PL109017B2 - Moulding and core sand - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest masa formierska i rdzeniowa do wyrobu form i rdzeni odlewi.iczych.Znane w odlewnictwie masy formierskie i rdzeniowe ze spoiwem zawierajacym aktywne grupy wodorotle¬ nowe utwardzane poliizocyjanianami charakteryzuja sie obok wielu zalet, jak wysoka wytrzymalosc i stosunko¬ wo niska gazotwórczosc pewnymi wadami, sposród których najpowazniejsza jest powolny czestokroc proces wiazania.W celu przyspieszenia wiazania tych mas zachodzi koniecznosc stosowania dodatkowych przyspieszaczy.Wiekszosc sposród znanych przyspieszaczy stanowia zwiazki, chemiczne bedace znanymi katalizatorami poliu¬ retanów (W .Olczyk, Poliuretany, WNT Warszawa, 1968), np.: metyloamina, dwumetyloamina, trójmetyloamina, etyloamina, dwuetyloamina, trójetyloamina, dwulaurynian dwubutylocyny, benzoesan kobaltowy, naftenian ko¬ baltowy, dwubutylodwuchlorocyna, chlorek trójbutylocyny, N-etylenoamina, czterobutylocyna i inne.Zastosowanie przedstawionych zwiazków w praktyce odlewniczej realizowane jest w dwojaki sposób.Jednym z nich jest uzycie gazów, ich mieszanin lub azeotropów do przeJmuchiwania masy, która jest juz wstepnie wymieszana ze spoiwem.Zgodnie z opisem patentowym nr 65687 i RFN nr 1804138 mase przedmuchuje sie amina.Znane jest takze przedmuchiwanie masy amoniakiem i pochodnymi, jak metyloamina, dwumetyloamina, trójmetyloamina, etyloamina, dwuetyloamina, trójetyloamina (opisy patentowe RFN nr 1608337, 2114515, 2039330, 2348226).Obok przedmuchiwania czystymi aminami stosuje sie tez ich mieszaniny z dwutlenkiem wegla (opis paten¬ towy RFN nr 1608338), oraz z powietrzem (opis patentowy RFN nr 2039330). Stosuje sie równiez przedmuchi¬ wanie masy para wodna, dodawanie wody lub przedmuchiwanie azeotropem trójetyloamina - woda - aceton (opisy patentowe RFN nr 2040437, i 2039330).W omówionych powyzej rozwiazaniach istotne jest wprowadzenie przyspieszacza w postaci gazowej do masy, w której ziarna piasku otoczone sa wstepnie filmem spoiwa. W tym przypadku, ze wzgledu na duza ruchliwosc czasteczek przyspieszacza efekt w postaci przyspieszania wiazania jest wprawdzie znaczny, ale równo-1 109017 czesnie stosowanie jako aktywatorów toksycznych gazów stwarza duze trudnosci z uszczelnieniem oprzyrzado¬ wania oraz neutralizacja pozostalosci nieprzereagowanego zwiazku. Ze wzgledu na powyzsza niedogodnosc szereg zwiazków chemicznych dozuje sie do masy w postaci cieklej lub stalej, na przyklad nafteniany zwlaszcza kobaltu, olowiu i cynku (opisy patentowe RFN nr 1608337, 2114515, 1907590, 1299373, 1608338, opis patentowy Wielkiej Brytanii nr 1312567, opis patentowy nr 79815, opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki Pólnocnej nr 3429848), dwulaurynian dwubutylocyny (opisy patentowe RFN nr 2114515, 2011365, opis patentowy Wielkiej Brytani nr 1312567, opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki Pólnocnej nr 3429848) oraz organiczne i nieorganiczne nadtlenki (opisy patentowe RFN nr 1608337, 1907590, 1299373, opis patentowy nr 81466 oraz 79815).Stosowano równiez pochodne imidazolu (1,2-dwumetyloimidazol) w ukladzie z innymi katalizatorami (opis patentowy RFN nr 2348226). Uzycie imidazoli jako katalizatorów znane jest takze w odniesieniu do pianek poliuretanowych np. imidazole z podstawnikami alkilowymi, arylowymi, wzglednie hydroksyalkilowymi (opisy patentowe Stanów Zjednoczonych Ameryki Pólnocnej nr 3448065, 3728291, i 3152094 oraz opisy