RU2480308C1 - Клеевая композиция на основе фенольной смолы - Google Patents

Клеевая композиция на основе фенольной смолы Download PDF

Info

Publication number
RU2480308C1
RU2480308C1 RU2011134668/04A RU2011134668A RU2480308C1 RU 2480308 C1 RU2480308 C1 RU 2480308C1 RU 2011134668/04 A RU2011134668/04 A RU 2011134668/04A RU 2011134668 A RU2011134668 A RU 2011134668A RU 2480308 C1 RU2480308 C1 RU 2480308C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phenol
potassium hydroxide
molar ratio
sodium hydroxide
resin
Prior art date
Application number
RU2011134668/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011134668A (ru
Inventor
Янсун ЧЖУ
Пийкян ЛИ
Цяйся МА
Original Assignee
Цзинань Шэнцюань Груп Шеа-Холдинг Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Цзинань Шэнцюань Груп Шеа-Холдинг Ко., Лтд. filed Critical Цзинань Шэнцюань Груп Шеа-Холдинг Ко., Лтд.
Publication of RU2011134668A publication Critical patent/RU2011134668A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2480308C1 publication Critical patent/RU2480308C1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G8/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08G8/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes
    • C08G8/08—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ
    • C08G8/24—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ with mixtures of two or more phenols which are not covered by only one of the groups C08G8/10 - C08G8/20
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/20—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
    • B22C1/22—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
    • B22C1/2233—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • B22C1/2246—Condensation polymers of aldehydes and ketones
    • B22C1/2253—Condensation polymers of aldehydes and ketones with phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • C08L61/12—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols with polyhydric phenols

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к клеевой композиции на основе фенольной смолы и ее использованию для форм и стержней форм. Клеевая композиция на основе фенольной смолы для формы или стержня формы содержит щелочную фенольную смолу, щелочь и ускоритель затвердевания. Щелочная фенольная смола получается заменой части фенола бисфенолом А, мольное соотношение бисфенола А и фенола составляет от 1:15 до 1:20, причем щелочь состоит из калия гидроксида и натрия гидроксида, мольное соотношение суммы калия гидроксида и натрия гидроксида и фенола составляет от 1,5:1 до 2,5:1, мольное соотношение калия гидроксида и фенола составляет от 0,5:1 до 2,4:1, и мольное соотношение натрия гидроксида и фенола составляет от 0,1:1 до 2,0:1. Заявлен также вариант клеевой композиции. Технический результат - композиция изобретения может улучшить свойство антивлагопоглощения формы и стержня, хранящихся после прохождения воздуха, и повысить прочность при высокой температуре формы и стержня, хранящихся после прохождения воздуха. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 табл., 7 пр.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к клеевой композиции на основе фенольной смолы и ее использованию в производстве композиций материалов на основе клеевых частиц, например материала для форм и стержней форм.
Уровень техники
Схватываемое CO2 связующее средство на основе фенольной смолы, состоящее из фенольный смолы стадии А с высоким содержанием гидроксиметильных групп, щелочи, ускорителя затвердевания, модификатора и т.п., на сегодняшний день - наиболее многообещающее связующее вещество в литейной промышленности в силу своей нетоксичности и выгодных экологических преимуществ, при этом фенольная смола стадии A, основной компонент связующего средства, получается по реакции поликонденсации фенола и формальдегида в присутствии щелочного катализатора. Щелочь в связующем средстве снижает вязкость, а именно выступая в качестве дисперсанта.
В настоящее время наилучшим вариантом щелочи считается KOH, по той причине, что раствор смолы, приготовленный с применением KOH, обладает меньшей вязкостью по сравнению с NaOH и LiOH.
На сегодняшний день схватываемые CO2 связующие средства на основе щелочных фенольных смол по-прежнему имеют недостатки в области литейных форм, например, литейная форма и стержень формы обладают сравнительно низкой прочностью, а именно при высокой влажности и температуре, что приводит к появлению дефектов, таких как повреждение формы и стержня формы при использовании, а также к крошкованию и термическим трещинам отливок. Эти недостатки отрицательно влияют на диапазон применения формы и стержня формы.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения - предоставить новую клеевую композицию на основе схватываемой CO2 фенольной смолы для производства литейных форм с целью улучшить свойство антивлагопоглощения формы.
Другая задача настоящего изобретения - откорректировать скорость обработки смолы в клеевом материале и улучшить прочность клея.
