DE2831528A1 - Verfahren zur herstellung von karbamidfuranharz - Google Patents

Verfahren zur herstellung von karbamidfuranharz

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Description

  • Beschreibung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Karbamidfuranharz.
  • Dieses Harz findet als Bindemittel bei der Harstellung von Formkernen in Gießereibetrieben, im Kraftfahrzeug-, Traktorenbau und in anderen Maschinenbauzweigen Verwendung. Im Vergleich zu anderen Binde mitteln haben die Bindemittel dieser Art eine Reihe wesentlicher Vorteile, wie Herabsetzung der Härtungszeit und -temperatur, Entwicklung einer kleinen Menge von Gasen im Gießvorgang, gute Gasdurchlässigkeit der Kerne, leichte und schnelle Abtrennung des Kernes nach dem Abguß und mehrfache Benutzungsmbglichkeit des Sandes nach dem Glühen des Harzes.
  • Karbamidfuranharz wird im besonderen für die Verwirklichung eines der fortschrittlichsten Verfahren zur Kernherstellung,u. z. Kernherstellung ohne Erwärmung in Baltausstattung verwendet .
  • Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung von Karbamidfuranharz durch Modifizieren von beschränkt wasserlöslichem Harnstoff-Formaldehydharz, das durch die Umsetzung von Harnstoffs Monomethylharnstoff und Formaldehyd hergestellt wird, mit; Furylalkohol. Der Modifizierungsvorgang findet bei einem pH-Wert von 5 bis 6,5 und einer Temperatur von 95 bis 1050C statt. (US--PS 3 168 490).
  • Das auf diese Weise hergestellte Karbamidfuranharz ist für die Herstellung von Kernen im "Heßkasten"-Verfahren durchaus geeignet. Bei der Herstellung von Kernen aus Sandharzmischungen auf Grundlage des genannten Harzes in Kaltausstattung haben jedoch die letzteren eine geringe Kalthärtungsgeschwindigkeit, und die Zugfestigkeit aus diesen Sandharzmischungen hergestellter kaltgeharteter Probekorper ist nicht über 0,55 kg/cm2 nach 0,5 Stunde und 2,1 kp/cm² nach 4 Stunden.
  • Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung von Karbamidfuranharz, das im Modifizieren von beschränkt wasserlöslichem Harnstoff-Karbamidfuranharz, das durch die Umsetzung von Harnstoff, Formaldehyd und Tetraoxan hergestellt wird, mit Furylalkohol besteht. Die Liodifizierung erfolgt bei einer Temperatur von 90°C und einem pH-Wert von 5,5. (Japanischs Patentschrift Nr. 51-10812).
  • Das auf diese eise hergestellta Karbamidfuranharz gewährleistet die Herstellung von hochfesten Kernen in Heißausstattung. Zu gleicher Zeit haben die Kernmassen bei der Verwendung dieses harzes für die Kaltherstellung von Kernen eine geringe Härtungsgeschwindigkeit und die Zugfestigkeit der kaltgehärteten Probekdrper liegt nicht über 0,5 kp/cm2 nach 0,5 Stunden und 2,05 kp/cm2 nach 2 Stunden.
  • Die Nachteile der bekannten Verfahren zur Herstellung von Karbamidfuranharzen bestehen also darin, daß diese Harze, die im "Heißkasten"-Verfahren eine hohe Festigkeit der Kerne gewährleisten, wegen der langen Zeit, die für die Härtung der Kernmassen auf Grundlage der genannten Harze erforderlich ist, und der geringen Festigkeit der herzustellenden Kerne für die Kernherstellung in Saltausstattung viel weniger geeignet sind. Infolgedessen können Karbamidfuranharze, die nach den bekannten Verfahren hergestellt werden, für die Kernherstellung ;in Ealtausstattung erst dort verwendet werden, wo die Härtungszeit der Kerne nicht beschränkt und die Gestaltung der Kerne so ist, daß die erreichbare geringe Festigkeit der Kerne annehmbar ist.
