用于由包含改性缩聚树脂和甲醛清除剂的粒状混合物获得铸型体的方法技术

本发明专利技术涉及用于制造铸型体的方法，其包括：制备粒状混合物，其包含具有改性甲醛的在其合成期间任选地并入芳基或多芳基的缩聚树脂、固化剂、甲醛清除剂化合物、水和任选的选自丹宁酸、天然多酚和木质素的至少一种树脂；使所述粒状混合物与成形工具的表面相接触；以及在50℃至380℃下将气体流吹入所述粒状混合物中，保持1秒至300秒，以确保所述混合物的至少部分固化。本发明专利技术还涉及用于制造由金属或金属合金构成的模制铸造件的方法，其包括将金属倒入由此制造的至少一个物体(模具和型芯)中；并且涉及由此制造的铸造件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于由包含改性缩聚树脂和甲醛清除剂的粒状混合物获得铸型体的方法本专利技术涉及用于由包含改性缩聚树脂和甲醛清除剂的粒状混合物获得铸型体(corpspourfonderie)的方法，以及通过所述方法获得的铸型体。粒状物质或纤维物质的热成形方法是工业方法，其导致制造出通常为固体的物体。其中，“热芯盒(ouchaude)”型工业方法使用树脂。一般来说，将树脂与待聚集物质紧密混合，或者与固化剂组合覆盖在待粘合表面上，所述固化剂的功能通常是在原位固化反应介质。待成形或待聚集物质，一般为固体形式，通常包含至少一种粒状填料或纤维填料，例如，矿砂或合成砂、玻璃微珠、陶瓷微珠和通常为木质纤维素的纤维。在并入树脂和任选的固化剂以及任选的至少另一种添加剂之后，待聚集物质一般为流体，通常是粘性的。然后，使待聚集物质与成形工具相接触或将其放置在成形工具中，然后加热，热一般通过加热成形工具或成型工具来提供。热造成树脂通过聚合而固化，然后通常将由此成形的固体物体从成形工具中移除以用于其后续使用。根据本专利技术，“物体”意指占据一部分空间并且具有特定性质的实物。根据本专利技术的物体通常由连续固体介质(即具有基本不变的结构和体积)组成。相反地，流体物体一般是构成连续可变形介质的物体。一种工业方法被称为“热芯盒”型并且使用与甲醛缩合的树脂。这些树脂在酸介质中因聚合而为热固性的。在铸造领域中，模具和型芯一般为可通过“热芯盒”型方法由粒状填料制造的固体物体。当在模具和型芯中浇铸各金属件或使各金属件与模具和型芯相接触时，相应的模具和型芯因与金属相接触的树脂燃烧而被破坏。这意味着必须为所制的每个部件制造模具和型芯套组。为了促进工业生产率下的这种破坏并限制燃烧气体污染，以干固体计算的树脂含量是极其低的，通常在相对于待聚集粒状填料的质量按重量计0.3％至3％的范围内。此外，燃烧气体的化学性质对浇铸金属件的质量和工人健康均具有重要意义。最后，在诸如汽车工业中大批量生产的某些工业领域中，模具和型芯必须以可达到每天数千个部件的高速率来制造。在这种情况下，成形工具或芯盒为金属，原因是为了获得树脂快速聚合所需的加热温度很高，一般高于150℃并且可达到380℃。这涉及到很高的工具成本并且尤其涉及与在热作用下的工具膨胀有关的模具和型芯的尺寸精度问题。此外，认为呼吸污染物对于在该环境中工作的人员是不可接受的。由于这些原因，在过去的大概四十年中，工业放弃了“热芯盒”型方法而支持“冷芯盒(oufroide)”型方法。这些“冷芯盒”方法提供了可替代的冷固型粘合剂的使用，其在健康和安全方面产生低水平的污染，并且尤其是与高工业生产率相容。然而，目前，这些可替代“冷芯盒”型粘合剂自身在工业过程中也造成了问题，原因是其变得与更严格的健康和安全以及环境标准不相容。在该背景中，2011年1月公开的法国专利申请FR2948307描述了改进的“热芯盒”型方法，使得现有技术“热芯盒”型方法所呈现出的问题能够被解决并且克服了“冷芯盒”型方法的不足之处，最特别地是在铸造工业中的不足之处。因此，法国专利申请FR2948307涉及用于制造包含标准缩聚树脂(优选脲醛树脂)和游离甲醛清除剂(优选碳酰肼)的物体的方法。然而，在实践中已发现，法国专利申请FR2948307中所要求保护的这种改进只在铝铸造工业中是可用的。事实上，已发现其在工业上只适用于浇铸铝的部件(即在约800℃下)。其耐热性不适于浇铸金属合金(如铸铁，其熔点明显较高(约1300℃))的部件。此外，已发现由在该背景下使用的脲醛树脂产生的氮水平对于工业生产铸铁件过于显著。