Таким образом, в настоящем изобретении обеспечивается клеевая композиция на основе щелочной фенольной смолы, содержащая щелочную фенольную смолу, первую щелочь и ускоритель затвердевания, при этом щелочную фенольную смолу получают, заменяя часть фенола бисфенолом А, а мольное соотношение бисфенола A и фенола составляет от 1:10 до 1:25, предпочтительно от 1:15 до 1:20.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения первая щелочь состоит из калия гидроксида и натрия гидроксида, при этом мольное соотношение суммы калия гидроксида и натрия гидроксида и фенола составляет от 1,5:1 до 2,5:1. Предпочтительно, мольное соотношение калия гидроксида и фенола составляет от 0,5:1 до 2,5:1, а мольное соотношение натрия гидроксида и фенола - от 0,1:1 до 2,0:1.
Композиция настоящего изобретения далее может содержать от 1 до 20% (по массе) добавки, которую выбирают из группы, состоящей из циклического простого эфира, фенилгликоля метилового эфира, простого эфира глицерина, алкильных эфиров этиленгликолей, алкильных эфиров пропиленгликолей.
Предпочтительно, добавление многоатомных спиртов или углеводов к клею может увеличить количество групп, участвующих в реакции комплексообразования, и повысить прочность связывания клея. Эти соединения содержат активные гидроксигруппы, которые претерпевают реакцию полимеризации между собой или реакцию сшивки со смолой. Гель, полученный в результате этой реакции сшивки, является необратимым, что значительно увеличивает прочность связывания клея. Полигидроксисоединения этиленгликолей и пропиленгликолей могут претерпевать реакцию комплексообразования с борной кислотой и борат-ионами.
Другой аспект настоящего изобретения относится к клеевой композиции на основе щелочной фенольной смолы, содержащей щелочную фенольную смолу, первую щелочь и ускоритель затвердевания, при этом первая щелочь состоит из калия гидроксида и натрия гидроксида, а мольное соотношение суммы калия гидроксида и натрия гидроксида и фенола составляет от 1,5:1 до 2,5:1. Предпочтительно, мольное соотношение калия гидроксида и фенола составляет от 0,5:1 до 2,5:1, а мольное соотношение натрия гидроксида и фенола - от 0,1:1 до 2,0:1.
К упомянутой композиции может быть добавлен ускоритель затвердевания, его можно выбирать из группы, состоящей из боратов, станнатов и алюминатов. Бура из боратов - приоритетный выбор из-за ее свойств и стоимости.
Замещение части фенола на бисфенол A для синтеза клея на основе фенольной смолы может улучшить свойство антивлагопоглощения формы и стержня, хранящихся после прохождения воздуха, облегчить долговременное хранение во влажной среде, улучшить прочность стержня формы, который высох после обработки водосодержащим покрытием, и увеличить прочность формы и стержня, хранящихся после прохождения воздуха, при высокой температуре. Вода добавляется для снижения вязкости смолы, что благоприятно для равномерного перемешивания.
Осуществление изобретения
Первый аспект настоящего изобретения - бисфенол A вносится в сырье для получения фенольной смолы. Мольное соотношение бисфенола A и фенола может быть в диапазоне от 1:10 до 1:25, предпочтительно от 1:15 до 1:20. Автор изобретения нашел, что по сравнению с использованием только фенола, замещая часть фенола бисфенолом A, можно улучшить ряд свойств литьевой формы. В частности, улучшается свойство антивлагопоглощения формы (песчаная форма и стержень формы), вследствие этого форма может храниться в течение длительного времени во влажной среде, несколько затрагивается прочность стержня после обработки водосодержащим покрытием и высушивания; усиливается сопротивление сжатию формы, через которую пропускают газ CO2 и хранят в течение определенного периода времени при высокой температуре (например, 100-200°C), и улучшается ее сминаемость при высокой температуре.
В настоящем изобретении сырье для получения фенольной смолы содержит фенол, выборочно - бисфенол A, щелочь (вторую щелочь), формальдегид и воду. В случаях без бисфенола A мольное соотношение формальдегида и фенола удобно от 1,75 до 2,3. Если вносится один моль бисфенола A, количество фенола может быть уменьшено соответственно на два моль. При фактическом производстве в качестве источника формальдегида обычно используется параформальдегид. В этом случае количество моль формальдегида вычисляется в соответствии с количеством моль мономера формальдегида в параформальдегиде. Вторая щелочь может быть выбрана из группы, состоящей из Na2CO3, NaOH, KOH, и водного аммиака, и ее количество может быть обычным количеством этого уровня техники, и мольное соотношение второй щелочи и фенола может быть от 0,02 до 0,15.
