515 7515 7515 7515 Adición de HF, 0.3% 0.3% 0.3% Gel de sílice, 0.2% 0.2% 0.2% Silano A B D Adición, A-187, A-187, A-1160, 0% 0.4% 0.4% 0.4% Resistencia al esfuerzo, atm 1 minuto 12.92 12.98 13.80 13.94 1 hora 17.00 17.34 18.90 18.29 24 horas 17.88 18.29 18.56 15.91 Resistencia al esfuerzo, atm, 100% de humedad relativa 2 horas 7.07 13.73 12.51 6.52 24 horas 6.05 12.51 10.13 2.04 Tensión de Vida de Anaquel, atm (edad de la arena de una hora) 1 minuto 11.15 12.44 13.19 12.64 Los resultados de la tabla 10 demuestran una sinergia sorprendente debido a la combinación de organosilano, ácido fluorhídrico y gel de sílice. Por comparación con respecto a los controles de los ejemplos previos, es claro que la combinación de ácido fluorhídrico y gel de sílice produce el mejoramiento más grande en la resistencia a la humedad cuando se usan en combinación con un organosilano. Este efecto es mayor que el efecto de usar la combinación de ácido fluorhídrico/gel de sílice o el organosilano solo.

Ejemplo 11 - Efecto de la Adición de Acido Fluorhídrico y Gel de Sílice a un Aglomerante sin Cocción En este ejemplo, se determinó el efecto de la adición de ácido fluorhídrico y gel de sílice sobre la resistencia a la humedad en un aglomerante sin cocción. El control incluyó un aglomerante sin emplear ácido fluorhídrico ni gel de sílice. Para estas pruebas, una solución acuosa al 48% p/p de ácido fluorhídrico, disponible en Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin, se usó al 0.3%. La gel de sílice usada fue gel de sílice no. de catálogo 28859-4, también disponible en Aldrich Chemical Company y fue a 0.2%. Cuando se requirió su uso, el ácido que porta fluoruro y el compuesto de silicio inorgánico se mezclaron con el componente aglomerante de la parte 1 para formar una mezcla líguida que tuvo una viscosidad similar a la viscosidad del componente aglomerante de la parte 1 de *.!!«* 76 control. El agregado usado fue arena Nugent 480. El aglomerante total usado fue 1.5%, basado en el peso de arena. La relación del componente aglomerante de la parte 1 al componente aglomerante de la parte 2 fue 5 55:45. El componente aglomerante de la parte 1 fue SIGMA SET 6100 y el componente aglomerante de la parte 2 fue SIGMA SET 6500. Ambos componentes de la parte 1 y la parte 2 contuvieron una cantidad pequeña de un organosilano. Se adicionó un catalizador de amina 10 líquido, SIGMA SET 6720, el cual es 20% p/p de fenilpropilpiridina en un disolvente aromático, a 2.25% basado en el peso de aglomerante total.

Tabla 11. Mejoramiento de la Resistencia a la Tensión 15 en el Proceso Sin Cocción Gel Control Con Acido Fluorhídrico Sílice Parte 1 Sigma Set 6100 Sigma Set 6100 Parte 2 Sigma Set 6500 Sigma Set 6500 Catalizador Catalizador 6720 Catalizador 6720 «• stíiti , . 77 Tiempo del baño de eliminación 8 minutos 20 10 minutos 28 segundos segundos Resistencia a la tensión, atm 10 minutos 8.97 7.54 1 hora 18.56 20.67 24 horas 28.56 28.08 24 horas, 90% de humedad relativa 8.70 12.98 Los resultados de la tabla 11 demuestran una resistencia a la tensión mejorada de los huesos de perro de aproximadamente 49% cuando se adicionan ácido fluorhídrico y gel de sílice a un aglomerante sin cocción . Una revisión de los resultados proporcionados en las tablas 1 a 11 anteriores también demuestra varios beneficios adicionales de la presente invención. El uso do que porta fluoruro y un compuesto de silicio o boro en los aglomerantes de la presente invención, no afecta adversamente los otros parámetros de resistencia de los núcleos y moldes curados. De hecho, puede observarse que la resistencia a la tensión de 24 horas de los núcleos de acuerdo a los principios de la presente invención, puede ser mayor que las resistencias correspondientes de los núcleos de control. También, la vida de anaquel puede demostrar un mejoramiento similar. Por lo tanto, la presente invención proporciona resistencia a la humedad mejorada para los núcleos y moldes de fundición sin sacrificar otras propiedades importantes de tales núcleos y moldes. Se ha proporcionado de acuerdo con la presente invención, una composición aglomerante de uretano fenólico mejorada útil para aglomerar núcleos y moldes de fundición. También se proporciona de acuerdo con la presente invención, un método para mejorar la resistencia y la resistencia a la humedad de una resina de uretano fenólica y los núcleos y moldes de fundición hechos usando tal composición aglomerante mejorada. También se proporciona además, de acuerdo con la presente invención, una composición que se refiere al producto de reacción de un resol, un fluoruro de ácido y un dióxido de silicio. Se proporciona aun de acuerdo con la presente invención una composición que se refiere al producto de reacción de un fluoruro de ácido y un dióxido de silicio. Mientras que la invención se ha descrito con las modalidades específicas y muchas alternativas, las modificaciones y variaciones serán aparentes para los expertos en el arte, en la claridad de la descripción precedente. Por lo tanto, se pretende incluir todas las alternativas, modificaciones y variaciones establecidas dentro del espíritu y alcance 10 de las reivindicaciones anexas.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro 15 de la presente descripción de la invención. 20

Claims (1)