另一方面，专利申请US2007/0149644也描述了丹宁酸提取物在包含集料的铸造用混合料中的用途以及由丹宁酸提取物和糠醇组成的粘合剂。该粘合剂不一定包含树脂，因为粘合剂的两种组分在高于40℃的温度下一起反应。然而，本专利技术不能在工业中实施，因为糠醇是目前被归类为致癌物的化合物。此外，该文件的铸造用混合物显然不会产生游离甲醛或游离苯酚。因此，根据该文件的文本，在该背景下似乎不需要甲醛清除剂。实际上，确定了游离甲醛的存在并且其造成了问题，尤其是在实施该方法期间非常低的反应性，其需要加热至高温和/或使用有力的催化剂，使得其与大规模工业使用不相容。专利申请WO2004/058843描述了基于包含丹宁酸、胺化合物、醛和稳定剂的树脂的组合物。包含氨基的化合物可以是脲或源自脲-甲醛缩合的低聚物。稳定剂优选为基于氨基的杂环化合物。还描述了用于制备该组合物的方法以及该组合物用于生产包含颗粒的混合物的用途，其目的是由颗粒特别是木材颗粒产生板。然而，该文件的组合物不包含甲醛清除剂，原因解释为源自树脂的游离甲醛在组合物形成期间将与丹宁酸反应。实际上，确定了游离甲醛的存在并且其造成了问题。在以上发展的背景下，本申请人发现了改进前述专利申请FR2948307之方法的方法。这种改进方法克服了现有技术中所有方法的缺点，尤其是在铸造工业中的缺点，特别是对于铸铁的缺点。本专利技术涉及用于制造物体，优选铸造模具和/或型芯的方法，所述方法包括至少以下的连续步骤：-制备粒状混合物，其包含：a-按重量计至少90％，优选96％至99％的颗粒，所述颗粒主要由至少一种无机氧化物构成，并且至少80％的所述颗粒的尺寸为10μm至3000μm，b-按重量计0.3％至3％，优选0.6％至1.5％的与甲醛和/或其衍生物缩聚的至少一种树脂，百分比以干树脂固体来计算，c-按重量计0.001％至3％，优选0.005％至1％的至少一种固化剂，百分比以干固化剂固体来计算，d-按重量计0.003％至1％，优选0.01％至0.15％的至少一种甲醛清除剂化合物，以及f-按重量计0.2％至3％，优选0.7％至2％的水；-使所述粒状混合物与成形工具的至少一个表面相接触，以及-在50℃至380℃的温度下将至少一种气体流吹入所述粒状混合物中，保持1秒至300秒的持续时间，以确保所述混合物的至少部分固化，-按重量计0.003％至1.5％，优选0.15％至1％的至少一种树脂，其选自丹宁酸、天然多酚和木质素；所述方法的特征在于，所述混合物的缩聚树脂(组分b-)通过以下过程来改性：·通过所述混合物中存在组分e-，所述组分e-的含量为相对于所述混合物的总重量按重量计的0.003％至1.5％，优选0.15％至1％，所述组分e-为选自丹宁酸、天然多酚和木质素的至少一种树脂，·或者通过在其合成期间存在包含至少一种酚或多酚单元的化合物，所述化合物的含量为相对于所述缩聚树脂的总重量按重量计的1％至30％。因此，根据本专利技术，可通过上述两种选择的一种和/或另一种来对树脂进行改性：存在组分e-和/或在树脂合成期间存在包含至少一个酚和/或多酚单元的化合物。至少，必须存在两种选择之一，但是两种选择也可(同时)存在。因此，根据本专利技术，与甲醛和/或其衍生物的缩聚树脂(组分b-)通过混合物中存在芳基和/或多芳基来改性。与甲醛和/或其衍生物的缩聚树脂(组分b-)优选为呋喃树脂、氨基塑料、酚醛塑料或这三种化合物中至少两种的共聚物。根据本专利技术，甲醛清除剂(组分d-)一般为酰肼族的化合物，优选地选自单酰肼和二酰肼，所述清除剂甚至更优选地为己二酸二酰肼、琥珀酸二酰肼或碳酰肼。特别优选地，甲醛清除剂为碳酰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造铸型体、优选用于铸造件的模具和/或型芯的方法，所述方法包括至少以下的连续步骤：‑制备粒状混合物，以相对于所述混合物的总重量的％重量计，其包含：a‑按重量计至少90％，优选96％至99％的颗粒，所述颗粒主要由至少一种无机氧化物构成，并且至少80％的所述颗粒的尺寸为10μm至3000μm，b‑按重量计0.3％至3％，优选0.6％至1.5％的与甲醛和/或其衍生物缩聚的至少一种树脂，百分比以干树脂固体来计算，c‑按重量计0.001％至3％，优选0.005％至1％的至少一种固化剂，百分比以干固化剂固体来计算，d‑按重量计0.003％