用于减少砂附着物的试剂制造技术

本发明专利技术的主题是铸型材料混合物，其包含基于苄基醚型酚醛树脂、聚异氰酸酯的聚氨酯粘结剂并且还包含具有环氧基和羟基的聚丁二烯衍生物或者具有琥珀酸酐基的聚丁二烯衍生物。此外，本发明专利技术涉及一种异氰酸酯组分和基于酚醛树脂的聚氨酯粘结剂，并且涉及使用铸型材料混合物制得的型芯、模具或者冒口以及聚丁二烯衍生物作为脱模剂的应用。物作为脱模剂的应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于减少砂附着物的试剂


[0001]本专利技术涉及铸型材料混合物，其包含基于苄基醚型酚醛树脂、聚异氰酸酯的聚氨酯粘结剂并且还包含具有环氧基和羟基的聚丁二烯衍生物或者具有琥珀酸酐基的聚丁二烯衍生物。此外，本专利技术涉及一种异氰酸酯组分和基于酚醛树脂的聚氨酯粘结剂，并且涉及使用铸型材料混合物制得的型芯、铸造模具(铸造模具)或者冒口以及聚丁二烯衍生物作为脱模剂或者说用于减少砂附着物的试剂的应用。

技术介绍

[0002]在铸造行业中，按照PUCB(PU
‑
冷芯盒)方法和/或按照PUNB(PU
‑
自硬)方法进行的型芯和模具的制造已经获得了重大的意义。在此，为了粘结耐火铸型基础材料，使用双组份聚氨酯体系。多元醇组分由每分子具有至少两个OH基团的多元醇组成，异氰酸酯组分由每分子具有至少两个NCO基团的聚异氰酸酯组成。作为多元醇组分，主要使用苯酚甲醛树脂。在PUCB方法中，借助于在铸型后气态地或者作为气溶胶被引导穿过铸型材料混合物的低沸叔胺(参见US 3409579)，实现至少由铸型基础材料和粘结剂组成的混合物(也被简称为铸型材料混合物)的固化。这通常借助于其中定量加入了至少一种叔胺的载气实现，例如空气、氮气或者CO2。在PUNB方法中，向铸型材料混合物中加入液态叔胺和/或金属化合物作为催化剂。
[0003]在EP 2310434 B1或者说US 9102778中提出了聚丁二烯和聚丁二烯衍生物作为用于酚醛树脂的改性剂。其在此主要发挥软化剂的作用。没有描述苄基醚树脂以及酚醛树脂与聚异氰酸酯进行反应以获得粘结剂。
[0004]US 4321186描述了铸造粘结剂，其包含高乙烯基含量的1,3
‑
丁二烯衍生物，其中乙烯基含量大于40％并且分子量M为5000到50000g/mol。其与砂混合并且在部分提高的温度下，借助于催干剂和/或过氧化物氧化固化。没有添加酚醛树脂或者异氰酸酯。
[0005]根据WO 2018/177480 A1，已知了用于降低型芯盒中的模具和型芯的粘附趋势的、基于油膏的添加剂。在该文献中，关于专利技术的背景阐述了以下内容：对于硅酸钠结合的模具，已知为了改善铸造表面，要将有机添加剂添加至铸型材料混合物。作为合适的有机添加剂，在列举中还提到了聚烯烃如聚乙烯或聚丙烯、烯烃如乙烯和/或丙烯与其它共聚单体如乙酸乙烯酯或苯乙烯和/或二烯单体如丁二烯的共聚物。还可以在WO 2014/059969 A2中找到相同的提示。然而，在当前专利技术的意义上并未对聚丁二烯进行衍生。
[0006]在JP 2003181594 A中介绍了一种作为尿烷结合的铸型材料成分的脱模剂。脱模剂是在聚丁二烯链的两端处具有醇基的改性聚丁二烯。特别说明了，这分别是酚羟基。作为粘结剂成分，提出了芳香族二异氰酸酯和酚醛树脂。通过首先在分子的两端或者一端处形成异氰酸酯基的情况下，使在分子两端处具有醇羟基的聚丁二烯与二异氰酸酯化合物发生反应，制得苯酚改性的聚丁二烯。随后，与在分子中具有两个或多个苯酚核的化合物发生反应。苯酚改性的聚丁二烯优选地具有500到10000g/mol的数值平均分子量。所使用的二异氰酸酯例如是二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚合MDI或者脂肪族聚异氰酸酯如六亚甲基二异
氰酸酯。具有两个或多个苯酚核的化合物的示例是：双酚如双酚F和双酚A；苯酚低聚物如三苯酚和四苯酚；线型、甲阶型酚醛树脂；以及苄基醚型酚醛树脂。这些可以单独地或者组合地使用。
[0007]专利技术目的
[0008]本专利技术的目的在于提供一种铸型材料混合物，其在型芯或者模具制造过程中减少特别是型芯盒内的砂附着物。铸型材料混合物或者说利用铸型材料混合物进行的模具或者型芯制造应引起更少的清洁花费并且由此更有成效，并且必要时还引起由此制得的模具和型芯的改善的表面。因此，目的在于找到良好的内部脱模剂。