После получения фенольной смолы, с ней смешиваются другие компоненты композиции. Другие компоненты включают в себя ускоритель затвердевания, первую щелочь и выборочно - добавку. Ускоритель затвердевания преимущественно включает соли кислородсодержащих кислот, такие как бораты, станнаты, алюминаты и титанаты. Первая щелочь может быть натрия гидроксидом, калия гидроксидом, или лития гидроксидом. В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, отличающемся от использования одного типа первой щелочи на этом уровне техники, комбинация натрия гидроксида и калия гидроксида используется как модификатор вязкости для клея. В этом случае мольное соотношение калия гидроксида и фенола предпочтительно от 0,5:1 до 2,5:1, мольное соотношение натрия гидроксида и фенола предпочтительно от 0,1:1 до 2,0:1, и мольное соотношение суммы калия гидроксида и натрия гидроксида и фенола составляет от 1,5:1 до 2,5:1, его можно легко корректировать согласно специфическим требованиям к продукту. Автор изобретения нашел, что смола только с калия гидроксидом обладает относительно высокой скоростью схватывания и высокой начальной прочностью; однако окончательная прочность через 24 часа относительно низка. После добавления натрия гидроксида вместо части калия гидроксида скорость схватывания замедляется, снижается начальная прочность, но окончательная прочность через 24 часа существенно улучшается. Если для продукции ожидается высокая начальная прочность, но не предъявляются требования к окончательной прочности, натрия гидроксид может не использоваться. Если ожидается увеличение окончательной прочности продукции, натрия гидроксид может использоваться в количестве не больше удвоенного количества моль фенола. Автор изобретения также нашел, что с увеличением количества используемого натрия гидроксида окончательная прочность продукции соответственно возрастает. Однако чрезмерное количество используемого натрия гидроксида приводит к крайне медленному схватыванию смолы, происходит чрезмерное потребление углекислого газа и уменьшается эффективность производства стержня формы. Поэтому, в настоящем изобретении, требуемую начальную прочность и окончательную прочность можно легко корректировать комбинацией натрия гидроксида с калия гидроксидом.
Первая щелочь и вторая щелочь в настоящем изобретении используются в форме водного раствора и готовятся в концентрации 20-50% по массе.
В композицию настоящего изобретения может быть также внесена добавка для улучшения свойств песка смолы, таких как прочность, стабильность поверхности, антивлагопоглощающей способности. Количество добавки обычно не превышает 20% от массы композиции. На имеющемся уровне техники обычно используют соединения простых эфиров для улучшения прочности и стабильности поверхности песчаной формы (стержня), текучести песка смолы и минимизации пор. Эти соединения простых эфиров главным образом включают в себя циклический простой эфир, фенилгликоля метиловый эфир, простой эфир глицерина, алкильные эфиры этиленгликолей и алкильные эфиры пропиленгликолей. Также могут добавляться водорастворимые высокомолекулярные соединения углеводов, алифатических двухосновных кислот или алифатических трехосновных кислот, алифатических диаминов или алифатических триаминов, алифатических диамидов или алифатических триамидов и т.п. Эти соединения могут увеличить количество групп, участвующих в реакции комплексообразования, и повысить связующую прочность клея.
В упомянутой клеевой композиции также может использоваться силановое связующее вещество. Силановое связующее вещество может эффективно улучшить прочность крепления клея к зернам песка и снизить разрушение крепления песка смолы. Силаны, обычно используемые на имеющемся уровне техники, включают триаминопропилтриметоксисилан, (2-аминоэтан)-N-3-аминопропилтриметоксисилан, фенилтриметилсилан или триглицидиловый эфир пропилтриметоксисилана.
Вышеупомянутые предпочтительные характеристики настоящего изобретения могут использоваться отдельно.
