DE2903071C2 - Bindemittel für eine Kalthärtungsformmasse, Verfahren zu deren Bereitung und Verwendung des Bindemittels - Google Patents
Bindemittel für eine Kalthärtungsformmasse, Verfahren zu deren Bereitung und Verwendung des BindemittelsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Bindemittel für eine Kalthärtungsformmasse auf der Basis von Harnstoff-Formaldehydharz
mit einem Modifikator, der die Bindefähigkeit regelt, auf ein Verfahren zu deren
Bereitung und auf eine Verwendung des Bindemittels.
Aus der AT-PS 179 024 ist ein Verfahren zur
Herstellung von Gußkernen für die Metallgießerei bekannt, bei dem ein in der Wärme härtendes
Kondensat aus Formaldehyd und einem mit diesem härtbaren harzbildenen Stoff Verwendung findet, wobei
die mit einer solchen Harzemulsion des Wasser-in-öl-Typus
gebundenen Sandkerne auf hohe Temperaturen erhitzt werden müssen, um die Emulsion zum Zerfall zu
bringen und die Harze zu trocknen. Abgesehen davon,
ίο daß dabei karzinogene Stoffe, wie Benzol-Verbindungen,
eingesetzt werden, ist für die Erwärmung und Warmhaltung der Formmasse ein hoher Energieaufwand
erforderlich und es werden entsprechende Heizeinrichtungen benötigt, was bei den Kalthärtungs-
formmassen, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, nicht erforderlich ist
Es sind auch schon kalthärtende Formmassen, beispielsweise aus der DE-OS 17 58 932 bekannt, die
aber auch infolge Verwendung von Kohlenteer durch Einsatz stark karzinogener Stoffe gekennzeichnet sind,
wobei die erzielte Druckfestigkeit auch noch relativ gering ist Es ist auch bereits seit langem ein Bindemittel
für Kalthärtungsformmassen auf der Basis von Harnstoff-Formaldehydharz
bekannt, das jedoch auch Formmassen mit relativ niedriger Wärmefestigkeit und
im kalten Zustand niedriger mechanischer Festigkeit liefert und deshalb nur begrenzte Verwendung,
hauptsächlich für die Herstellung von leichtem und dünnwandigem Metall- und Eisenguß findet
Es hat in diesem Zusammenhang nicht an Versuchen gefehlt, neue Bindemittel auf der Basis von modifizierten
Harnstoff-Formaldehydharzen zu entwickeln, welche eine höhere Wärme- und mechanische Festigkeit
aufweisen. Eine Lösung dieses Problems wurde in der Verwendung von Furylalkohol als Modifikator gefunden,
der das Bindevermögen regelt (siehe beispielsweise »Härtung von Kernen in Kernkästen ohne Erhitzung«
von Bohrjakow und anderen, Zeitschrift »Gießereiwesen«, Nr. 4, 1971, in Russisch). Die praktische
40. Anwendung solcher Massen erwies sich sehr problematisch infolge bedeutender Erhöhung der Kosten, bedingt
dadurch, daß Furfurylalkohol knapp und teuer ist Die Knappheit von Furfurylalkohol und seine hohen Kosten
sind mit begrenzter Menge an Ausgangsrohstoff für seine Herstellung, großer Dauer und Kompliziertheit
des technologischen Zyklus der Herstellung des Furfurylalkohol, der dazu noch die Verwendung sehr
teurer Katalysatoren, beispielsweise vom Typ Kupferchromai
erfordert, verbunden.
so Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche Zusätze zu Kalthärtungsformmassen auf der Basis von
Harnstoff-Formaldehydharz anzugeben, die eine hohe Wärme- und mechanische Festigkeit derselben gewährleisten,
ohne eine wesentliche Erhöhung der Kosten hervorzurufen, sowie vorteilhafte Verfahren zur Bereitung
solcher Bindemittel und eine bevorzugte Verwendung dieser Bindemittel aufzuzeigen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man in dem Bindemittel für eine Formmasse auf der Basis von
Harnstoff-Formaldehydharz mit Modifikator,'der dessen Bindevermögen regelt, erfindungsgemäß als Modifikator
eine Emulsion, die die schwere Fraktion von Schieferteer, die ein spezifisches Gewicht von mindestens
1,01 g/cm3 aufweist, enthalt, ein organisches
Lösungsmittel, das zur Auflösung der kohlenstoffhaltigen Verbindungen dieies Teers flhig ist, einen
Emulgator und Wasser verwindet, wobei die genannten Komponenten in einem Verhältnis genommen werden,
das die Bildung einer homogenen Emulsion 1. Art vom öl-in-Wasser-Typ gewährleistet
Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß das
mit dessen Hilfe erhaltene Bindemittel für die Formmasse in bezug auf Wärmefestigkeit die günstigen
Eigenschaften der Harnstoff-Formaldehyd-Bindemittel mit Zusatz von Furfurylalkohol (bis 20%) beibehält,
jedoch keine Verwendung eines so knappen und teueren Materials erfordert Es sei gleichzeitig hervorgehoben,
daß das Bindemittel mit erfindungsgemäßer Zusammensetzung bei hohen Temperaturen bedeutend
plastischer als andere bekannte Bindemittel auf der Basis von Harnstoff-Formaldehydharz ist
Die besten Resultate können bei der Verwendung eines Bindemittels auf der Basis von Harnstoff-Formaldehydharz
mit folgendem Gehalt an Komponenten (in Gewichtsteilen) erzielt werden:
| Harnstoff-Formaldehydharz | 65 bis 9OC |
| schwere Fraktion von Schiefer | |
| teer mit einem spezifischen | |
| Gewicht von mindestens | |
| 1,23 g/cm3 | 3 bis 15 |
| organisches Lösungsmittel | Ibis 8 |
| Emulgator | 0,2 bis !,5 |
| Wasser | 5 bis 20. |
Asphaltene 15,74
Harze 20,00
öle 42,26
aromatische Kohlenwasserstoffe der Phenolreihe 22,00
Harze 20,00
öle 42,26
aromatische Kohlenwasserstoffe der Phenolreihe 22,00
10
15
20
25
Als schwere Fraktion von Schieferteer kann das Produkt der Verarbeitung von Schiefern in einem
Gasgeneratorofen bei einer Temperatur um 500° C verwendet werden.
Als Beispiel für die schwere Fraktion des Schieferteers sei das Produkt der Verarbeitung von estnischen
Schiefern, das Phenolgruppen und gegen 86 bis 90% C enthält, angeführt. Die Kokszahl beträgt 45 bis 55%.
Gewöhnlich besitzt dieses Produkt folgende physikalisch-chemischen Eigenschaften: spezifisches Gewicht
1.01 bis 1,28 g/cm3; Viskosität nach Engler bei 500C 10
bis 20; Flammpunkt nach Brenken nicht über 900C;
Feuchtigkeitsgehalt nicht über 34%; mechanische
Beimengungen nicht über 2,5%; Schwefelgehalt nicht über 1,5%; Gesamtsäurezahl 1,6 bis 5,6; Gehalt an
Mineralsäuren, auf KOH berechnet, 0,01 bis 0,35%.
Die Gruppenzusammensetzung dieser schweren Fraktion ist wie folgt: (in Gewichtsprozent)
50
Als Lösungsmittel verwendet man organische Flüssigkeiten, wie White Sprit, Kerosin und Dieselkraftstoff,
wobei in der optimalen Variante die Menge des Lösungsmittels in dem Bindemittel von 1 bis 8
Gewichtsprozent schwankt
Als Emulgiermittel verwendet man in dem Bindemittel oberflächenaktive Stoffe anionischer, kationischer
und nichtionogener Klasse. Als solche oberflächenakti- eo ven Stoffe können Alkylarylsulfate, Alkylarylsulfonate,
oxyäthylierte Phenole, Merkaptane, langkettige Fettamine u. a. m. dienen. Dabei wird der beste Effekt bei
der Zugabe eines Gemisches von Natriumsalzen der Alkylarylsulfosäuren mit einer Zahl von Kohlenstoffatomen
in dem Alkylradikal von 8 bis 12 erzielt Als weiterer oberflächenaktiver Stoff kann ein Gemisch
von Natriumsalzen der Alkylsulfosäuren mit Alkylresten dienen, die 12 bis 18 Kohlenstoffatome enthaltea
Zur Erzielung bester Resultate ist es zweckmäßig, wenn der Gehalt an oberflächenaktiven Stoffen 0,2 bis 1,5
Gewichtsprozent beträgt Eine Überschreitung beziehungsweise Unterschreitung der genannten Gehaltsgreiizen
an oberflächenaktiven Stoffen senkt die Festigkeit der Formmasse bei der Kalthärtung unter
Verwendung des erfindungsgemäßen Bindemittels.