  • Es ist Zweck der vorliegenden Erfindung, die obenerwähnten Nachteile zu beseitigen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Verfahren zur Herstellung von Karbamidfuranharz die lDedingungen für die Durchführung des Vorganges derart zu vervollkommnen, daß das hergestellte Karbamidfuranharz für die Herstellung von Kernen in Kaltausstattung verwendet werden kann und dabai ihre hohe Festigkeit in kurzer Härtungszeit zu gewährleisten vermag.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren zur Herstellung von Karbamidfuranharz durch Modifizieren von Harnstoff-ormaldehydharz mit Furylalkohol erfindungsgemäß ein unbeschränkt wasserlösliches Harnstoff-Formaldehydharz verwendet und das Harnstoff-Formaldehydharz vor Modifizierung einer Umsetzung mit Harnstoff bei einer Temperatur von 50 bis 850C unterworfen wird, wobei die Modifizierung von Harnstoff-Formaldehydharz mit Furylalkohol bei ihrem in Gewichtsteilen ausgedrückten Verhältnis, des 100:20 bis 200 betragt, einer Temperatur von 50 bis 85°C und einem pH-Wert von 7,2 bis 8,9 unter gleichzeitiger Vakuumenwässerung des zu modifizierenden Pr-odukts erfolgt.
  • Durch die Gesamtheit der erwähnten Schritte in Verbindung mit der Verwendung von unbeschränkt wasserlöslichen Harnstoff-Formaldehydharzen für die Modifizierung mit Furylalkohol wird die Herstellung eines Endproduktes gewährleistet, das den erforderlichen Eigenschaftskomplex besitzt.
  • Es ist zweckmalig, die Umsetzung zwischen Harnstoff-Formaldehydharz und Harnstoff bei ihrem in Gewichtsteilen ausgedrückten Verhältnis, das 100:5 bzw. 8 beträgt, vorzunehmen.
  • Vorzugsweise wird die Modifizierung von Harnstoff-Formaidehydharz mit Furylaikohol bei einer Temperatur von 55 bis 65°C durchgeführt.
  • Es ist zweckmäßig, die Modifizierung von Harnstoff-Formaldehydharz mit Furylalkohol bei ihrem in Gewichtsteilen ausgedrückten Verhaitnis, das 100:50 bzw. 60 beträgt, durchzuführen; Es ist empfehlenswert, die Modifizierung von Harnstoff-Formaldehydharz mit Furylalkohol bei einem pH-Wert von 7,5 bis 8,5 durchzuführen.
  • Es ist z;eckmäßi;, die Modifizierung von Harnstoff-Formaldehydharz mit Furylalkohol unter gleichzeitiger Entwässerung des zu modifizierenden Produkts unter einem Unterdruck von 650 bis 700 mm Q. s. bis zur Erreichung eines Refraktionskoeffizienten von 1,505 bis 1,510 durchzufuhren.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Karbamidfuranharz wird wie folgt verwirklicht.
  • In einen mit Rückflußkühler, Rührwerk und Dampfmantel versehenen Reaktionsapparat wird ein Harnstoff-Formaldehyd harz, das sich durch unbeschränkte Wasserlbslichkeit auszeichnet, eingegeben und danach Harnstoff unter Ruhren eingeführt.
  • Die aufbereitete Mischung wird auf 50 bis 85°C erwärmt und bis zur vollständigen Auflösung von Harnstoff bei dieser Temperatur gehalten. Daraufhin wird Furylalkohol unter Zugabe eines alkalischen Mittels in den Reaktionsapparat eingeführt und der pH-Wert auf 7,2 bis 8,9 gebracht. Geichzeitig wird im Reaktionsapparat ein Unterdruck erzeugt und Xarbamidollgomsr unter gleichzeitiger Entwässerung mit Furylalkohol modifiziert. Bei Erreichen eines Refraktionskoeffizienten von 1,505 bis 1,510 wird der Unterdruck abgeschaltet, der Inhalt des Reaktionsapparates abgekühlt und in einen Fertigproduktbehälter abgegossen.