至1％，优选0.01％至0.15％的至少一种甲醛清除剂化合物，以及f‑按重量计0.2％至3％，优选0.7％至2％的水；‑使所述粒状混合物与成形工具的至少一个表面相接触，以及‑在50℃至380℃的温度下将至少一种气体流吹入所述粒状混合物中，保持1秒至300秒的持续时间，以确保所述混合物的至少部分固化，所述方法的特征在于，所述混合物的缩聚树脂(组分b‑)通过以下过程来改性：●通过所述混合物中存在组分e‑，所述组分e‑的含量相对于所述混合物的总重量为按重量计的0.003％至1.5％，优选0.15％至1％，所述组分e‑为选自丹宁酸、天然多酚和木质素的至少一种树脂，●或者通过在其合成期间存在包含至少一个酚和/或多酚单元的化合物，所述化合物的含量相对于所述缩聚树脂的总重量为按重量计的1％至30％。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.10 FR 12584811.一种用于制造铸型体的方法，所述方法包括至少以下的连续步骤：-制备粒状混合物，以相对于所述混合物的总重量的％重量计，其包含：a-按重量计至少90％的颗粒，所述颗粒主要由至少一种无机氧化物构成，并且至少80％的所述颗粒的尺寸为10μm至3000μm，b-按重量计0.3％至3％的与甲醛和/或其衍生物缩聚的至少一种树脂，百分比以干树脂固体来计算，c-按重量计0.001％至3％的至少一种固化剂，百分比以干固化剂固体来计算，d-按重量计0.003％至1％的至少一种甲醛清除剂化合物，以及f-按重量计0.2％至3％的水；-使所述粒状混合物与成形工具的至少一个表面相接触，以及-在50℃至380℃的温度下将至少一种气体流吹入所述粒状混合物中，保持1秒至300秒的持续时间，以确保所述混合物的至少部分固化，所述方法的特征在于，所述混合物的缩聚树脂组分b-通过以下过程来改性：·通过所述混合物中存在组分e-，所述组分e-的含量相对于所述混合物的总重量为按重量计的0.003％至1.5％，所述组分e-为选自丹宁酸、天然多酚和木质素的至少一种树脂，·或者通过在其合成期间存在包含至少一个酚和/或多酚单元的化合物，所述化合物的含量相对于所述缩聚树脂的总重量为按重量计的1％至30％。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述铸型体为用于铸造件的模具和/或型芯；和/或，所述粒状混合物包含：按重量计96％至99％的所述颗粒、按重量计0.6％至1.5％的与甲醛和/或其衍生物缩聚的至少一种树脂、按重量计0.005％至1％的至少一种固化剂、按重量计0.01％至0.15％的至少一种甲醛清除剂化合物、和/或按重量计0.7％至2％的水；和/或，所述组分e-的含量相对于所述混合物的总重量为按重量计的0.15％至1％。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述甲醛清除剂组分d-为酰肼类的化合物。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述甲醛清除剂组分d-选自单酰肼和/或二酰肼。5.根据权利要求3所述的方法，其中所述甲醛清除剂组分d-为己二酸二酰肼、琥珀酸二酰肼或碳酰肼。6.根据权利要求3所述的方法，其中所述甲醛清除剂组分d-为碳酰肼。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述选自丹宁酸、天然多酚和木质素的树脂组分e-为丹宁酸型树脂。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述丹宁酸型树脂为缩合丹宁酸型树脂。9.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中将所述成形工具加热至40℃至180℃的温度。10.根据权利要求9所述的方法，其中将所述成形工具加热至50℃至150℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡·萨拉赞，曼努埃尔·瓦尔加斯，通法伊·洛，
申请(专利权)人：胡坦斯·阿尔伯图斯法国公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR