SU403700A1

SU403700A1 - METHOD OF OBTAINING MODIFIED PHENOL-FORMALDEHYDE RESIN

Info

Publication number: SU403700A1
Application number: SU1703191A
Authority: SU
Priority date: 1971-10-06
Filing date: 1971-10-06
Publication date: 1973-10-26

Description

1one

Изобретение относ тс к получению св зующих дл литейных стержней и форм.The invention relates to the preparation of binders for casting cores and molds.

Известно св зующее, состо щее из фенольной смолы и модифицирующего агента - борной кислоты; ири этом св зующее обладает огне- и термостойкостью.A binder is known, consisting of a phenolic resin and a modifying agent, boric acid; In this way, the binder has fire and heat resistance.

Дл получени смолы.с низкой в зкостью, пригодной дл использовани в литейны.х стержн х и формах, твердеющих на холоду и обладающих высокими физико-механическими свойствами, предлагаетс использовать модифицирующий агент - соединени борной кислоты и многоатомных спиртов, которые ввод т в реакцию при получении смолы.To obtain a resin with low viscosity suitable for use in casting rods and molds hardening at cold and possessing high physicomechanical properties, it is proposed to use a modifying agent — boric acid compounds and polyhydric alcohols, which are reacted with getting resin.

Комплексные соединени борной кислоты и многоатомного спирта готов т растворени при 70-85°С 30-20 вес. ч. борной кислоты в 70-80 вес. ч. многоатомного спирта.Complex compounds of boric acid and polyhydric alcohol are prepared for dissolution at 70-85 ° C. 30-20 wt. including boric acid in 70-80 weight. polyatomic alcohol.

Получаемое предлагаемым способом св зующее можно также использовать дл креплени грунтов.The binder obtained by the proposed method can also be used for fastening soils.

Способ состоит из трех стадий.The method consists of three stages.

1-а стади - при рН 9-10 и 55-65°G в течение 120 мин конденсируют 94 вес. ч. фенола с 121,6 вес. ч. 37%-ного формальдегида;Stage 1 — at pH 9–10 and 55–65 ° G, 94 wt. Are condensed for 120 min. including phenol with 121.6 wt. 37% formaldehyde;

2-а стади - в реакционную смесь добавл ют 30-36 вес. ч. мочевины, 82- 122 вес. ч. формальдегида, 9-24 вес. ч. комплексных соединений борной кислоты и многоатомных спиртов и продолжают конденсациюStage 2 - 30-36% weight is added to the reaction mixture. including urea, 82- 122 weight. including formaldehyde, 9-24 wt. including complex compounds of boric acid and polyhydric alcohols and continue to condense

при рН 5,6-7 и 80-90°С в течение 30- 60 мин;at pH 5.6-7 and 80-90 ° C for 30- 60 min;

3- стади - в реакционную смесь ввод т 6-15 вес. ч. мочевины, рП смеси устанавливают равным 8-9 и при 96-100°С провод т конденсацию еще в течение 45-60 мин. Характеристика получаемого продуктаStage 3 - 6-15 wt. Are introduced into the reaction mixture. including urea, the RP of the mixture is set to 8-9, and at 96-100 ° C condensation is carried out for another 45-60 minutes. Characteristics of the obtained product

рнph

6,5-8,0 6.5-8.0

В зкость по ВЗ-4 при 20°С 15-45 сек Содержание VZ-4 viscosity at 20 ° С 15-45 s Content

50-60% сухих веществ 0,5-1,0% свободного фенола 0,6-1,0% свободного формальдегида Стабильность ири 25°С 1 мес.50-60% solids 0.5-1.0% free phenol 0.6-1.0% free formaldehyde Iri stability 25 ° C 1 month.

В качестве катализатора отверждени примен ют смесь контакта Петрова и 10-20%-ного водного раствора сол ной кислоты или бензосульфокислоты , вз тых в соотношении 1:1. Отверждение происходит на холоду в присутствии отвердител , вз того в количестве 10-20% (от веса смолы).A mixture of Petrov contact and a 10–20% aqueous solution of hydrochloric acid or benzosulfonic acid, taken in a 1: 1 ratio, is used as a curing catalyst. Curing takes place in the cold in the presence of a hardener, taken in the amount of 10-20% (by weight of the resin).

Пример 1. В тре.хгорлую колбу, снабженную обратным холодильником, термометром и мещалкой, загружают 94 г фенола, 121,6 г 5 формалина, 23,5 г 20%-ного водного раствора NaOn.Example 1. In a three-necked flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, and a messenger bag, 94 g of phenol, 121.6 g of 5 formalin, 23.5 g of a 20% aqueous solution of NaOn are charged.