Als Emulgatoren in dem Bindemittel für eine Kalthärtungsformmasse können mineralische hydrophile
pulverförmige Materialien wie feuerfester Ton, Bentonit, CaCO3, Al2O3 und BaSO4 dienen, die dem
Bindemittel in einer Menge von 0,2 bis 1,5 Gewichtsprozent zugegeben werden. Die Zugabe der genannten
pulverförmigen Materialien in einer Menge von weniger als 0,2 Gewichtsprozent verschlechtert die
Verteilung des Bindemittels an den Körnern des feuerfesten Füllstoffes in der Formmasse, während bei
der Zugabe dieser Materialien in einer Menge von mehr als 1,5 Gewichtsprozent die Viskosität des Bindemittels
sinkt und sich seine Reaktionsfähigkeit verringert
Für die Bereitung einer Formmasse, welche Füllstoff, Härter, Bindemittel und Wasser enthält, verwendet man
vorzugsweise das oben beschriebene Bindemittel mit folgendem Verhältnis der Komponenten der Formmasse
(in Gewichtsteilen):
Füllstoff
Bindemittel
Härter
Wasser
Bindemittel
Härter
Wasser
100
2 bis 5
0,3 bis 1,0
0,5 bis 1,0.
2 bis 5
0,3 bis 1,0
0,5 bis 1,0.
Bei der Bereitung des Bindemittels vermischt man das Material der schweren Fraktion des Schieferteers innig
mit dem Lösungsmittel in Gegenwart von Wasser unter erniedrigtem Druck bis zur Bildung einer homogenen
Emulsion 1. Art vom öl-in-Wasser-Typ und gibt dann Harnstoff-Formaldehydharz bis zur Bildung eines
homogenen Produktes zu.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen für die Bereitung
des Bindemittels für Kalthärtungsformmasse sowie der Formmasse selber mit einem solchen Bindemittel näher
erläutert
Das Bindemittel kann durch Vermischen der schweren Fraktion von Schieferteer, des Lösungsmittels und
Emulgators mit einer Geschwindigkeit von 400 bis 600 U/min bei einer Temperatur von 40 bis 700C unter
einem Druck von 0,5 atm während 40 bis 50 Minuten in einem Reaktor bereitet werden. Dann trägt man in die
auf diese Weise bereitete Masse Harnstoff-Formaldehydharz ein und rührt unter den gleichen Bedingungen
weitere 40 bis 50 Minuten.
Dem fertigen Bindemittel gibt man Wasser bis zur Erzielung des erforderlichen spezifischen Gewichtes zu.
Man verwendet erfindungsgemäß ein Bindemittel mit einem spezifischen Gewicht von 1,15 bis 1,20 g/cm3.
Beim Fehlen eines Reaktors kann das Bindemittel in einem beliebigen Behälter durch Vermischen von
Wasser, Lösungsmittel, Schieferteer und Emulgator mit einer Geschwindigkeit von 400 bis 600 U/min bei einer
Temperatur von 40 bis 700C bereitet werden. Dann gibt
man der auf diese Weise bereiteten Masse Harnstoff-Formaldehydharz zu und rührt weitere 40 bis 50
Minuten.
Zur Bereitung eines Bindemittels verwendete man 65 Gewichtsprozent Harnstoff-Formaldehydharz, 15 Ge-
wichtsprozent schwere Fraktion von Schieferteer, 8 Gewichtsprozent White Sprit, 1,5 Gewichtsprozent
Detergent (Alkylarylsulfonat), 10,5 Gewichtsprozent Wasser.
