DE1569023C3 - Bindemittel für das Hot-Box-Verfahren - Google Patents

Bindemittel für das Hot-Box-Verfahren

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DE1569023C3
DE1569023C3 DE19651569023 DE1569023A DE1569023C3 DE 1569023 C3 DE1569023 C3 DE 1569023C3 DE 19651569023 DE19651569023 DE 19651569023 DE 1569023 A DE1569023 A DE 1569023A DE 1569023 C3 DE1569023 C3 DE 1569023C3
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hot box
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Gerhard 4040 Neuss Galwas
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Huettenes Albertus Chemische Werke GmbH
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Huettenes Albertus Chemische Werke GmbH
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    • 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
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    • 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
    • C08G14/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00
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    • C08G14/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes with phenols
    • C08G14/12—Chemically modified polycondensates

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Description

Es ist bekannt, daß Kondensationsprodukte aus Harnstoff und Formaldehyd mit und ohne Zusatz von Phenolresolen als Bindemittel für das Hot-Box-Verfahren verwendet werden. Um feste, widerstandsfähige Kerne zu erhalten, müssen 1 Mol Harnstoff mit mindestens 4,8 bis 6 Mol Formaldehyd kondensiert werden. Wenn man berücksichtigt, daß das Phenolresol auch noch etwa 1,6 Mol Formaldehyd je Mol Phenol enthält, so ergibt sich für die Herstellung dieser »Hot-Box-Binder« ein Molverhältnis von 6,3 bis 7,5 Mol Formaldehyd auf 1 Mol Harnstoff plus 1 Mol Phenol.
Diese Bindemittel ergeben zwar gute Festigkeiten, jedoch ist die Geruchsbelästigung durch frei werdenden Formaldehyd außerordentlich groß. Wird bei der angegebenen Zusammensetzung der Anteil Formaldehyd auf 4 Mol verringert, so wird die Geruchsbelästigung kaum herabgesetzt; dieses Kondensat ist weniger reaktionsfähig und benötigt, um gute Festigkeiten zu erhalten, eine längere Anhärtezeit in der Kernbüchse. Außerdem ist das Kondensat nicht lagerbeständig und gelatiniert bereits nach kurzer Zeit.
Nach dem Verfahren der FR-PS 8 05 924 werden bei Siedehitze Phenol und Formaldehyd in saurem Medium oder nach Zugabe von Ammoniak, das sich mit dem Formaldehyd zu Hexamethylentetramin umsetzt und keine alkalische Reaktion im Ansatz gibt, bis zum Abklingen der exothermen Reaktion kondensiert. Dann wird dem so gebildeten Vorkondensat außer Äthylalkohol ein plastifizierender Äther oder ein entsprechender Alkohol wie Benzylalkohol und nach saurer Einstellung weitere Mengen Paraformaldehyd und danach portionsweise Harnstoff zugesetzt und auf ein in der Kälte festes Kondensat bei 100° C weiter kondensiert. Die für das Kondensat angestrebte Plastifizierung ist für eine Verwendung als Bindemittel für das Hot-Box-Verfahren unerwünscht.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß die genannten Nachteile der bekannten Bindemittel für das Hot-Box-Verfahren auf der Basis eines Kondensates aus Harnstoff, Phenol und Formaldehyd und einem Härtemittel durch ein Bindemittel überwunden werden, das erhalten wird durch Kondensation von Harnstoff, Phenol und Formaldehyd im Molverhältnis 1:1: 3,5 bis 4,5 bei niedriger Temperatur im alkalischen Medium unter Bildung von Methylolgruppen und anschließende Verätherung bei pH 4,5 bis 5,5 und erhöhter Temperatur mit Isopropylalkohol oder mit einem Alkohol der allgemeinen Formel R—CH2—OH, in der R ein Wasserstoffatom, ein aliphatischer aromatischer oder heterocyclischer Rest ist, unter Anwendung von mindestens einem Mol Alkohol pro Mol Harnstoff.
Zur Verätherung des vorkondensierten Polymerisats können für die Zwecke der Erfindung z. B. folgende Alkohole verwendet werden: Äthanol, Methanol, Propanol und Butanol, sowie deren Isomere, Furfurylalkahol und Benzylalkohol. Als besonders vorteilhaft für die Zwecke der Erfindung hat sich Isopropylalkohol erwiesen.
Für seine Verwendung für das Hot-Box-Verfahren wird dem erfindungsgemäßen Bindemittel als Härter z. B. Ammoniumchlorid, vorzugsweise in wäßriger Lösung zugesetzt.
Das erfindungsgemäße Kondensat zeichnet sich durch eine große Reaktionsfreudigkeit und fehlende Geruchsbelästigung aus; außerdem ist es lagerbeständig, und seine Viskosität ändert sich nur sehr langsam. Es hat den weiteren Vorteil, daß sich mit ihm hergestellte Formen und Kerne dielektrisch trocknen lassen, und daß es auch für Säurehärtung bei Raumtemperatur allein und im Gemisch mit den hierfür üblichen Furanharzen geeignet ist. Als Säuren haben sich z. B. Phosphorsäure, organische Sulfonsäure wie Naphthalinsulfonsäure bewährt.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Bindemittel für das Hot-Box-Verfahren, erhalten durch Kondensation von Harnstoff, Phenol und Formaldehyd im Molverhältnis 1 : 1 : 3,5 bis 4,5 bei niedriger Temperatur im alkalischen Medium unter Bildung von Methylolgruppen und anschließende Verätherung bei pH 4,5 bis 5,5 und erhöhter Temperatur mit Isopropylalkohol oder mit einem Alkohol der allgemeinen Formel R—CH2—OH, in der R ein Wasserstoffatom, ein aliphatischer, aromatischer oder heterocyclischer Rest ist, unter Anwendung von mindestens einem Mol Alkohol pro Mol Harn- *5 stoff.
2. Verwendung des Kondensats gemäß Anspruch 1 zusammen mit anderen üblichen Zusätzen als Bindemittel für das Hot-Box-Verfahren.
DE19651569023 1965-02-13 1965-02-13 Bindemittel für das Hot-Box-Verfahren Expired DE1569023C3 (de)

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