Вариант осуществления 1
Щелочная фенольная смола может быть синтезирована с использованием следующих компонентов:
Фенол 900,00 г
Бисфенол A 121,44 г
92% параформальдегид 693,80 г
48% водный раствор калия гидроксида 135 г
Соотношение формальдегида и фенола (мольное) 20:9
Соотношение формальдегида и бисфенола A (мольное) 40:1
Соотношение калия гидроксида и формальдегида (мольное) 0,05:1
Фенольная смола получается согласно следующему процессу:
- отвешивание фенола и его расплавление;
- добавление бисфенола A и расплавление;
- добавление раствора калия гидроксида по каплям при охлаждении для нейтрализации экзотермической реакции и нагревание со скоростью 1°C в минуту до 65-70°C;
- охлаждение для нейтрализации экзотермической реакции и поддержание температуры в диапазоне 65-70°С при непрерывном добавлении параформальдегида в течение одного - двух часов;
- нагревание со скоростью 1°С в минуту до 85°С и
- поддержание температуры при 85°С в течение достаточного периода времени, чтобы довести вязкость смолы до 200-500 мПа×с, и затем охлаждение смолы до 60°С.
(Способ определения вязкости: отбор 50 г образца при 25°С и разбавление его в 65 г 48% по массе раствора калия гидроксида, и измерение на ротационном вискозиметре)
183 г упомянутой смолы используются для получения основного клея и воссоздаются на основании весовых соотношений в Таблице 1.
Таблица 1  
Смола Калия гидроксид 48% (г) Натрия гидроксид 35% (г) Лития гидроксид 20,5% (г) Бура (г) Этиленгликоля монометиловый эфир (г) Вода
Вариант осуществления 1-1 173,58 69,27 0 33,84 37,44 60
Вариант осуществления 1-2 248,81 0 0 33,84 37,44 60
Вариант осуществления 1-3 93,51 155,3 0 33,84 37,44 60
Вариант осуществления 1-4 93,51 0 155,3 33,84 37,44 60
Вариант осуществления 1-5 173,58 69,27 0 33,84 37,44 0
Вариант осуществления 1-6 173,58 69,27 0 33,84 37,44 30
Вариант осуществления 1-7 173,58 69,27 0 33,84 0 60
Вариант осуществления 1-8 173,58 69,27 0 33,84 18,72 60
Вышеупомянутая смола содержит (2-аминоэтан)-N-3-аминопропилтриметоксисилан в количестве 1,0% от общей массы. Растворы калия гидроксида и натрия гидроксида добавляются к смоле для контроля за выделением тепла и повышением температуры реакции, чтобы температура поддерживалась на уровне 60°C, после чего смола охлаждалась. Бура добавляется и смешивается со смолой до ее разложения. Добавление силана проводится при температуре ниже 40°C.
Вариант осуществления 2
Щелочная фенольная смола может быть синтезирована с использованием следующих компонентов:
Фенол 1000,00 г
92% параформальдегид 693,80 г
48% водный раствор калия гидроксида 135 г
Соотношение формальдегида и фенола (мольное) 2,0:1
Соотношение калия гидроксида и формальдегида (мольное) 0,05:1
Фенольная смола получается согласно следующему процессу:
- отвешивание фенола и его расплавление;
- добавление раствора калия гидроксида по каплям при охлаждении для нейтрализации экзотермической реакции и нагревание со скоростью 1°С в минуту до 65-70°С;
- охлаждение для нейтрализации экзотермической реакции и поддержание температуры в диапазоне 65-70°С при непрерывном добавлении параформальдегида в течение одного - двух часов;
- нагревание со скоростью 1°С в минуту до 85°С и
- поддержание температуры при 85°С в течение достаточного периода времени, чтобы довести вязкость смолы до 200-500 мПа×с, и затем охлаждение смолы до 60°С.
(Способ определения вязкости: отбор 50 г образца при 25°С и разбавление его в 65 г 48% по массе раствора калия гидроксида, и измерение на ротационном вискозиметре).
183 г упомянутой смолы используются для получения основного клея и воссоздаются на основании весовых соотношений в Таблице 2.
Таблица 2
Смола 48% Калия гидроксид 35% Натрия гидроксид 20,5% Лития гидроксид Бура Этиленгликоля монометиловый эфир Вода
Вариант осуществления 2-1 173,58 69,27 0 33,84 37,44 60
Вариант осуществления 2-2 248,81 0 0 33,84 37,44 60
Вариант осуществления 2-3 93,51 155,3 0 33,84 37,44 60
Вариант осуществления 2-4 93,51 0 155,3 33,84 37,44 60
Вариант осуществления 2-5 173,58 69,27 0 33,84 37,44 0
Вариант осуществления 2-6 173,58 69,27 0 33,84 37,44 30
Вариант осуществления 2-7 173,58 69,27 0 33,84 0 60
Вариант осуществления 2-8 173,58 69,27 0 33,84 18,72 60
Вышеупомянутая смола содержит (2-аминоэтан)-N-3-аминопропилтриметоксисилан в количестве 1,0% от общей массы. Растворы калия гидроксида и натрия гидроксида добавляются к смоле для контроля за выделением тепла и повышением температуры реакции, чтобы температура поддерживалась на уровне 60°C, после чего смола охлаждалась. Бура добавляется и смешивается со смолой до ее разложения. Добавление силана проводится при температуре ниже 40°C.
Вариант осуществления 3-6
Щелочная фенольная смола может быть синтезирована с использованием следующих компонентов согласно способу варианта осуществления 1:
Таблица 3
Компонент Вариант осуществления 3 Вариант осуществления 4 Вариант осуществления 5 Вариант осуществления 6
Фенол 833,3 925,9 882,4 909,1
Бисфенол A 193,3 89,8 142,7 110,3
92% параформальдегид 693,80 г 693,80 г 693,80 г 693,80 г
48% калия гидроксид 135 г 135 г 135 г 135 г
Фенол / бисфенол A (М/М) 10:1 25:1 15:1 20:1
Формальдегид / калия гидроксид (М/М) 0,05:1 0,05:1 0,05:1 0,05:1
183 г основного клея, полученного, как упомянуто выше, используются для воссоздания на основании массовых соотношений, приведенных в таблице 4.
Таблица 4
Смола Калия гидроксид 48% (г) Натрия гидроксид 35% (г) Лития гидроксид 20,5% (г) Бура (г) Этиленгликоля монометиловый эфир (г) Вода
Вариант осуществления 4 173,58 69,27 0 33,84 37,44 60
Вариант осуществления 5 173,58 69,27 0 33,84 37,44 60
Вариант осуществления 6 173,58 69,27 0 33,84 37,44 60
Вариант осуществления 7
Клей, полученный согласно вышеупомянутому варианту осуществления, смешивается с песком Dalin (50-100 меш). Количество используемого клея составляет 3% от массы песка. Смесь используется для изготовления стандартного AFS 50 мм×50 мм цилиндрического литейного стержня. В условиях температуры песка 18,6°C, давления в трубопроводе - 0,20 кг/см3 и скорости потока - 5,0 л в минуту постоянно подается углекислый газ, и литейный стержень схватывается и затвердевает. После продувания некоторые литейные стержни немедленно проверяются на универсальном устройстве большого усилия гидравлической машины для определения прочности (Модель №: SWY), некоторые литейные стержни проверяются после хранения в течение 24 часов в сухих условиях (температура 18-20°C, относительная влажность воздуха 40-55%), некоторые литейные стержни проверяются после хранения в течение 24 часов в условиях высокой влажности (температура 18-20°C, относительная влажность воздуха 95-99%), и некоторые литейные стержни охлаждаются до комнатной температуры для проверки после хранения в течение 24 часов в сухих условиях и затем в течение 30 минут в сушильном шкафу при 140°C. Результаты испытаний приведены в Таблице 5.