Die Bereitung des Bindemittels erfolgte nach der oben beschriebenen Technologie unter Verwendung
eines Reaktors, in dem die schwere Fraktion von Schieferteer, das Lösungsmittel und der Emulgator mit
einer Geschwindigkeit von 500 U/min bei einer Temperatur von 500C unter einem Druck von 0,5 atm
während 45 Minuten vermischt wurden. Dann gab man der bereiteten Masse in Wasser aufgelöstes Harnstoff-Formaldehydharz
zu. Die Masse wurde unter den gleichen Bedingungen 40 bis 50 Minuten verrührt
Das auf diese Weise bereitete Bindemittel wies ein spezifisches Gewicht von 1,18 g/cm3 auf. Die Viskosität
in einem Trichter mit einem Durchmesser von 4 mm betrug 70 Sekunden.
Zur Bereitung eines Bindemittels verwendete man 90
Gewichtsprozent Harnstoff-Formaldehydharz, 3 Gewichtsprozent schwere Fraktion von Schieferteer, 1
Gewichtsprozent White Sprit, 0,2 Gewichtsprozent Alkylarylsulfonat, 5,8 Gewichtsprozent Wasser.
Das spezifische Gewicht des Bindemittels betrug 13
bis 1,23 g/cm3, die Viskosität in einem Trichter von 4 mm Durchmesser 90 Sekunden. Das Bindemittel
wurde analog zu Beispiel 1 bereitet
Zur Bereitung eines Bindemittels verwendete man 70 Gewichtsprozent Harnstoff-Formaldehydharz, 10 Gewichtsprozent
schwere Fraktion von Schieferteer, 5,0 Gewichtsprozent Kerosin, 0,6 Gewichtsprozent Sulfonat
14,4 Gewichtsprozent Wasser.
Das Bindemittel wurde in einem geschlossenen Behälter durch Vertuschen von Wasser, Lösungsmittel,
schwerer Fraktion von Schieferteer und Emulgator mit einer Geschwindigkeit von 600 U/min bei einer
Temperatur von 600C während 40 Minuten bereitet
Dann gab man der erhaltenen Masse Harnstoff-Formaldehydharz zu und rührte weitere 50 Minuten.
Das auf diese Weise bereitete Bindemittel wies ein spezifisches Gewicht von 1,18 g/cm3 auf. Die Viskosität
in einem Trichter von 4 mm Durchmesser betrug 70 bis 75 Sekunden.
Zur Bereitung eines Bindemittels verwendete man 70 Gewichtsprozent Harnstoff-Formaldehydharz, 4 Gewichtsprozent
schwere Fraktion von Schieferteer, 5 Gewichtsprozent Kerosin, 1 Gewichtsprozent hydrophilen
pulverförniigen Stoff, 20 Gewichtsprozent Wasser.
Das Bindemittel wurde analog zu Beispiel 3 bereitet mit dem Unterschied aber, daß nach der Zugabe von
Wasser während 45 Minuten gerührt wurde.
Das erhaltene Bindemittel wies ein spezifisches Gewicht von 1,14 g/cm3 auf. Die Viskosität in einem
Trichter von 4 mm Durchmesser betrug 60 bis 70 Sekunden.
Oben wurden optimale Zusammensetzungen für die Herstellung des Bindemittels angeführt Es wurde
jedoch von uns festgestellt, daß auch andere Verhältnisse der Komponenten genommen werden können unter
der Bedingung aber, daß durch die Verwendung der obengenannten Komponenten eine homogene Emulsion
1. Art vom öl-in-Wasser-Typ erhalten wird und es ein solches Bindemittel möglich macht eine hochwertige
Formmasse zu erhalten.
Zur Bereitung einer Kalthärtungsformmasse gibt man dieser das in einem der vorstehend angeführten
Beispiele beschriebene Bindemittel oder das Bindemittel der vorgeschlagenen Zusammensetzung in einer
Menge von 2,0 bis 5,0 Gewichtsprozent bezogen auf das Gewicht des Füllstoffes, zu. Die Zugabe des Bindemittels
in einer Menge von weniger als 2,0 Gewichtsprozent liefert nicht den erforderlichen technologischen
Effekt bezüglich der Festigkeit weil in diesem Falle die Menge des Bindemittels für die Behandlung der
Oberfläche des Füllstoffes nicht ausreicht Eine Erhöhung der Menge des Bindemittels über 5 Gewichtsprozent
ist ebenfalls unzweckmäßig, weil dabei keine wesentliche Erhöhung der Festigkeit beobachtet wird
und das Gasbildungsvermögen der Masse steigt Außerdem nimmt die Dauer des Härtungszyklus zu.