patentowe Wielkiej Brytanii nr 997395 » 1153308), a takze z podstawnikami reaktywnymi na przyklad zawierajacymi grupe -CN.Zastosowanie do mas formierskich zwiazków chemicznych znanych takze jako typowe katalizatory syntezy poliuretanów, w wielu przypadkach nie powoduje przyspieszenia procesu wiazania masy formierskiej lub powo¬ duje wrecz pogorszenie jej wlasnosci. W przeciwienstwie do syntezy poliuretanów utwardzanie mas formierskich odbywa sie w obecnosci 98 do 99% wagowych napelniacza mineralnego, którego rozwinieta powierzchnia za¬ wiera grupy wodorotlenowe oraz znaczna ilosc zanieczyszczen w postaci weglanów i alkaliów. Wprowadzenie do takiego ukladu zwiazku chemicznego, który wykazywal dzialanie katalizujace dla czystego ukladu izocyjanian (zwiazek wielowodorotlenowy nie tylko nie zapewnia przyspieszenia procesu sieciowania masy formierskiej, poniewaz inne reakcje jak dezaktywacja, hydroliza, adsorpcja na powierzchni piasku moga przebiegac szybciej, lecz powoduje przy stosowaniu niektórych zwiazków wrecz pogorszenie charakterystyki wiazania masy.Celem wynalazku jest opracowanie masy z katalizatorem umozliwiajacym wyeliminowanie powyzszych niedogodnosci.Masa formierska i rdzeniowa skladajaca sie z materialów ogniotrwalych, spoiwa z aktywnymi grupami wodorotlenowymi, zwiazków poliizocyjanianowych oraz przyspieszacza w postaci pochodnej imidazolowej za¬ wiera wedlug wynalazku l-allilo-2-metyloimidazol w ilosci od 0,02 do 5,0 czesci wagowych spoiwa, korzystnie zas od 0,6 do 0,8 czesci wagowych spoiwa.Zaleta masy wedlug wynalazku jest bardzo szybki proces wiazania oraz dobra zywotnosc masy.Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykladzie wykoiania.Masa formierska wedlug wynalazku ma sklad: 1) piasekkwarcowy - 100 czesci wagowych 2) zywica poliestrowa (liczba hydroksylowa LoH=210 mg KOH/g, lepkosc w 25°C = 1000cP) 0,8 czesci wagowych 3) obrobiona termicznie i chemicznie surówka podestylacyjna z fosgenowania toluilenodwuamin (zawartosc grup NCO=31,2% wagowych, lepkosc w 25°C = 600cP) 0,£ czesci wagowych 4) l-allilo-2-metyloimidazol - 0,01 czesci wagowych Wlasnosci wytrzymalosciowe masy wedlug wynalazku w porównaniu z masa bez przyspieszacza oraz z do¬ datkami znanych katalizatorów poliuretanów przedstawia tabela.Wytrzymalosc daN/cm2 Rjh R2h C ^h R24h _Kc bez katalizatora 0,1-0,4 0,4-0,7 1,5-2,4 12-19 Tab 0,1 czesci wag naftenianu kobaltu 0,7-0,9 2,5-3,2 7 -8 25 -40 c 1 a 0,003 czesci wag oktanianu cyny 0,3-0,4 0,6-0,7 1,5-2 12- 18 0,01 czesci wag 2-mctylo-5-ni- troimklazolu 0,1-0,2 • 0,4-0,6 1,5 - 2 30 - 40 0,01 czesci wag l-allilo-2-mety- loimidazolu 2,0-2,5 4,5-5^ 8,5-9,5 22 - 35109017 3 Zastrzezenie patentowe Masa formierska i cdzeniowa skladajaca sie z materialów ogniotrwalych, spoiwa z aktywnymi grupami wodorotlenowymi, zwiazków poliizocyjanianowych oraz przyspieszacza w postaci pochodniej imidazolowej, znamienna tym, ze jako pochodna imidazolowa zawiera l-allilo-2-metyloirjiidazol w Ilosci od 0,02 do 5,0 czesci wagowych spoiwa, korzystnie zas od 0,6 do 0,8 czesci wagowych. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Masa formierska i cdzeniowa skladajaca sie z materialów ogniotrwalych, spoiwa z aktywnymi grupami wodorotlenowymi, zwiazków poliizocyjanianowych oraz przyspieszacza w postaci pochodniej imidazolowej, znamienna tym, ze jako pochodna imidazolowa zawiera l-allilo-2-metyloirjiidazol w Ilosci od 0,02 do 5,0 czesci wagowych spoiwa, korzystnie zas od 0,6 do 0,8 czesci wagowych. PL