Sposób wytwarzania spoiwa do mas formierskich i rdzeniowych utwardzalnych bez ogrzewania Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania spoiwa utwardzanego bez ogrzewania do mas for¬ mierskich i rdzeniowych, przez kondensacje zywi¬ cy fenolowo-formaldehydowej z alkoholem furfury- lowym.Znane sa termoreaktywne zywice fenolowo-for- maldehydowe rozpuszczalne w wodzie wytwarzane wedlug polskiego opisu patentowego nr 58165 ki. 39b5,5/06(39c,l). Znane sa tez zywice fenolowo-for- maldehydowo-furfurylowe otrzymane w wyniku kondensacji zywic fenolowo-formaldehydowych roz¬ puszczalnych w wodzie z alkoholem furfuryIowym w obecnosci bezwodnika kwasu maleinowego (E.W. Orobczenko, N. Ju. Prianiznikowa „Furanowyje smoly" Kijów 19C3 r. strona 124 i nastepne) meto¬ da Pietrowa i innych. Zywica fenolowo-formalde- hydowa wedlug polskiego opisu patentowego nr 58165 nie utwardza sie w srodowisku kwasnym do¬ statecznie szybko, oraz nie posiada wystarczajaco dobrych wlasnosci wytrzymalosciowych w postaci spoiwa z piaskiem kwarcowym.Wedlug metody Pietrowa fenoloalkohole konden- suje sie z alkoholem furfurylowym w obecnosci bezwodnika maleinowego w stosunku wagowym reagentów: 25,8 :73,3 :0,9—1,2 w temperaturze wrze¬ nia. Nastepnie stosuje sie klopotliwe przemywanie zywicy woda i suszenie pod próznia w podwyzszo¬ nej temperaturze. Technologia Pietrowa jest skom¬ plikowana i czasochlonna.Celem wynalazku jest sposób otrzymywania zy- u ii wicy fenolowo-formaldehydowo-furfurylowej do mas formierskich i rdzeniowych utwardzanych bez ogrzewania, charakteryzujacy sie nieskomplikowana i niepracochlonna technologia.Istota wynalazku polega na przeprowadzeniu w stalowym reaktorze polikondensacji fenolu z for¬ maldehydem w srodowisku alkalicznym i nastep¬ nie wspólkondensacji otrzymanego pólproduktu z alkoholem furfurylowym w srodowisku slabo kwa¬ snym.Stosunki ilosciowe reagentów do pólproduktu wynosza: od 39 do 43% wagowych fenolu (najko¬ rzystniej 41% wagowych), od 57 do 53% wagowych 37% formaliny (najkorzystniej 55% wagowych) oraz 4% wagowe wodorotlenku sodu. Nastepnie od 39 do 43% wagowych pólproduktu fenolowo-formalde- hydowego (najkorzystniej 41% wagowych) wspól- kondensuje sie z alkoholem furfurylowym w ilosci okolo 58 do 54% wagowych (najkorzystniej 56% wagowych) oraz 3% wagowymi bezwodnika kwaau maleinowego.Pólprodukt fenolowo-formaldehydowy kondensuje sie przez 2 h w temperaturze od 333 do 338°K po czym w temperaturze od 353 do 358°K az do mo¬ mentu uzyskania lepkosci kinematycznej okolo 6,75 • l furylowym w obecnosci bezwodnika kwasu male¬ inowego prowadzi sie w temperaturze wrzenia re¬ agentów, w zakresie od 373 do 376°K. Proces pro¬ wadzi sie pod cisnieniem normalnym do uzyskani75 775 3 zadanej lepkosci zywicy. Nastepnie zawartosc reak¬ tora chlodzi sie do temperatury otoczenia i przetla¬ cza zywice do odstojnika lub pozostawia w reakto¬ rze na okres 48 h w celu rozdzielania warstw wod¬ nej i zywicznej. Zywice wlewa sie nastepnie do 6 opakowan. Produkt stanowi ciecz jednorodna bar¬ wy brunatnej. Wlasnosci fizyko-chemiczne produk¬ tu sa nastepujace: gestosc od 1,16 • 105 do 1,20 • 103 kg/m3 lepkosc kinematyczna od 1,0 • 10-^ do 2,3 • 1(H m2/s io zawartosc suchej substancji od 