Für die Herstellung einer Formmasse kann man einen beliebigen feuerfesten Füllstoff verwenden, wie er
gewöhnlich für Gießformmassen zur Verwendung gelangt Besonders breite Verwendung hierfür findet
Quarzsand, obwohl mit Erfolg auch Olivin, Chromomagnesit
Disthensilimanit und andere eingesetzt werden können.
Als Härter verwendet man zur Bereitung von Kalthärtungsformmassen mit dem erfindungsgemäßen
Bindemittel Säurematerialien, wie organische und anorganische Säuren (Phosphorsäure, Salzsäure,
Schwefelsäure, Sulfosäuren, beispielsweise Paratoluolsulfosäure, Oxalsäure und andere), sowie saure Salze,
wie Ammoniumchlorid, Eisen(HI)-chlorid, und kombinierte
Härter, beispielsweise ein Gemisch von Salzsäure und Eisen(II)-chlorid und Eisen(IH)-chlorid.
Nachstehend sind Beispiele für die Herstellung von Kalthärtungsformmassen unter Verwendung des erfindungsgemäßen
Bindemittels angeführt
Die Masse bereitet man durch Zugabe von Phosphorsäure zum Quarzsand und Rühren während 1 bis 2
Minuten, wonach das Bindemittel und Wasser zugegeben und weitere 1 bis 2 Minuten gerührt wird.
Aus der auf diese Weise erhaltenen Masse stellt man Formen und Kerne nach einer beliebigen bekannten
Methode hsr.
Für die Bereitung einer Formmasse verwendet man 100 Gewichtsteile Quarzsand, 2,0 Gewichtsteile Bindemittel
(nach Beispiel 1), 0,3 Gewichtsteile Phosphorsäure (60%iger Konzentration), 1,0 Gewichtsteil Wasser.
Die Lebensdauer der Masse beträgt 10 bis 15 Minuten.
Die Härtungsdauer der Proben (von 50 mm Durchmesser und 50 mm Höhe) beträgt 15 bis 17 Minuten.
Die Druckfestigkeit von aus der erhaltenen Masse hergestellten Proben beträgt nach 1 Stunde 3 bis
3,5kp/cm2, nach 3 Stunden 5 bis 6kp/cm2, nach 24
Stunden 14 bis 17 kp/cm2.
Die Wärmefestigkeit der Formmasse mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel wurde nach der Restfestigkeit
der auf eine Temperatur von 800 bis 9000C durcherwärmten Proben bestimmt Die Wärmedruckfestigkeit
der aus der Masse hergestellten Proben betrug 1,8 kp/cm*.
Für die Bereitung einer Formmasse verwendet man 100 Gewichtsteile Quarzsand, 5,0 Gewichtsteile Binde-
mittel (nach Beispiel 2), 1,0 Gewichtsteil Phosphorsäure (60%iger Konzentration), 0,5 Gewichtsteile Wasser.
Die Lebensdauer der Masse beträgt 10 bis 12 Minuten.
Die Härtungsdauer der Proben beträgt 15 bis 17 Minuten.
Die Druckfestigkeit der aus der erhaltenen Masse hergestellten Proben beträgt nach 1 Stunde 12 bis
15kp/cm2, nach 3 Stunden 18 bis 25 kp/cm2, nach 24
Stunden 50 bis 60 kp/cm2.
Die Wärmedruckfestigkeit der Proben betrug 4,0 kp/ cm2.
Für die Bereitung einer Formmasse verwendete man 100 Gewichtsteile Quarzsand, 3,5 Gewichtsteile Bindemittel
(nach Beispiel 1), 0,5 Gewichtsteile Härter (Eisen(III)-chlorid und Eisen(II)-chlorid und eine Lösung
von Salzsäure) der Zusammensetzung FeCU + 6 H2O
1000 g/Liter, FeCl2 30 bis 50 g/Liter, HCI 20 bis 30 g/Liter, spezifisches Gewicht 1,17 bis 1,18 g/cm3, 0,5
Gewichtsteile Wasser.