技术实现思路

[0009]该目的可以通过独立权利要求的主题得以实现。有利的改进方案是从属权利要求的主题或者在下文中进行描述。
[0010]根据本专利技术的铸型材料混合物至少包括：
[0011]a)耐火铸型基础材料，
[0012]b)粘结剂，其包括苄基醚型酚醛树脂和聚异氰酸酯或者说其转化产物，以及
[0013]c)具有环氧基和羟基的聚丁二烯衍生物或者
[0014]具有琥珀酸酐基的聚丁二烯衍生物。
[0015]因此，本专利技术的主题是使用聚丁二烯衍生物作为铸型材料混合物的一部分，铸型材料混合物包含苄基醚型酚醛树脂和聚异氰酸酯作为粘结剂。在下文中，具有环氧基和羟基的聚丁二烯衍生物或者具有琥珀酸酐基的聚丁二烯衍生物也仅简短地单个或者共同地被称为“聚丁二烯衍生物”。
[0016]此外，权利要求主题是包括至少两种相互独立存在的组分的粘结剂：
[0017]i)多元醇组分，包括：
[0018]‑
至少一种苄基醚型酚醛树脂，和
[0019]ii)异氰酸酯组分，包括：
[0020]‑
至少一种聚异氰酸酯，其每个分子包括至少两个异氰酸酯基；
[0021]‑
至少一种具有环氧基和羟基的聚丁二烯衍生物或者具有琥珀酸酐基的聚丁二烯衍生物；和
[0022]‑
用于聚异氰酸酯和聚丁二烯衍生物的溶剂。
[0023]因此，本专利技术的主题还是一种粘结剂，其除了粘结剂组分外，还包含聚丁二烯衍生物作为异氰酸酯组分的一部分。
[0024]此外，权利要求主题是异氰酸酯组分，其包括：
[0025]‑
至少一种聚异氰酸酯，其每个分子包括至少两个异氰酸酯基；
[0026]‑
至少一种具有环氧基和羟基的聚丁二烯衍生物或者
[0027]具有琥珀酸酐基的聚丁二烯衍生物；和
[0028]‑
用于聚异氰酸酯和聚丁二烯衍生物的溶剂。
[0029]在聚丁二烯衍生物中，聚丁二烯形成主链，其中丁二烯单体单元可以顺式链接(1,4
‑
构型)、反式链接(1,4
‑
构型)和/或乙烯式链接(1,2
‑
构型)。
[0030]聚丁二烯衍生物具有例如500到50000g/mol，优选地750到40000g/mol，特别优选
地1000到20000g/mol，并且尤其优选地1200到10000g/mol的平均摩尔质量(数值平均数)。
[0031]通过主链中双键的成比例转化，对聚丁二烯进行衍生：
[0032]‑
成比例双键的环氧化，以获得环氧基，或者
[0033]‑
将马来酸酐成比例地加成到聚丁二烯的双键上，以获得琥珀酸酐基。
[0034]能够以迈克尔加成的形式：
[0035][0036]和/或以根据双键异构化的狄尔斯
‑
阿尔得反应的形式，实现马来酸酐的加成，其中在下文中，只显示了聚丁二烯主链的一个丁二烯单元(也被称为琥珀酸酐基)：
[0037][0038]对于每个聚丁二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种铸型材料混合物，所述铸型材料混合物至少包括：a)耐火铸型基础材料b)粘结剂，所述粘结剂包括苄基醚型酚醛树脂和聚异氰酸酯或者说其转化产物，以及c)具有环氧基和羟基的聚丁二烯衍生物或者具有琥珀酸酐基的聚丁二烯衍生物。2.根据权利要求1所述的铸型材料混合物，其中所述聚丁二烯衍生物具有琥珀酸酐基，并且能特别地通过以迈克尔加成或者狄尔斯
‑
阿尔得反应的形式将马来酸酐加成至聚丁二烯，制备所述聚丁二烯衍生物。3.根据权利要求1或2所述的铸型材料混合物，其中所述聚丁二烯衍生物具有琥珀酸酐基，并且对于每个聚丁二烯分子而言，1到3个马来酸酐分子以琥珀酸酐基的形式加成至聚丁二烯链。4.根据权利要求1所述的铸型材料混合物，其中具有环氧基的所述聚丁二烯衍生物的羟基具有末端羟基，或者具有环氧基的所述聚丁二烯衍生物的羟基是末端的，并且对于另一替代方案，所述羟基与聚异氰酸酯反应。5.根据权利要求1或4所述的铸型材料混合物，其中所述聚丁二烯衍生物具有环氧基和羟基，并且所述聚丁二烯衍生物每个分子具有1.5到10个，优选地2到8个环氧基。6.根据前述权利要求中至少一项所述的铸型材料混合物，其中分别参照所述铸型材料混合物，所述聚丁二烯衍生物以0.0005到0.1重量％，优选地0.001到0.08重量％，并且特别优选地0.001到0.06重量％的量包含在所述铸型材料混合物中。7.根据前述权利要求中至少一项所述的铸型材料混合物，其中参照所述粘结剂，包括所述粘结剂的可能存在的溶剂在内，所述聚丁二烯衍生物以0.15到3.0重量％，优选地0.25到2.0重量％，并且特别优选地0.3到1.75重量％的量包含在所述铸型材料混合物中。8.根据前述权利要求中至少一项所述的铸型材料混合物，其中所述聚丁二烯衍生物具有500到50000g/mol，优选地750到40000g/mol，特别优选地1000到20000g/mol，并且尤其优选地1200到10000g/mol的平均摩尔质量(数值平均数)。9.根据前述权利要求中至少一项所述的铸型材料混合物，其中以溶解的形式使用所述聚丁二烯衍生物，特别地在所述异氰酸酯组分的溶剂中。10.根据前述权利要求中至少一项所述的铸型材料混合物，其中所述铸型材料混合物还包含用于所述聚丁二烯衍生物的溶剂，特别地作为用于所述异氰酸酯组分的溶剂，并且所述溶剂优选地选自烷基芳烃、脂肪酸酯、硅酸酯及其混合物。11.根据前述权利要求中至少一项所述的铸型材料混合物，其中苄基醚型酚醛树脂具有600到1200g/mol，特别是600到1000g/mol的平均分...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安，
申请(专利权)人：ASK化学品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：