1. * €t#? X 80 REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 para el uso con un componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 2 y un organosilano, el 10 .componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1, caracterizado porque comprende: un resol fenólico; un ácido que porta fluoruro; y un óxido de silicio inorgánico. 15 2. El componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 2%, calculado 20 como fluoruro de hidrógeno y basado en el peso del componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1. 3. El componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 de conformidad con la reivindicación 1, X caracterizado porque el ácido que porta fluoruro está * J&ÉUKSW_. i'*- 81 presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 0.8%, calculado como fluoruro de hidrógeno y basado en el peso del Componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 5 1. 4. El componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el óxido de silicio inorgánico está presente en una cantidad en el intervalo de 10 aproximadamente 0.01% a aproximadamente 1%, calculado como silicio y basado en el peso del componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1. 5. El componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 de conformidad con la reivindicación 1, 15 caracterizado porque el óxido de silicio inorgánico está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.02% a aproximadamente 0.5%, calculado como silicio y basado en el peso del componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1. 20 6. El componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el óxido de silicio inorgánico se selecciona del grupo que consiste de harina de sílice, gel de sílice, sílice coloidal, vapores de sílice, $$. vidrio de sosa esmerilado, silicato de sodio, silicato de potasio, silicato de calcio, silicato de magnesio, aluminosilicato de sodio y combinaciones de los mismos. 7. El componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 de conformidad con la reivindicación 1, 5 caracterizado porque el ácido que porta fluoruro es ácido fluorhídrico. 8. El componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro se 0 selecciona del grupo que consiste de ácido fluorosilícico y ácido fluoribórico . 9. El componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto de organosilano se 5 mezcla con el componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1. 10. Un componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 para el uso con un componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 2 y un organosilano, el 0 componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1, caracterizado porque comprende: un resol fenólico; un ácido que porta fluoruro; y silicio . 5 11. El componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 2%, calculado como fluoruro de hidrógeno y basado en el peso del componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1. 12. El componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el silicio está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 1%, calculado como silicio y basado en el peso del componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1. 13. El componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro es ácido fluorhídrico. 14. El componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el compuesto de organosilano se mezcla con el componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1. 15. Un componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 para el uso con un componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 2 y un organosilano, el "componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1, caracterizado porque comprende: un resol fenólico; 5 un ácido que porta fluoruro; y un mineral que porta silicio. 16. El componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro está 10 presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 2%, calculado como fluoruro de hidrógeno y basado en el peso del componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1. 15 17. El componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el mineral que porta silicio está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 1%, calculado 20 como silicio y basado en el peso del componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1. 18. El componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el mineral que porta silicio se 25 selecciona del grupo que consiste de ferrosilicio, siliciuro de hierro y combinaciones de los mismos. 19. El componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro es ácido fluorhídrico. 20. El componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el compuesto de organosilano se mezcla con el componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1. 21. Un componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 para el uso con un componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 2 y un organosilano, el componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1, caracterizado porque comprende: un resol fenólico; un ácido que porta fluoruro; y un compuesto de boro. 22. El componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 2%, calculado como fluoruro de hidrógeno y basado en el peso del componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 23. El componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el compuesto de boro está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 1%, calculado como boro y basado en el peso del componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1. 24. El componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el compuesto de boro es ácido bórico . 25. El componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro es ácido fluorhídrico. 26. Un producto de un proceso, el producto para el uso con un componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 2 y un organosilano, caracterizado porque el proceso comprende: mezclar y hacer reaccionar: un resol fenólico; un ácido que porta fluoruro; y un óxido de silicio inorgánico. 