Die Lebensdauer der Masse beträgt 8 bis 10 Minuten.
Die Härtungsdauer der Proben beträgt 15 bis 17 Minuten.
Die Druckfestigkeit beträgt nach 1 Stunde 12 bis 15 kp/cm2, nach 3 Stunden 22 bis 24 kp/cm2, nach 24
Stunden 56 bis 58 kp/cm2, die Wärmedruckfestigkeit 4,0 kp/cm2.
Für die Bereitung einer Formmasse verwendete man 100 Gewichtsteile Quarzsand, 4,5 Gewichtsteile Bindemittel
(nach Beispiel 3), 0,7 Gewichtsteile Härter (60%ige Orthophosphorsäure), 03 Gewichtsteile Wasser.
Die Lebensdauer der Masse beträgt 12 bis 15 Minuten.
Die Härtungsdauer der Proben beträgt 17 bis 20 Minuten.
Die Druckfestigkeit beträgt nach 1 Stunde 13 bis 14 kp/cm2, nach 3 Stunden 20 bis 22 kp/cm2, nach 24
Stunden 47 bis 52 kp/cm2, die Wärmedruckfestigkeit 3,5 kp/cm2.
Für die Bereitung einer Formmasse verwendete man 100 Gewichtsteile Quarzsand, 5 Gewichtsteile Bindemittel
(nach Beispiel 4), 1,0 Gewichtsteil Härter, 03 Gewichtsteile Wasser.
Die Lebensdauer der Masse beträgt 12 bis 15 Minuten.
Die Härtungsdauer der Proben beträgt 18 bis 20 Minuten.
Die Druckfestigkeit der Proben beträgt nach 1 Stunde 13 bis 17 kp/cm2, nach 3 Stunden 22 bis 24 kp/cm2, nach
24 Stunden 53 bis 55 kp/cm2, die Wärmedruckfestigkeit 4,3 kp/cm2.
Zur Illustration der Vorteile der vorliegenden Erfindung gegenüber anderen Bindemitteln auf der
Basis von Harnstoff-Formaldehydharz wird nachstehend ein Vergleich der Eigenschaften des Harzes mit
dem erfindungsgemäßen Bindemittel angeführt.
Die Prüfung wurde nach dem Verfahren zur Prüfung von Bindemitteln auf Wärmefestigkeit nach der
Methodik zur Bestimmung der Verkokungszahl durchgeführt. Eine Einwaage der Bindemittelprobe (10 g)
bringt man in einen Porzellantiegel ein, den man in einen Stahltiegel mit Deckel einbringt und mit einer Kappe
verschließt. Unter den Tiegeiboden stellt maii einen
Brenner und glüht die zu prüfende Probe bei einer Temperatur von SOO0C bis zur Erzielung eines
konstanten Gewichtes des Koksrückstandes. Die Verkokungszahl wird als Verhältnis des Gewichtes des
Koksrückstandes zum Gewicht der Einwaage des zu prüfenden Bindemittels (in Gewichtsprozenten) berechnet.
Die Wärmefestigkeit der Kalthärtungsformmasse wurde aus der Restfestigkeit der aus der zu prüfenden Formmasse hergestellten Proben, durchwärmt auf eine Temperatur von 800° C bestimmt.
Die Wärmefestigkeit der Kalthärtungsformmasse wurde aus der Restfestigkeit der aus der zu prüfenden Formmasse hergestellten Proben, durchwärmt auf eine Temperatur von 800° C bestimmt.
Die Prüfergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle angeführt.
| Typ des verwendeten | 35 | Harnstoff- | Verkokungs | Restfestigkeil |
| Bindemittels | Formaldehydharz | zahl, % | der Form | |
| 40 Erfindungsgemäßes | masse*) nach | |||
| Bindemittel | Beispiel S bei | |||
| 8000C | ||||
| 14 | 0,8 | |||
| 25 | 1,8 | |||
*) Geprüft wurden Massen der folgenden Zusammensetzung: Quarzsand 100 Gewichtsteile, Bindemittel 2,0 Gewichtsteile,
Phosphorsäure (60%iger Konzentration) 0,3 Gewichtsteile, Wasser 1,0 Gewichtsteil.
