Способ получения фенолформальдегидного связующего

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛФОР МАЛЬДЕГИДНОГО СВЯЗУЮЩЕГО поликонденсацйей фенола, формальдегида и ««Юдиг, фицирукядего агента при нагреваний, от ли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения скорости форлтарования литейных оболочковых и объемные; форм и стержней в нагреваемой оснастке и эластичности в отверяадённом состоянии, в качестве модйфиодрующего агента используют канифоль и кубовые остатки синтетических жирных кислот фракции C,,Q г , дополнительно вводят соляную и адипиновую кислоты, и 100 мае,ч,, фенола конденсируют с 24-26 мае,ч,, формальдегида и 2- : г 7 мае,ч, адипиновой кислоты в присутствии соляной кислоты при 96102°С 30-90 мин, вводят 2-10мас.ч. канифоли и выдерживают 30-70 мин, затем вакуумирхют, добавляют 0,51 ,5 мае,ч, кубового остатка синтетиi ческих жирных кислот фракции Cfo-lfif нагревают до 125-150 С и выдерживают (Л 30-70 мин.

6Э ОР б

СОЮЗ ООВЕТСНИХ .

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ@ . РЕСПУБЛИК

М59

ГОСУДАРСТВЕННцй КОМИТЕТ ССОР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪПИЙ

Н АВ ГОРСИОМУ СНИДЕТЕЛЬСУВУ (21) 3450831/23-05 . .. . .вания литейных оболочковых И оббъем(22). 08.06.82 .: .. йьщ форм и стержней в нагреваемой (.46). 15.02.84. Вюп. В 6 оснастке и эластичности в отвержден- (72) Л.И.Просекова, Л.Р.Вин, " . ном.состоянии, в качестве модифицирул«В.Русакова и В.В.Выборных ., - ющего агента используют канифоль и . (71} Кемеровский .Научно-.исследова- .. кубовые остатки синтетических жирных тельский институт химической промыш- кислот фракции С„ «l6 дополнительно пенности . . . вводят соляную и адипиновую кислоты, (53).:.678.632(088.8) . . . и 100 мас.ч., фенола конденсируют с (56) 1. Авторское свидетельство СССР; . 24-.26 мас.ч., формапьдегида и 2по заявке 9 2903495,. кл. В 22 С 1/33<:- 7 мас.ч. адипиновой кислоты в при1980 (: прототип). . .. сутствии соляной кислоты при 96102 С 30-90 мин, вводят 2-10мас.ч. (54)(57) СПОСОБ НОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛФОР . "каниФоли и выдерживают 30-. 70 мнн, МАЛЬдЕГИдНОГО СВяЭуИщЕГО поликондеи-: затем вакуумируют, добавляют 0,5сацией фенола, формальдегида и Моди-, .: . 1,5 мас.ч. кубового остатка сийтетифицируюшего агента при нагреваний, -" ческих жирных кислот фракции С р gj, Pg

° о т л и ч а ю щ и и с i тем, что, .- нагревают до 125-150 С и выдерживают о с целью повышения скорости формиро- . 30-.70 мин, С.

1073243

Изобретение относится к;феноцластам и касается способов получеЙия модифицированных Фенолформальдегидных связующих новолачного типа, предназначенных для изготовления

:оболочковых или объемных форм и стер- 5 жней в нагреваемой оснастке.

Известен способ. получения фенолформальдегидного связующего поликон денсацией фенола, формальдегида и модйфицирующего агента ари нагре- 10 .вании. В качестве модифицирующего ..агейта используют глицериновый или гликолевый ненасыщенный эфир канифоли f2(.

В процессе длительного совмеще- 15 ния при высокой температуре повышается молекулярная масса связующего, ухудшаются такие свойства как температура.плавления, вязкость, текучесть, время желатинизации. Вслед- 20 ствие этого скорость формирования оболочковых,и объемных, форм и стерж ней из песчано-смоляных смесей на основе .известного связующего низка.