27. El producto de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 2%, calculado como fluoruro de hidrógeno y basado en el peso del producto. 28. El producto de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 0.8%, calculado como fluoruro de hidrógeno y basado en el peso del producto. 29. El producto de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el óxido de silicio inorgánico está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 1%, calculado como silicio y basado en el peso del producto. 30. El producto de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el óxido de silicio inorgánico está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.02% a aproximadamente 0.5%, calculado como silicio y basado en el peso del producto de la parte 1. 31. El producto de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el óxido de silicio inorgánico se selecciona del grupo que consiste e har na e s ce, ge e sílice, sílice coloidal, vapores de sílice, vidrio de sosa esmerilado, silicato de sodio, silicato de potasio, silicato de calcio, silicato de magnesio, aluminosilicato de sodio y combinaciones de los mismos. 32. El producto de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro es ácido fluorhídrico. 33. Un producto de un proceso, el producto para el uso con un componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 2 y un organosilano, caracterizado porque el proceso comprende: mezclar y hacer reaccionar: un resol fenólico; un ácido que porta fluoruro; y un compuesto de boro. 34. El producto de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 2%, calculado como fluoruro de hidrógeno y basado en el peso del producto de la parte 1. 35. El producto de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el compuesto de oro está presente en una cantidad en el intervalo de * ~ §? » 89 if . ?w¡# fproximadamente 0.01% a aproximadamente 1%, calculado como boro y basado en el peso del producto de la parte 1. 36. El producto de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el compuesto de boro es ácido bórico. 37. El producto de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro es ácido fluorhídrico. 10 38. Un aditivo para mejorar la resistencia a la humedad de un aglomerante de uretano fenólico, caracterizado porque el aditivo comprende el producto de mezclar y hacer reaccionar: un ácido que porta fluoruro; y 15 un óxido de silicio inorgánico. 39. El aditivo de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro y el óxido de silicio inorgánico están presentes en una relación en peso de aproximadamente 20:1 a 20 aproximadamente 1:20; en donde el peso del ácido que porta fluoruro se calcula como fluoruro de hidrógeno; y en donde el peso del óxido de silicio inorgánico se yj25 calcula como silicio. ¡¡fe*."*1 90 r 40. El aditivo de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque el óxido de silicio inorgánico se selecciona del grupo que consiste de harina de sílice, gel de sílice, sílice coloidal, vapores de sílice, vidrio de sosa esmerilado, silicato de sodio, silicato de potasio, silicato de calcio, silicato de magnesio, aluminosilicato de sodio y combinaciones de los mismos. 41. El aditivo de conformidad con la reivindicación 10 38, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro es ácido fluorhídrico. 42. Un aditivo para mejorar la resistencia a la humedad de un aglomerante de uretano fenólico, caracterizado porque el aditivo comprende el producto de 15 mezclar y hacer reaccionar: un ácido que porta fluoruro; y un compuesto de boro. 43. El aditivo de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro y 20 el compuesto de boro están presentes en una relación en peso de aproximadamente 20:1 a aproximadamente 1:20; en donde el peso del ácido que porta fluoruro se calcula como fluoruro de hidrógeno; y en donde el peso del compuesto de boro se calcula como 44. El aditivo de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque el compuesto de boro es ácido bórico . 45. El aditivo de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro es ácido fluorhídrico. 46. Un componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 para resistencia a la humedad mejorada, y 10 para el uso con un componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 2 y un organosilano, caracterizado porque el componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 comprende: un resol fenólico; y una cantidad efectiva del aditivo de conformidad con la reivindicación 38. 47. Un componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 para resistencia a la humedad mejorada, y para el uso con un componente aglomerante de uretano 20 fenólico de la parte 2 y un organosilano, caracterizado porque el componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1 comprende: un resol fenólico; y una cantidad efectiva del aditivo de conformidad 25 con la reivindicación 42. 48. Una composición, caracterizada porque comprende : un componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1; un óxido de silicio inorgánico; un ácido que porta fluoruro; un componente de uretano fenólico de la parte 2; agregado; y un organosilano. 49. La composición de conformidad con la reivindicación 48, caracterizada porque el ácido que porta fluoruro está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 2%, calculado como fluoruro de hidrógeno y basado en el peso del componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1. 50. La composición de conformidad con la reivindicación 48, caracterizada porque el ácido que porta fluoruro está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 0.8%, calculado como fluoruro de hidrógeno y basado en el peso del componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1. 