  • Bei der Durchführung des Vorganges im kontinuierlichen Verfahren wird das Harnstoff-Formaldehydharz, das sich durch unbeschränkte Wasserlöslichkeit auszeichnet, kontinuierlich dem Peaktionsapparat zugeführt, dem ebenfalls Harnstoff kontinuierlich in Teilmengen zugeführt wird. Die Umsetzung zwischen Harz und Harnstoff findet im Reaktionsapparat unter Erwärmung und stetigem Rühren statt.
  • Das gewonnene Produkt tritt kontinuierlich über einen vVasserverschluß und ein Rückschlagventil in einen unter Vakuum arbeitenden kontinuierlich wirkende Zwangumlaufverdampfer ein, wo Furylalkohol und alkalisches Mittel ur Aufrechterhaltung des erforderlichen pH-Wertes ebenfalls kontinuierlich zugeführt werden. Gleichzeitig findet in diesem Apparat die Modifizierung von Harnstoff-Formaldehydharz mit Furylalkohol und die Entwässerung des Produkts statt, das durch ein barometrisches Rohr aus dem Verdampfer abgeleitet wird, einen Röhrenwärmeaustauscher passiert, wo es abgekühlt und danach dem Fertigproduktbehälter zugeführt wird.
  • Der Vorgang der Herstellung von Karbamidfuranharz kann sowohl im periodischen als auch im kontinuierlichen Verfahren verwirklicht sowie automatisiert werden.
  • Das in der vorliegenden Erfindung verwendete unbeschränkt wasserlösliche Harnstoff-Formaldehydharz kann im besonderen durch dreistufige Kondensation von Harnstoff und Formaldehyd der Reihe nach in alkalischem, sauerem und neutralem Mittel unter Verwendung von aromatisehen oder aliphatischen Sulfonsäuren als Kontakstoff auf der Stufe der saueren Kondensation hergestellt werden.
  • Dieses HarnsUoff-Form«-1ldehydhartz zeichnet sich durch folgende Kennwerte aus; 1. Aussehen: homogene sirupartige durchsichtige Flüssigkeit von gelblicher Farbe.
  • 2. Gehalt an Trockensubstanz in Gew.% 60 bis 65 3. Wassermischbarkeit mit beliebigem Verhältnis Harz/Wasser unbeschränkt 4. Konventionelle Viskosität nach (Intrinsil Viskosität) dem Viskosimeter (5,4 mm - Düse) bei 20 + 1.C, sec 5 bis 30 5. Wasserstoffionenkonzentration (pH) 7,5 bis 9,0 6. Gehalt an disponiblem Formaldehyd in Gew.% 3,5 bis 5,2 Das gemaß der vorliegenden Erfindung aus dem obenerwähnten Harnstoff-Formaldehydharz harzustellende Karbamidfuranharz ist durch folgende Eingenschaften gekenazeichnet.
  • Dem Aussehen nach stellt es eine homogene durch -sichtige Flüssigkeit von hellbrauner Farbe dar. Die lasserlöslichkeit dieses Harzes ist unbeschränkt. Wird dem Harz eine beliebige Wassermenge zugesetzt, so bildet sich eins homogene durchsichtige Lösung aus. Es findet keine Koagulation des Harzes so-ie keine Trübung der Lösung, die von der Absonderung der festen Phase aus der Lösung zeugt, statt.
  • Die konventionelle Viskosität dieses harzes nach dem Viskosimeter (5,4 mm -Düse) liegt bei 20 + 100 innerhalb 30 bis 150 Sekunden. Der pH-Wert liegt innerhalb 7,3 bis 9,0, und der Gehalt an disponiblem Formaldehyd schwankt zwischen 1,5 bis 2,0 Gew.%.