Таблица 5
Смола Время продувания CO2 30 секунд Сопротивление сжатию МПа Время продувания CO2 60 секунд Сопротивление сжатию МПа
Немедленно 24 ч Немедленно 0,5 ч 24 ч 24 ч высокая влажность Высушивание при 140°C в течение 30 мин
Вариант осуществления 1-1 1,20 3,20 1,30 2,30 3,50 2,80 4,90
Вариант осуществления 1-2 1,50 2,70 1,60 2,50 3,00 1,90 4,40
Вариант осуществления 1-3 0,70 3,20 1,10 2,00 3,90 2,90 5,60
Вариант осуществления 1-4 1,10 3,30 1,50 2,20 3,30 2,70 5,20
Вариант осуществления 1-5 1,20 3,50 1,70 2,50 3,80 3,00 6,00
Вариант осуществления 1-6 1,30 3,50 1,50 2,50 3,80 2,90 6,10
Вариант осуществления 1-7 1,10 2,80 1,20 2,20 3,20 2,30 4,10
Вариант осуществления 1-8 1,40 2,60 1,60 2,40 3,10 2,40 4,20
Вариант осуществления 2-1 1,10 3,10 1,40 2,10 3,40 2,30 4,10
Вариант осуществления 2-2 1,40 2,70 1,70 2,20 2,80 1,50 3,90
Вариант осуществления 2-3 0,70 2,90 1,20 1,80 3,80 2,50 5,20
Вариант осуществления 2-4 1,10 3,00 1,60 2,30 3,40 2,20 4,50
Вариант осуществления 2-5 1,40 3,30 1,80 2,50 3,70 2,70 4,70
Вариант осуществления 2-6 1,20 3,50 1,40 2,60 3,80 2,60 4,90
Вариант осуществления 2-7 1,00 2,50 1,20 2,00 2,70 2,10 3,10
Вариант осуществления 2-8 1,30 2,80 1,50 2,40 3,00 2,10 3,50
Вариант осуществления 3 0,65 2,62 1,05 1,85 2,90 2,45 5,50
Вариант осуществления 4 1,30 2,30 1,45 2,15 3,30 2,40 4,20
Вариант осуществления 5 1,10 3,10 1,25 2,30 3,45 2,90 5,10
Вариант осуществления 6 1,25 3,30 1,40 2,40 3,55 2,85 4,85
Углекислый газ продувается для проведения реакции нейтрализации со щелочью смолы, снижается pH смолы, сдвигается равновесие растворения первоначально стабильного раствора смолы и выделяется тепло. Под действием ускорителя затвердевания смола становится схватившимся гелем, прочность литейного стержня немедленно улучшается.
В Таблице 6 средние значения сопротивления сжатию для вариантов осуществления с 1-1 по 1-8 сравниваются со значениями для вариантов осуществления с 2-2 по 2-8. Результаты показывают, что прочность при высокой влажности и температуре в варианте осуществления 1, в котором для модификации использовался бисфенол A, значительно улучшены по сравнению с вариантом осуществления 2, в котором использовался только фенол.
Таблица 6
Смола Среднее значение сопротивления сжатию МПа после продувания CO2 в течение 60 секунд
24 ч 24 ч, высокая влажность Высушивание при 140°C в течение 30 минут
Среднее для вариантов осуществления с 1-1 по 1-8 3,45 2,61 5,57
Среднее для вариантов осуществления с 2-2 по 2-8 3,33 2,25 4,24
На основании полученных значений прочности для вариантов осуществления 1-1 и 1-7 и вариантов осуществления 2-1 и 2-7 показано, что после добавления клея к монометиловому эфиру этиленгликоля значения сопротивления сжатию испытуемого образца после 24 ч, при высокой влажности и при высокой температуре увеличиваются, что указывает на то, что использование добавки после хранения литьевого стержня также может дать хороший эффект.
На основании полученных значений прочности для вариантов осуществления 1-1, 1-2 и 1-3 и вариантов осуществления 2-1, 2-2 и 2-3 показано, что добавление калия гидроксида ускоряет скорость схватывания смолы, а добавление натрия гидроксида повышает 24-часовую прочность смолы. Их комбинация в определенной пропорции может обеспечить идеальное соответствие практическим требованиям.
На основании полученных значений прочности для вариантов осуществления 1-1, 1-5 и 1-6 и вариантов осуществления 2-1, 2-5 и 2-6 показано, что снижение количества добавляемой к клею воды или отсутствие добавляемой воды может повысить значения немедленной и 24-часовой прочности смолы в определенном диапазоне, однако слишком маленькое количество воды приведет к чрезмерно высокой вязкости смолы, так что песок будет смешиваться неоднородно, снижаются текучесть и заполняющаяся способность песка смолы, таким образом, ухудшаются его прочность и функциональные свойства.
На основании полученных значений прочности для вариантов осуществления 1-1, 1-2, 1-3 и 1-4 и вариантов осуществления 2-1, 2-2, 2-3 и 2-4 показано, что использование лития гидроксида существенно не улучшает прочность клея, но повышает стоимость производства при фактическом применении, таким образом, экономическая целесообразность отсутствует.
