DE1569023C3 - Bindemittel für das Hot-Box-Verfahren - Google Patents
Bindemittel für das Hot-Box-VerfahrenInfo
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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)
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.
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Cited By (2)
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- 1965-02-13 DE DE19651569023 patent/DE1569023C3/de not_active Expired
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