Низкая скорость формирования форм и стержней в процессе их изготовления приводит к снижению производительности работы оборудования, Кроме того, эластичность связующего недостаточно высока.Целью изобретения является ловышение скорости формирования литей-. ных оболочковых и объемных форм и стержней в нагреваемой оснастке и эластичности в отвержденном состоянии.

35:

Цель достигается тем, что согласно способу получения фейолформальдегидного связующего поликонденсацией Фенола, Формальдегида. и .модифицирующего агента при нагревании, 40 в качестве модифицирующего агента используют канифоль и кубовые остатки синтетических жирных кислот фракции С о 46., дополнительно вводят . соляную и адипиновую кислоты и 45

16О мас.ч. Фенола конденсируют с

24-26 мас.ч. Формальдегида и 27 мас.ч. адипиновой кислоты в присутствии соляной кислоты при 96-102ОС

30-90 мин, вводят 2-10 мас.ч. канифоли и выдерживают 30-70 мин, затем вакуумируют до температуры. каплепадения 85-90 С, добавляют 0,51,5 мас.ч. кубового остатка синтети ких жирных кислот с С о (6 аг- 55 ревают до 125-150 С и выдерживают .30-70 мин.

При осуществлейии предлагаемого способа используют экстракционную или живичную канифоль, более дешевую и менее дефицитную, чем эфиры канифоли." Кубовый остаток синтетических жирных кислот, применяемый s предлагаемом способе, является товарным продуктом и выпускается согласно

ОСТ 38.01182-80., 65

При введении исходных компонентов в количествах, меньше нижних предельных значений предлагаемого соотношения, эффект повышения скорости формирования оболочковых и объемных форм и стержней не достигается.

При введении формалина в количестве более 26 мас.ч. получают высоко молекулярное связующее, при использовании которого скорость формирования форм и стержней не повышается, ухудшается эластичность.

При введении адипиновой кислоты в количестве более 7 мас.ч. увеличивается прилипаемость плакированной смеси к нагретой металлической оснастке.

При введении канифоли в количестве более 10 мас.ч. снижается термостойкость связующего, повышается его стоимость, увеличивается прилипаемость плакированной смеси к оснастке.

Введение кубового остатка синтетических жирных кислот в количестве свыше 1,5 мас..ч. приводит к ухудшению сыпучести песчано-смоляной смеси и прочностных свойств.

Температурный и временной режимы осуществления изобретения являются оптимальными и в совокупности с составом и соотношением исходных компонентов обеспечивают получение низковязкой, легкоплавкой, быстроотверждаемой смолы.

При испольовании связующего, полученного предлагаемым способом, наряду с высокими термомеханическими свой-! ствами, достигается повышение ско.рости формирования оболочковых и объемных форм и стержней в нагреваемой оснастке и улучшение .эластичности в отвержденном состоянии.

Приме р 1. 100 г фенола, 26 r Формальдегида в виде 3?Ъ-ного водного раствора, 7 r адипиновой кислоты и 1,5 r соляной кислоты в виде 7,3%-ного водного раствора нагревают до 96-102ОC и выдерживают

90 мин, затем добавляют 10 r экстракциочной канифоли и продолжают процесс в течение 70.мин. По истечении указанного времени проводят сушку под вакуумбм 300-700 мм.рт.ст. до температуры каплепадения 85-90ОC.

Затем вводят 1,5 r кубового остатка синтетических жирных кислот с С о 1ь, нагревают до 150ОС и,выдерживают при перемешивании 70 мин, после чего смолу сливают в металлический противень, охлаждают и дробят.

Пример 2. 100 г фенола, 25 г формальдегида в виде 3?%- ного водного раствора, 4 r адипиновой кислоты и 1 i соляной кислоты в виде 7,3Ъ-ного водного раствора нагревают до 96-102ОС и выдерживают

60 мин, затем добавляЮт 5 г живичной канифоли и продолжают процесс 50 мин, 1073243

Таблица 1.

Связующее по .предлагаемому способу

Связующее по прототипу

Показатели (1

»»Ф ФЬ» Ь

Массовая доля свободного .фенола, Ъ

2,99

4,07-4,49

4,11 4,72

".температура плавления (по УббелОде), С

94-125

Вязкость 50%-ного спиртового раствора,.