На основании полученных значений прочности для вариантов осуществления 3, 4, 5 и 6 можно показать, что бисфенол A в варианте осуществления 3 добавляется в большем количестве. При достижении той же предписанной вязкости полимеризации с формальдегидом достаточно в меньшей степени из-за большей молекулярной массы бисфенола A, что приводит к снижению скорости схватывания и 24-часовой окончательной прочности смолы; количество бисфенола A, добавленное в варианте осуществления 4, относительно невелико, поэтому эффект не настолько очевиден и значения прочности смолы при высокой влажности и высокой температуре увеличиваются в меньшей степени; и количество бисфенола A, добавленное в вариантах осуществления 5 и 6, позволяет повысить значения прочности смолы при высокой влажности и высокой температуре в идеальном диапазоне.
Часть фенола замещается бисфенолом A для синтеза, это может улучшить свойство антивлагопоглощения формы и стержня, хранящихся после прохождения воздуха, облегчить долговременное хранение во влажной среде, улучшить прочность стержня формы, который высох после обработки водосодержащим покрытием, и увеличить прочность формы и стержня, хранящихся после прохождения воздуха, при высокой температуре. Вода добавляется для снижения вязкости смолы, что благоприятно для равномерного перемешивания.

Claims (6)

1. Клеевая композиция на основе фенольной смолы для формы или стержня формы, содержащая щелочную фенольную смолу, щелочь и ускоритель затвердевания, отличающаяся тем, что щелочная фенольная смола получается заменой части фенола бисфенолом А, а мольное соотношение бисфенола А и фенола составляет от 1:15 до 1:20, причем щелочь состоит из калия гидроксида и натрия гидроксида, мольное соотношение суммы калия гидроксида, и натрия гидроксида, и фенола составляет от 1,5:1 до 2,5:1, мольное соотношение калия гидроксида и фенола составляет от 0,5:1 до 2,4:1, и мольное соотношение натрия гидроксида и фенола составляет от 0,1:1 до 2,0:1.
2. Композиция по п.1, в которой дополнительно содержится от 1 до 20% по массе добавки, выбираемой из группы, состоящей из циклического простого эфира, фенилгликоля метилового эфира, простого эфира глицерина, алкильного эфира этиленгликоля и алкильного эфира пропиленгликоля.
3. Композиция по п.2, дополнительно содержащая одно или более водорастворимых высокомолекулярных соединений, выбираемых из полиолов, углеводов, алифатических двухосновных кислот или алифатических трехосновных кислот, алифатических диаминов или алифатических триаминов и алифатических диамидов или алифатических триамидов.
4. Композиция по п.3, в которой полиолом является этиленгликоль или пропиленгликоль.
5. Клеевая композиция на основе фенольной смолы для формы или стержня формы, содержащая щелочную фенольную смолу, щелочь и ускоритель затвердевания, отличающаяся тем, что щелочь состоит из калия гидроксида и натрия гидроксида, мольное соотношение суммы калия гидроксида, и натрия гидроксида, и фенола составляет от 1,5:1 до 2,5:1, мольное соотношение калия гидроксида и фенола составляет от 0,5:1 до 2,4:1, и мольное соотношение натрия гидроксида и фенола составляет от 0,1:1 до 2,0:1.
6. Композиция по п.5, в которой ускорителем затвердевания могут быть бораты, станнаты и/или алюминаты.
RU2011134668/04A 2010-02-11 2010-02-11 Клеевая композиция на основе фенольной смолы RU2480308C1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2010/070672 WO2011097818A1 (zh) 2010-02-11 2010-02-11 酚醛树脂粘结剂组合物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011134668A RU2011134668A (ru) 2013-02-27