51. La composición de conformidad con la reivindicación 48, caracterizada porque el óxido de Silicio inorgánico está presente en una cantidad en ßl intervalo de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 1%, calculado como silicio y basado en el peso del Componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1. 52. La composición de conformidad con la reivindicación 48, caracterizada porque el óxido de silicio inorgánico está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.02% a aproximadamente 0.5%, calculado como silicio y basado en el peso del componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1. 53. La composición de conformidad con la reivindicación 48, caracterizada porque el óxido de silicio inorgánico se selecciona del grupo que consiste de harina de sílice, gel de sílice, sílice coloidal, vapores de sílice, vidrio de sosa esmerilado, silicato de sodio, silicato de potasio, silicato de calcio, silicato de magnesio, aluminosilicato de sodio y combinaciones de los mismos. 54. La composición de conformidad con la reivindicación 48, caracterizada porque el ácido que porta fluoruro es ácido fluorhídrico. 55. Una composición, caracterizada porque comprende : un componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1; un compuesto de boro; un ácido que porta fluoruro; 5 un componente de uretano fenólico de la parte 2; agregado; y un organosilano. 56. La composición de conformidad con la reivindicación 55, caracterizada porque el ácido que 10 porta fluoruro está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 2%, calculado como fluoruro de hidrógeno y basado en el peso del componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 1. 15 57. La composición de conformidad con la reivindicación 55, caracterizada porque el compuesto de boro está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 1%, calculado como boro y basado en el peso del componente aglomerante 20 de uretano fenólico de la parte 1. 58. La composición de conformidad con la reivindicación 55, caracterizada porque el compuesto de boro es ácido bórico. 59. La composición de conformidad con la j5 reivindicación 55, caracterizada porque el ácido que o. el producto para el uretano fenólico de la parte 2 y un organosilano, caracterizado porque el •"5 proceso comprende: mezclar y hacer reaccionar: un resol fenólico; un ácido que porta fluoruro; y un mineral que porta silicio. 10 61. El producto de conformidad con la reivindicación 60, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 2%, calculado como fluoruro de hidrógeno y basado en el peso 15 del producto. 62. El producto de conformidad con la reivindicación 60, caracterizado porque el mineral que porta silicio está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 1%, 20 calculado como silicio y basado en el peso del producto. 63. El producto de conformidad con la reivindicación 60, caracterizado porque el mineral que porta silicio se selecciona del grupo que consiste de ferrosilicio, siliciuro de hierro y combinaciones de los 25 mismos. v- 96 m 64. El producto de conformidad con la reivindicación 60, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro es ácido fluorhídrico. 65. Un producto de un proceso, el producto para el uso con un componente aglomerante de uretano fenólico de la parte 2 y un organosilano, caracterizado porque el proceso comprende: mezclar y hacer reaccionar: un resol fenólico; un ácido que porta fluoruro; y silicio . 66. El producto de conformidad con la reivindicación 65, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 2%, calculado como fluoruro de hidrógeno y basado en el peso del producto. 67. El producto de conformidad con la reivindicación 65, caracterizado porque el silicio está presente en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 1%, calculado como silicio y basado en el peso del producto. 68. El producto de conformidad con la reivindicación 65, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro es ácido fluorhídrico. 69. Un aditivo para mejorar la resistencia a la humedad de un aglomerante de uretano fenólico, el aditivo, caracterizado porque comprende el producto del mezclado y la reacción: un ácido que porta fluoruro; y un material que porta silicio. 70. El aditivo de conformidad con la reivindicación 69, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro y el mineral que porta silicio están presentes en una relación en peso de aproximadamente 20:1 a aproximadamente 1:20; en donde el peso del ácido que porta fluoruro se calcula como fluoruro de hidrógeno; y en donde el peso del mineral que porta silicio se calcula como silicio. 71. El aditivo de conformidad con la reivindicación 69, caracterizado porque el mineral que porta silicio se selecciona del grupo que consiste de ferrosilicio, siliciuro de hierro y combinaciones de los mismos. 72. El aditivo de conformidad con la reivindicación 69, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro es ácido fluorhídrico. 73. Un aditivo para mejorar la resistencia a la humedad de un aglomerante de uretano fenólico, el aditivo, caracterizado porque comprende el producto de mezclar y hacer reaccionar: un ácido que porta fluoruro; y silicio . 74. El aditivo de conformidad con la reivindicación 73, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro y el silicio están presentes en una relación en peso de aproximadamente 20:1 a aproximadamente 1:20; en donde el peso del ácido que porta fluoruro se calcula como fluoruro de hidrógeno; en donde el peso se silicio se calcula como silicio . 75. El aditivo de conformidad con la reivindicación 73, caracterizado porque el ácido que porta fluoruro es ácido fluorhídrico.