37 do 43% zawartosc wolnych fenoli najwyzej 4% Przyklad I. W reaktorze zaopatrzonym w plaszcz grzejno-chlodzacy, chlodnice zwrotna, mie¬ szadlo mechaniczne oraz termometr, umieszcza sie 13 320 kg fenolu, 432 kg formaliny 37% i 69,5 kg roz¬ tworu wodnego 44% wodorotlenku sodu. Roztwór wodorotlenku sodu dozuje sie porcjami w taki spo¬ sób, aby temperatura reagentów nie podniosla sie powyzej 333°K. Po ogrzaniu mieszaniny reakcyjnej 20 do 333°K utrzymuje sie zawartosc reaktora w tem¬ peraturze od 333 do 338°K przez 2 h. Po uplywie tego okresu podnosi sie temperature do 353°K i prowadzi kondensacje w temperaturze od 353 do 358°K, do chwili uzyskania lepkosci kinematycznej 35 od 4*10~4 do S-lO-^m^s. Nastepnie zywice chlo¬ dzi sie do temperatury ponizej 313°K i dodaje 1128 kg alkoholu furfurylowego oraz 30 kg bezwodnika kwasu maleinowego, po czym prowadzi sie proces kondensacji w temperaturze wrzenia do czasu azy- M skania lepkosci kinematycznej zywicy od 1,0 • 10-4 do 2,3 • 10^m2/s, oznaczonej w temperaturze 293°K.Po zakonczeniu procesu polikondensacji i schlodze¬ niu zywicy do temperatury otoczenia, przetlacza sie ja do odstojnika celem rozdzielenia warstw wodnej 39 i zywicznej. Po uplywie 48 h zywice wlewa sie do opakowan, natomiast warstwe wodna do oczyszczal¬ ni scieków przemyslowych.Przyklad II. W reaktorze podanym w przy¬ kladzie I umieszcza sie 304 kg fenolu, 455 kg for- 40 maliny 37% i nastepnie dozuje sie 69,5 kg lugu so¬ dowego o stezeniu 44% wagowych. Do sporzadzo¬ nego pólproduktu dodaje sie nastepnie 1083 kg al¬ koholu furfurylowego oraz 30 kg bezwodnika kwa¬ su maleinowego. Sposób dozowania lugu sodowego, 49 parametry procesu technologicznego: czas i tempe¬ rature, rozdzielanie warstw wodnej i zywicznej po¬ dano w przykladzie I. 4 Mase rdzeniowa i formierska utwardzalna na zi¬ mno wykonuje sie przez zmieszanie 96-5-97,3% wa¬ gowych piasku formierskiego z 1,0-5-0,7% wagowych katalizatora, na przyklad z kwasem fenylosultono¬ wym albo 65%—75% roztworem wodnym kwasu p-toluenosulfonowego, albo z innym silnym kwa¬ sem w mieszarce dowolnego typu, przez 120-5-180 s, i nastepnie przez zmieszanie 2,0 do 3,0% wagowych spoiwa. Czas mieszania spoiwa z piaskiem zawiera¬ jacym katalizator nie moze przekroczyc 120 s. Rdze¬ nie i formy z tak przygotowanej masy wykonuje sie dowolnym sposobem, przy czym masa po spo¬ rzadzeniu musi byc zuzyta w ciagu co najwyzej 1200 s. Wytrzymalosc na sciskanie utwardzonej ma¬ sy po pozostawieniu na powietrzu przez 24 godziny wynosi 20 • 105 N/m2. Wytrzymalosc na zginanie odpowiada masom klasy II stosowanych do produk¬ cji srednio skomplikowanych odlewów staliwnych.Wytrzymalosc na rozciaganie wynosi co najmniej: — po 30 minutach utwardzania w zamknietej fo¬ remce 0,1 • 105 N/m2 — po wyjeciu z foremki i po pozostawieniu na po¬ wietrzu przez 3 godziny 1,6 • 105 N/m2 — po wyjeciu z foremki i po pozostawieniu na po¬ wietrzu przez 24 godziny 15 • 105 N/m2.Masa formierska i rdzeniowa wykonana z udzia¬ lem spoiwa wedlug wynalazku charakteryzuje sie odpowiednia przepuszczalnoscia. Przepuszczalnosc ta zalezy od grubosci masy. Osypliwosc masy wy¬ konanej z udzialem spoiwa jest bardzo niewielka, natomiast wybijalnosc form i rdzeni bardzo dobra. PL PL