Wie aus der angeführten Tabelle zu ersehen ist, übersteigen die Wärmefestigkeit des erfindungsgemä-Ben
Bindemittels und die Festigkeit der damit erhaltenen Formmasse die entsprechenden Kennwerte
des Harnsioff-Fornsaidehydharzcs um fast das zweifache.
Claims (10)
1. Bindemittel für eine Kalthärtungsformmasse auf der Basis von Harnstoff-Formaldehydharz mit
einem Modifikator, der die Bindefähigkeit regelt, dadurch gekennzeichnet, daß man als
Modifikator eine Emulsion, die die schwere Fraktion von Schieferteer, die ein spezifisches Gewicht Von
mindestens 1,01 g/cm3 aufweist, enthält, ein organisches
Lösungsmittel, das zur Auflösung der kohlenstoffhaltigen Verbindungen der genannten Fraktion
von Teer fähig ist, einen Emulgator und Wasser verwendet, wobei die genannten Komponenten in
einem Verhältnis genommen werden, das die Bildung einer homogenen Emulsion 1. Art vom
öl-in-Wasser-Typ gewährleistet
2. Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es folgende Komponenten in folgenden Mengen enthält: Harnstoff-Formaldehydharz 65
bis 90 Gewichtsprozent, schwere Fraktion von Schieferteer 3 bis 15 Gewichtsprozent, organisches
Lösungsmittel 1 bis 8 Gewichtsprozent, Emulgator 0,2 bis 1,5 Gewichtsprozent, Wasser 5 bis 20
Gewichtsprozent
3. Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als schwere Fraktion von
Schieferteer das Produkt der Verarbeitung von Schiefern in einem Gasgeneratorofen verwendet
4. Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Emulgator einen oberflächenaktiven
Stoff verwendet.
5. Bindemittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als oberflächenaktiven Stoff
Alkylarylsulfonate verwendet.
6. Bindemittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Emulgator mineralische
hydrophile pulverförmige Stoffe verwendet
7. Verfahren zur Bereitung eines Bindemittels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
das Material der schweren Fraktion von Schieferteer mit dem Lösungsmittel und dem Emulgator in
Gegenwart von Wasser bei erniedrigtem Druck bis zur Bildung einer homogenen Emulsion 1. Art vom
Öl-in-Wasser-Typ innig vermischt und dann das Harnstoff-Formaldehydharz unter fortgesetztem
Rühren bis zur Bildung eines homogenen Produktes zugibt
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel bei einer Temperatur
von 40 bis 70° C bereitet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als erniedrigten Druck ein
Vakuum von 03 bis 0,5 atm anwendet.
10. Verwendung eines Bindemittels nach Anspruch 1 für eine Kalthärtungsformmasse, die auf
100 Gewichtsteile Füllstoff 2 bis 5 Teile Bindemittel, 0,3 bis 1,0 Gewichtsteile Härter und 0,5 bis 1,5
Gewichtsteile Wasser enthält
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|---|---|---|---|
| GB7901313A GB2039285B (en) | 1979-01-12 | 1979-01-12 | Binders for cold-curable moulding sand mixtures their preparation and use |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2903071A1 DE2903071A1 (de) | 1980-07-31 |
| DE2903071C2 true DE2903071C2 (de) | 1982-07-29 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| GB (1) | GB2039285B (de) |
| SE (1) | SE415451B (de) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2622963A (en) * | 1950-07-11 | 1952-12-23 | Whitehead Bruthers Company | Additive composition for sand molds and method of making same |
| US3413251A (en) * | 1963-09-20 | 1968-11-26 | Huttenes Kommanditgesellschaft | Materials for the manufacture of foundry molds and cores |
| FR2137174A3 (en) * | 1971-05-14 | 1972-12-29 | Doittau Produits Metal | Foundry sand prepn - to improve the stripping of castings |
| NL7211534A (de) * | 1972-08-24 | 1974-02-26 |
-
1979
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