  • Die Stabilität der Eigenschaften des genannten Harzes übersteigt 7 Monate, was für dessen Ferntransport, Lagerung und anschließends Verwendung durchaus genügend ist.
  • Das obenerwähnte Karbamidfuranharz zeichnet sich bei der Einführung von Orthophosphorsäure durch eine hohe Kalthärtungsgeschwindigkeit aus, und die auf ihrer Grundlage herzustellenden kalthärtenden Gießereisande haben in gehärtetem Zustand eine hohe mechanische Festigkeit.
  • Die Zugfestigkeit der aus Sand-Harz-Mischungen auf Grundlage von Karbamidfuranharz hergestellten kaltgehärteten Probekörper beträgt: nach 0,5 Stunden 2,0 bis 3,5 kp/cm2 nach 2 Stunden 8,0 bis 10 kp/cm2 nach 4 Stunden 18,0 bis 20,0 kp/cm² nach 24 Stunden 20,0 bis 24,0 kp/cm².
  • Im Vergleich zu den bekannten Verfahren bietet das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Karbamidfuranharz die Möglichkeit, ein Harz mit soichen Eigenschaften herzustellen, die eine 3 bis 5fache Erhöhung der Festigkeit in Verbindung mit hoher Härtungsgeschwindigkeit der Rerne gewährleisten, die aus Sand-Harz-Mischungen auf seiner Grundlage in Kaltausstattung hergestellt wurden. Das gestartet es seinersaits, verwickelt gestaltete Kerne herzustellen und erhöht die Leistung der Kernmachereibetriebe.
  • Zum besseren Verstandnis der vorliegenden Erfindung werden nachstehend ihre konkrete Durchführungsbeispiele angeführt.
  • Beispiel 1.
  • In eihen mit Kühler, Rührwerk, Dampfwassermantel und Vakuumsammelbehalter versehenen Reaktionsapparat werden 100 Gewichtsteile wasserlösliches Harnstoff-Formaldehyd harz eingegeben, das sich durch folgende Kennwerte ause zeichnet: 1. Wassermischbarkeit mit beliebigem Verhältnis Harz/Wasser unbeschränkt 2. Gehalt an Trockensubstanz 62,1 Gew.% 3. Konventionelle Viskosität nach dem Viskosimeter (5,4 - Düse) bei 20 # 1°C 10 s 4. pH-Wert 7,8 5. Gehalt an disponible Formaldehyd 4,5 Gew.%.
  • Danach werden 6,5 Gewichtsteile Harnstoff in den Reaktionsapparat eingegeben. Die aufbereitete Mischung wird unter Rühren auf 60°C erwärmt und bei einet Temperatur von 60 bis 6100 bis zur vollständigen Auflösung von Harnstoff gehalten. Danach werden 55 Gewichtsteile Furylalkohol unter ugabe von 4%-iger Natronlauge in den Reaktionsapparat eingeführt und der pH-Wert auf 8,0 gebracht. Das Harz wird unter gleichzeitiger Entwässerung bei einer Temperatur von 60 bis 6100 und einem Unterdruck von 650 bis 700 mm Q. S. bis zur Erreichung eines Refraktionskoeffizienten von 1,507 mit Furylalkohol modifiziert. Danach wird das hergestellte Harz auf 4000 abgekühlt und in dan Fertigproduktbehälter abgegossen.Das Karbamidfuranharz zeichnet sich durch folgenda Kennwerte aus: 1. Wassermischbarkeit unbeschränkt 2. Kunventionelle Viskosität nach dem Viskosimeter (5,4 mm - Düse) bei 200C + 100 62 s 3. pH-Wert 8,1 4. Gehalt an disponiblem Formaldehyd 1,7 Gew.% 5. Refraktionskoeffizient 1,508.