Включают меи1алку, смесь подогревают до 60-65°С и при этой температуре выдерживают в течение 120 мин. Затем в реакционную смесь добавл ют 30 г мочевины, 87,4 г формаЛина и 14,5 г 20%-ного борноглицеринового комплекса. Температуру смеси поднимают до 80-85°С и выдерживают при ней в течение 60 мин. После этого в реакционную смесь ввод т 6 г мочевины, температуру смеси поднимают до 96-110°С и выдерживают при этой температуре 45 мин. Готовый продукт охлаждают до 25°С и сливают. Характеристика полученного продукта 7,2 В зкость по ВЗ-4 при 20°С il5,9 сек Содержание сухих веидеств55% свободного фенола0,6% свободного формальдегида 0,71% Пример 2. В трехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником, термометром и мешалкой, загружают 94 г фенола, 121,6 г формалина и 23,5 г 20%-ного раствора NaOH. Включают мешалку и обогрев. При 60-65°С смесь выдерживают в течение 120 мин. Затем в смесь добавл ют 30 г мочевины , 121,6 г формалина и 25,5 г 25%-ного борнодиэтиленгликолевого комплекса. Температуру смеси поднимают до 85-90°С и выдерживают при этой температуре в течение 30 мин. После этого в смесь ввод т 15 г мочевины , температуру поднимают до 96-100°С и выдерживают при ней в течение 60 мин. Готовый продукт охлаждают до 25-30°С и сливают. Характеристика нолученного продукта. В зкость ПО ВЗ-4 при 20°С Содержание сухих веш.еств свободного фенола свободного формальдегида Пример 3. В бегуны насыпают 2000 г песка , 5 г смеси, состо щей из контакта Петрова и 10%-ного водного раствора сол ной кислоты , вз тых в соотношении 1 : 1 (отвердитель ), и провод т перемешивание в течение 2-3 мин. Добавл ют 50 г св зуюпдего и перемешивают еш,е в течение 2-3 мин. Из полученного стержневой смеси готов т стандартные образцы и провод т отверждение при комнатной температуре. Характеристика стержневой смеси на предлагаемом св зуюшем Живучесть смеси 15-30 мин Газопроницаемость 200 ед. Газовыделение при 750°С 48-50 смз ( в течение 2 мин) Предел прочности сырых 0,03-0,06 кг/см образцов Предел прочности сухих 30-40 кг/см образцов на изгиб через Предел прочности на из- 8-10 кг/см гиб через 1 час Предмет изобретени Способ получени модифицированной фенол-формальдегидной смолы конденсацией фенола , мочевины, формальдегида и модифицирующего агента при нагревании в щелочной среде, отличающийс тем, что, с целью придани смоле низкой в зкости дл использовани ее в литейных стержн х и формах, твердеющих на холоду и обладающих высокими физико-1мехаиическими свойствами, в качестве модифицирующего агента используют соединени .борной кислоты и многоатомных спиртов в количестве 9,5-25 вес. ч. на 100 вес. ч. фенола .The mealy is turned on, the mixture is heated to 60-65 ° C and kept at this temperature for 120 minutes. Then 30 g of urea, 87.4 g of Formalen and 14.5 g of a 20% boron-glycerin complex are added to the reaction mixture. The temperature of the mixture is raised to 80-85 ° C and maintained at it for 60 minutes. After that, 6 g of urea are introduced into the reaction mixture, the temperature of the mixture is raised to 96-110 ° C and kept at this temperature for 45 minutes. The finished product is cooled to 25 ° C and drained. Characteristics of the obtained product 7.2 Viscosity according to VZ-4 at 20 ° С il5.9 sec. Content of dry matter55% free phenol 0.6% free formaldehyde 0.71% Example 2. In a three-neck flask equipped with a reflux condenser, thermometer and stirrer, load 94 g of phenol, 121.6 g of formalin and 23.5 g of a 20% aqueous solution of NaOH. Turn on the stirrer and heating. At 60-65 ° C, the mixture is incubated for 120 minutes. Then 30 g of urea, 121.6 g of formalin and 25.5 g of a 25% boroethylene glycol complex are added to the mixture. The temperature of the mixture is raised to 85-90 ° C and maintained at this temperature for 30 minutes. After that, 15 g of urea are introduced into the mixture, the temperature is raised to 96-100 ° C and maintained at it for 60 minutes. The finished product is cooled to 25-30 ° C and drained. Characteristics of the product obtained. Viscosity of VZ-4 software at 20 ° C. Content of dry substances of free phenol free formaldehyde. Example 3. Runners pour 2000 g of sand, 5 g of a mixture consisting of a Petrov contact and a 10% aqueous solution of hydrochloric acid, 1: 1 (curing agent), and stirring is carried out for 2-3 minutes. Add 50 g of binder and mix esh for 2–3 minutes. Standard samples are prepared from the obtained core mixture and cured at room temperature. Characteristics of the core mixture on the proposed bond. Vitality of the mixture 15-30 min. Gas permeability 200 units. Gas evolution at 750 ° С 48-50 cm3 (for 2 min) Tensile strength of raw 0.03-0.06 kg / cm specimens Tensile strength of dry 30-40 kg / cm bending specimens through Strength limit iz-8-10 kg / cm bead after 1 hour and forms hardening in the cold and possessing high physicist o-1mehaic properties, as the modifying agent used are the compounds of .boric acid and polyhydric alcohols in the amount of 9.5-25 wt. hours per 100 weight. including phenol.