МПа. с

64

86:,8

92-102

75-80

90-110

Текучесть, мм

Время желатинизации, с

30

Относительная потеря массы при прокапнвании, Ъ

29-30

3 4

По истечении указанного времени . " Для ощЖделения физико механичес-, проводят сушку под вакуумом 300» .:, квх:свойств связующего готовят пла-"

700 MM.ÐT,Ñò..äÎ тЕМПеРатурЫ науке», киРованную смесь следующим обРазом. падения 85-90 с. затем вводят 1 кварцевый песок марки 2ко16л, кубового остатка синтетических жирщ х . нагретый до 10О"150 С, и авяэующее кислот с С<о<6, нагревают до 135 С .5 (в количЕстве 3 маа.Ъ)- срешнвают и выдерживают 5(} мнн. в бегунах в.течение. 40-60 с. Затем

Пример 3. 100 r „фенола. : .вводнт Урбтропин в виде ЗЗВ-НОГО

24 г Формальдегида в виде 37 -ног водного 4фствора в количестве 10% водного раствора, 2 г адипиновой .от масаы. смолы и продолжают цикл

KH »@ .H О,:5 г соляной кислоты в ® плакировання до. начала расаыпаемости виде 7,3Ъ.-ногО водного раствора наг» .песчано-сМолннай смеси. Скорость ревают до 96102"С н выдерживают формования оболочек оценивают по

30 мин, затем вводят 2 г канифоли.. весу песчано-смоляного слоя, образуюи продолжают процесс в течение 30 ьнн; щегося в течение 30 с на металличеспо.истечении указанного времени прo 1S ком стержне длиной 134 мм, диаметром водят, сушку под вакуумом .300-700.мм, . 4 мм,: нагретом до 26/ôñ и погруженрт-ст. до температуры каплепадення иом в плакированную смесь.

85-90 С. Затем вводят 0,5 г кубового,ЦлЯ определения термомеханических остатка синтетических жирных кислот свойств готовят образцы путем отвер. с С о-1(, нагревают до 125аС и вы» 20 ждения последних в ящике, нагретом держивают 30 мин. до 220-260 С в течение 180 с, В табл. 1 представлены данные, характеризующие свойства связующего,. Эластичность связующего оцениполученного предлргаемым и иэвестиьщ вают по значениям модуля упругости способами.. на изгиб и соответствующей величийе

Как видно из табл. 1, предлагаемое прогиба, измеренных на плоском прясвяэующее характеризуется более ниэ: моУгольнцм образце размером бх25х кими температурой плавления, вязкостью "100 мм ° и временем желатиниэации, большей текучестью..Остальные свойства нахо- Зп Результаты испытаний приведены дятся на одном уровне с известным. в табл. 2.

:1Д73243

Та.блица 2 ю ю ю,ае ka «Ф.

Смеси на основе предлагаемого связункцего

Связукщее по прототипу 1Г

° а ев»

7,6-8,0

12 0 12,8

9,0

Вес Оболо тки г

Модуль упругосети при. изгибе кй/см е 122 150

117-153

115

0,38- 0,45

63у9-75ф8.. 0,55

66 6 (6,5 ) . (6,26-7,42) ю» «В«е Ю е ю е«е««В «в ю «е ю ю ве ю ев ав ю ев» ва ее ею ю ю ю ев ав ю ве» ав

Составичмнь .И ..Гинзбург

Редактор Т. Веселона Техред Л,Минея КорректорС. Шекмар

» «в »

Заказ 266/21 Тираж 469 Подписное

Ф

ИНИИПИ Государственного комитета СССР

Ito делам изобретений и открытий

113035, Москва, .Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 в ав ю ее юю» « в

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 (ее««ай»Ю«ееаююваай»»юю«а«В еввее««ве йоиазатеаи

° в» еаа ю ев а«4ю ва w ю ав ° е.прогиб образца, мм

:ЩрОчйод.ть" иа изгнб, .;, вгс/ем (Юа) 0 53 0,59

67,4 " 64,8 . (6,6) (6,3)