  • Die Zugfestigkeit der aus einer Sand-Harz-Mischung auf Grundlage dieses Harzes hergestellten kaltegehärteten Probekörper beträgt: nach 0,5 Stunde 3,5 kp/cm2 nach 2 Stunden 10,0 kp/cm2 nach 4 Stunden 19,5 kp/cm2 nach 24 Stunden 24,0 kp/cm2.
  • Beispiel 2.
  • In einen mit Kühler, Rührwerk, Dampfwassermantel und Vakuumsammelbehälter versehenen Reaktionsapparat werden 100 Gewichtsteile wasserlösliches Harnstoff-Formaldehydharz eingegeben, das sich durch folgende Kennwerbe auszeichnet: 1. Wassermischbarkeit mit beliebigem Verhaltnis Harz/Wasser unbeschränkt 2. Gehalt an Trockensubstanz 65,0 Gew.% 3. Konventionelle Viskosität nach dem Viskosimeter (5,4 mm - Düse) bei 20 + 100 30 s 4. pH-Wert 7,9 5. Gehalt; an disponiblem Formaldehyd 4,0 Gew.o Danach werden 5 Gewichtsteile Harnstoff in den Reaktionsapparat eingegeben. Die aufbereitete Mischung wird unter Rühren auf 690C erwärmt und bei einer Temperatur von 69 bis 70°C bis zur vollständigen Auflösung von Harnstoff gehalten. Danach werden 60 Gewichtsteile Furylalkohol unter Zugabe von 4/%'-iger Natronlauge in den Reaktionsapparat eingeführt und der pH-Wert auf 7,5 gebracht. Das Harz wird unter gleichzeitiger Entwässerung bei einer Temperatur von 69 bis 70°C und einem Unterdruck von 650 bis 700 mm Q.S.
  • bis zur Erreichung eines Refraktionskoeffizienten von 1,506 mit Furylalkohol modifiziert.Danach wird das hergestellte Harz auf 40°C abgekühlt und in den Fertigprodukt behalter abgegossen. Karbamidfuranharz zeichnet sich durch folgende Kennwerte aus: 1. Wassermischbarkeit unbeschränkt 2. Konventionelle Viskosität nach dem Viskosimeter (5,4 m - Düse) bei 20 + 100 43 s 3. pH-Wert 7,6 4. Gehalt an disponiblem Formaldohyd 2,0 Gew.% 5. Refraktionskoeffizient 1,506.
  • Die Zugfestigkeit der aus einer Sand-Harz-Mischung auf Grundlage des obenangeführten Harzes hergestellten kaltgehärteten Probekörper beträgt: nach 0,5 Stunde 3,4 kp/cm nach 2 Stunden 9,6 kp/cm² nach 4 Stunden 20,0 kp/cm² nach 24 Stunden 23,1 kp/cm².
  • Beispiel 3.
  • In einen mit Kühler, Rührerk, Dampfwassermantel und Vakuumsammelbehälter versehenen Reaktionsapparat werden 100 Gewichtsteile Harnstoff-Formaldehydharz eingegeban, das sich durch folgende Kennwerte auszeichnet: 1. Wassermischbarkeit mit beliebigem Verhältnis Harz/Wasser unbeschränkt 2. Gehalt an Trockensubstanz 61,4 Gew.-% 3. Konventionello Viskosität nach dem Viskosimeter (5,4 mm - Düse) bei 20 + 100 24 s 4. pH-Wert 8,4 5. Gehalt an disponiblem Formaldehyd 3,5 Gew.%.
  • Danach werden 7 Gewichtsteile Harnstoff in den Reaktionsapparat eingegeben. Die aufbereitete Mischung wird unter Rühren auf 55°C erwärmt und bei einer Temperatur von 55 bis 560C bis zur vollstandigen Auflbsung von Harnstoff gehalten. Daraufhin werden 50 Gewichtsteile Furylalkohol in den Reaktionsapparat eingeführt und der pH-Wert durch zugabe von 4%-iger Natronlauge auf 7,2 gebracht.