RU2480308C1 true RU2480308C1 (ru) 2013-04-27

Family

ID=44367168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011134668/04A RU2480308C1 (ru) 2010-02-11 2010-02-11 Клеевая композиция на основе фенольной смолы

Country Status (5)

Country Link
CN (1) CN102753619B (ru)
AU (1) AU2010345651B2 (ru)
RU (1) RU2480308C1 (ru)
TR (1) TR201108926T1 (ru)
WO (1) WO2011097818A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104338892A (zh) * 2013-07-31 2015-02-11 见得行股份有限公司 用于添加湿砂模的安定剂

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2044589C1 (ru) * 1992-04-01 1995-09-27 Акционерное общество "Уралхимпласт" Синтетическое смоляное связующее, отверждаемое кислотными катализаторами, для изготовления литейных стержней и форм в холодной оснастке
US5916933A (en) * 1995-03-28 1999-06-29 Borden Chemical, Inc. Bisphenol-containing resin coating articles and methods of using same
CN1410466A (zh) * 2001-09-29 2003-04-16 济南圣泉集团股份有限公司 一种有机酯硬化碱性酚醛树脂及其制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1046871C (zh) * 1994-04-11 1999-12-01 花王株式会社 铸模用粘合剂组合物
CN1071159C (zh) * 1995-11-08 2001-09-19 花王株式会社 砂型用粘结剂、型砂组合物和砂型的制造方法
JP3098181B2 (ja) * 1995-11-08 2000-10-16 花王株式会社 鋳型の製造方法、鋳型組成物および鋳型用粘結剤組成物
JP3453469B2 (ja) * 1996-01-31 2003-10-06 花王株式会社 炭酸ガス硬化用粘結剤組成物
DE19738755C2 (de) * 1997-09-04 2002-01-17 Ashland Suedchemie Kernfest Phenolharz und Bindemittel für die Herstellung von Formen und Kernen nach dem Phenolharz-Polyurethan-Verfahren
CN101348549A (zh) * 2008-08-22 2009-01-21 辽宁福鞍铸业集团有限公司 端羟基碱性酚醛树脂及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2044589C1 (ru) * 1992-04-01 1995-09-27 Акционерное общество "Уралхимпласт" Синтетическое смоляное связующее, отверждаемое кислотными катализаторами, для изготовления литейных стержней и форм в холодной оснастке
US5916933A (en) * 1995-03-28 1999-06-29 Borden Chemical, Inc. Bisphenol-containing resin coating articles and methods of using same
CN1410466A (zh) * 2001-09-29 2003-04-16 济南圣泉集团股份有限公司 一种有机酯硬化碱性酚醛树脂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011097818A1 (zh) 2011-08-18
CN102753619B (zh) 2014-10-01
AU2010345651A1 (en) 2011-10-06
AU2010345651B2 (en) 2013-11-28
CN102753619A (zh) 2012-10-24
RU2011134668A (ru) 2013-02-27
TR201108926T1 (tr) 2012-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3159073B1 (en) Mold manufacturing method and mold
JP6141539B2 (ja) 鋳造品製造のためのロストコア又は成形品を製造する方法
JP7122977B2 (ja) 鋳型材料組成物及びこれを用いた鋳型の製造方法
CN109465379B (zh) 一种co2硬化水玻璃砂用添加剂及使用方法
US5294648A (en) Alkaline resol phenol-aldehyde resin binder composition
KR20110105766A (ko) 알칼리성 레졸 페놀-알데히드 수지 바인더 조성물
RU2480308C1 (ru) Клеевая композиция на основе фенольной смолы
EP0508566B1 (en) Alkaline resol phenol-aldehyde resin binder compositions
EP0556955B1 (en) Alkaline resol phenol-aldehyde resin binder compositions
JP3933794B2 (ja) 炭酸ガス硬化用粘結剤組成物
US5198478A (en) Alkaline resol phenol-aldehyde resin binder compositions
WO2018181814A1 (ja) 鋳型用ウレタン硬化型有機粘結剤並びにこれを用いて得られる鋳物砂組成物及び鋳型
KR20190025687A (ko) 이산화탄소 가스로 경화하기 위한 수성 알칼리성 바인더 조성물 및 이의 용도, 주물 형상을 생산하기 위한 상응하는 성형 혼합물, 상응하는 주물 형상 및 주물 형상의 생산 방법
CN109462985B (zh) 借助于二氧化碳气体进行硬化的含水的碱性粘合剂成分
JP2018167316A (ja) 鋳型用ウレタン硬化型有機粘結剤並びにこれを用いて得られる鋳物砂組成物及び鋳型
JPH06184405A (ja) フェノール樹脂組成物
JP2019502014A (ja) 変性エステル硬化剤並びにフェノールバインダー系からのホルムアルデヒド放出及び臭気の減少のための組成物並びに方法
WO2023033096A1 (ja) 鋳型造型用粘結剤組成物
US5643675A (en) Addition for promotion of bench life extension in a hot box binder system
JPH04147743A (ja) 鋳型または中子の製造法
JP2000000632A (ja) 鋳型造型法
JPH0890148A (ja) 鋳型用フェノール樹脂組成物
JPH06297074A (ja) 鋳型用粘結剤組成物及び鋳型の製造方法
JP2021020240A (ja) 鋳型造型用粘結剤組成物
JPH06210393A (ja) 鋳型用粘結剤組成物及び鋳型の製造方法