  • Das Harz wird unter gleichzeitiger Entwässerung bei einer Temperatur von 55 bis 560C und einem Unterdruck von 650 bis 700 mm Q. S. bis zur Erreichung eines Refraktionskoeffizienten von 1,508 mit Furylalkohol modifiziert.
  • Danach wird das hergestellte Harz auf 40°C abgekühlt; und in den Fertigprodukbehälter abgegossen. Das Karbamidfuranharz zeichnet sich durch folgende Kennwerte aus: 1. Wassermischbarkeit unbeschränkt 2. Konventionelle Viskosität nach dem Viskosimeter (5,4 mm - Düse) bei 20 + 1°C 78 s 3. pH-Wert 7,3 4. Gehalt an disponiblem Formaldehyd 1,6 Gew.% 5. Refraktionskoeffizient 1,508.
  • Die Zugfestigkeit der aus einer Sand-Harz-Mischung auf Grundlage des erwähnten Harzes hergestellten kaltgehärteten Probekürper beträgt: nach 0,5 Stunde 3,3 kp/cm² nacht 2 Stunden 9,8 kp/cm2 nach 4 Stunden 19,4 kp/cm2 2 nach 24 Stunden 22,9 kp/cm Eeisoiel 4.
  • In einem mit Kühler, Rührwerk, Dampfwassermantel und Vakuumsammelbehälter versehenen Reaktionsapparat werden 100 Gewicht steile Harnstoff-Formaldehydharz eingegeben, das sich durch folgende Kennwerte auszeichnet: 1. Wassermischbarkeit mit beliebigem Verhaltnis Harz/Wasser unbeschränkt 2. Gehalt an Trockensubstanz 60,0 Gew.% 3. Konventionelle Viskosität nach dem Viskosimeter (5,4 mm - Düse) bei 20 + 1°C 5 s 4. pH-Wert 9,0 5. Gehalt an disponiblem Formaldehyd 4,6 Gew.% Danach werden 6 Gewichtsteilen harnstoff in den Reaktionsapparat eingegeben. Die aufbereitete Mischung wird unter Rühren auf 500C erwärmt und bei einer Temperatur von 50 bis 51°C bis zur vollstandigen Auflösung von harnstoff gehalten. Daraushin werden 20 Gewichtsteile Furylalkohol eingeführt und der pH-Wert durch Zugabe von 4%-iger Natronlauge auf 8,9 gebracht. Das Harz wird unter gleichzeitiger Entwässerung bei einer Temperatur von 50 bis 5100 und einem Unterdruck von 650 bis 700 mm CL. 5. bis zur Erreichung eines Refraktionskoeffizienten von 1,510 mit Furylalkohol modifiziert. Danach wird das hergestellte Harz auf 4000 abgekühlt und in den Fertigproduktbehälter abgegossen. Das Karbamidfuranharz zeichnet sich durch folgende Kennwerte aus: 1. Wassermischbarkeit unbeschränkt 2. Konventionelle Viskosität nach dem Viskosimeter (5,4 mn - Düse) bei 20 + 1°C 150 s 3. pH-Wert 9,0 4. Gehalt an disponiblen Formaldehyd 1,8 Gew.% 5. Refraktionskoeffizient 1,510.
  • Die Zugfestigkeit der aus Sand-Harz-Mischungen auf Grundlage des angeführten Harzes hergestellten kaithärtenden Probekörper beträgt: nach 0,5 Stunde 3,0 kp/cm2 nach 2 Stunden 8,8 kp/cm² nach 4 Stunden 18,7 kp/cm2 nach 24 Stunden 21,6 kp/cm².
  • Beispiel 5.
  • In einen mit Kühler, Rührwerk, Dampfwassermantel und Vakuumsammelbehälter versehenen Reaktionsapparat werden 100 Gewichtsteile Harnstoff-Formaldehydharz eingegeben, das sich durch folgende Kennwerte auszeichnet: 1. Wassermischbarkeit mit beliebigem Verhältnis Harz/Wasser unbeschränkt 2. Gehalt an Trockensubstanz 63,7 Gew.% 3. Konventionelle Viskosität nach dem Viskosimeter (5,4 mm - Duse) bei 20 + 100 17 s 4. pH-Wert 7,5 5. Gehalt an disponiblem Formaldehyd 5,2 Gew.%.
  • Danach werden 8 Gewichtsteile Harnstoff in den Reaktionsapparat eingegeben. Die aufbereitete Mischung wird unter Rühren auf 64°C erwärmt und bei einer Temperatur von 64 bis 650C bis zur vollständigen Auflösung von Harnstoff gehalten. DjrauI'tüxi erden 200 Gewichtsteile Furylalkohol eingeführt und der pH-Wert durch Zugabe von 4%-iger Natronlauge auf 8,5 gebracht.Das Harz wird unter gleichzeitiger Entwässerung bei einer Temperatur von 64 bis 65°C und einem Unterdruck von 650 bis 700 mm Q. S. bis zur Erreichung eines Refraktionskoeffizienten von 1,505 mi Furylalkohol modifiziert. Danach wird das hergestellte Harz auf 40°C abgekühlt und in den Fertigproduktbehälter abgegossen.Das Karbamidfuranharz zeichnet sich durch-folgende Kennwerte aus: 1. Wassermischbarkeit unbeschränkt 2. Konventionelle Viskosität nach dem Viskosimeter (5,4 mm - Düse) bei 20 + 100 30 s 3. pH-Wert 8,6 4. Gehalt an disponiblem Formaldehyd 1,5 Gew.% 5. Refraktionskoeffizient 1,505.
  • Die Zugfestigkeit der aus einer Sand-Harz-Mischung auf Grundlage des genannten Harzes hergestellüen kaltgehärteten Probekörper beträgt: nach 0,5 Stunde 2,0 kp/cm2 nach 2 Stunden 8,0 kp/cm2 nach 4 Stunden 18,0 kp/cm² nach 24 Stunden 20,0 kp/cm².
  • Beispiel 6.
  • Das betreffende Beispiel wird zwecks Veranschaulichung des erfindungsgemäßen kontinuierlichen Verfahrens zur Herstellung von Karbamidfuranharz angeführt.
  • Harnstoff-Formaldehydharz, z, gekennzeichnet durch unbeschränkte Wasserlöslichkeit, wird kontinuierlich einem mit Kühler, Rührwerk und Dampfwassermantel versehenen Reaktionsapparat mit einer Geschwindigkeit zugeführt, die eine Verweilzeit im Reaktionsapparat gleich 20 Minuten gewährleistet.
  • Das dem Reaktionsapparat zuzuführende Harz zeichnet sich durch folgende Kennwerte aus: 1. Wassermischbarkeit mit beliebigem Verhaltnis Harz/Wasser unbeschränkt 2. Gehalt an Trockensubstanz 61,8 Gew.% 3. Konventionelle Viskosität nach dem Viskosimeter (5,4 mm - Düse) bei 20 + 100 12 s 4. pH-Viert 8,1 5. Gehalt an disponiblem Formaldehyd 4,3 Gew.% Dem gleichen Reaktionsapparat wird kontinuierlich Harnstoff - 6 Gewichtsteile, bezogen auf je 100 Gewichtsteile eintretendes Harnstoff-Formaldehydharz, zudosiert.
  • Die Umsetzung zwischen Harz und Harnstoff gsht im Peaktionsapparat unter Erwärmung auf 55 bis 56°C und stetigem Rühren vor sich. Das im Reaktionsapparat gewonnene Produkt tritt kontinuierlich über einen Wasserverschluß und ein Rückschlagventil in einen unter Vakuum arbeitenden kontinuierlich wirkenden Zwangumlaufverdampfer ein, wo Furylalkohol - 55 Gewichtsteile, bezogen auf je 100 Gewichtsteile zugeführtes Harnstoff-Formaldehydharz und 4%-ige Natronlauge in einer Menge, die einen pH-Wert von 7,6 gewährleistet, ebenfalls kontinuierlich zugeführt werden. Das genannte Harz wird unter gleichzeitiger Entwässerung im Verdampfer bei einer Temperatur von 55 bis 56°C und einem Unterdruck von 650 bis 700 mm Q. S. mit Furylalkohol modifiziert.
  • Das entwässerte Karbamidfuranharz wird durch ein barometrisches Rohr aus dem Verdampfer abgeleitet, passiert einen Röhrenwärmeaustaucher, wo es auf 400 abgakühlt wird, und tritt danach in den Fertigproduktbehälter ein. Das Karbamidfuranharz zeichnet sich durch folgende Kennwerte aus: 1. Wassermischbarkeit unbeschränkt 2. Konventionelle Viskosität nach dem Viskosimeter (5,4 mm - Düse) bei 20 + 10 C 60 s 3. pH-Wert 7,7 4. Gehalt an disponiblem Formaldehyd 1,6 Gew.% 5. Refraktionskoeffizient 1,507.
  • Die Zugfestigkeit der aus einer Sand-Harz-Mischung auf Grundlage des genannten Harzes hergestellten kaltgehärteten Probenkörper beträgt: nach 0,5 Stunden 3,5 kp/cm² nach 2 Stunden 9,9 kp/cm2 nach 4 Stunden 19,8 kp/cm2 nach 24 Stunden 23,7 kp/cm².

Claims (6)

  1. VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON KARBAMIDFURANHARZ Patentansprüche Verfahren zur Herstellung von Karbamidfuranharz durch Modifizieren von Harnstoff-Formaldehydharz mit Furylalkohol, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein unbeschränkt wasserlösliches HarnstofI-Formaldehydharz verwendet und das Harnstoff-Formaldehydharz vor Modifizierung einer Umsetzung mit Harnstoff bei einer Temperatur von 50 bis 850C unterworfen wird, wobei die Modifizierung von Harnstoff-Formaldehydharu mit Furylalkohol bei ihrem in Gewichtsteilen ausgedrückten Verhältnis, das 100:20 bis 200 beträgt, einer Temperatur von 50 bis 850C, einem pH-Wert von 7,2 bis 8-,9 unter gleichzeitiger Vakuumentwässerung des zu modifizierenden Produkts erfolgt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Umsetzung zwischen Harnstoff-Formaldehydharz und Harnstoff bei ihrem in Gewichtsteilen ausgedrückten Verhältnis, das 100:5 bzw. 8 beträgt, durchgeführt wird.
  3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Modifizierung von Harnstoff-Pormaldehydharz mit Furylalkohol bei einer Temperatur von 55 bis 650C durchgeführt wird.
  4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r cü g e k e n n z e i c h n e t , daß die Modifizierung von Harns toff -Formaldehydharz mit Furylalkohol bei ihrem in Gewichtsteilen ausgedrückten Verhältnis, das 100:50 bzw. 60 beträgt, durchgeführt wird.
  5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die tIodifizierung von Harnstoff-Formaldehydharz mit Furylalkohol bei einem pH-Wert von 7,5 bis 8,5 durchgeführt wird.
  6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Modifizierung von Harnstoff-Formaldehydharz mit Furylalkohol unter gleichzeitiger Entwässerung des zu modifizierenden Produkts unter einem Unterdruck von 650 bis 700 mm Q.S. bis zur Erreichung eines Refraktionskoeffizienten von 1,505 bis 1,510 durch führt wird.
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