[发明专利]用于在双组分粘合剂体系的酚醛树脂组分中使用的酚醛树脂

说明书

本发明涉及一种在用于聚氨酯冷芯盒工艺的双组分粘合剂体系的酚醛树脂组分中使用的酚醛树脂，一种用于在聚氨酯冷芯盒工艺中使用的双组分粘合剂体系，一种用于通过与叔胺接触来进行硬化的成型材料混合物，相应的酚醛树脂、相应的酚组分、相应的双组分粘合剂体系或者相应的成型材料混合物的应用。本发明还涉及：一种出自馈料器、铸造模具和铸造型芯的制品，其可由相应的成型材料混合物制造；一种用于制造酚醛树脂的方法和一种用于制造出自馈料器、铸造模具和铸造型芯的制品的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于在用于聚氨酯冷芯盒工艺的双组分粘合剂体系的酚醛树脂组分中使用的酚醛树脂，一种用于在聚氨酯冷芯盒工艺中使用的双组分粘合剂体系，一种用于通过与叔胺接触来进行硬化的成型材料混合物，相应的酚醛树脂、相应的酚组分、相应的双组分粘合剂体系或者相应的成型材料混合物的应用。本发明还涉及：一种出自馈料器、铸造模具和铸造型芯的制品，其由相应的成型材料混合物制造；一种用于制造酚醛树脂的方法和一种用于制造出自馈料器、铸造模具和铸造型芯的制品的方法。

背景技术

在制造馈料器、铸造模具和铸造型芯时，为了粘合成型原料，常常使用在形成聚氨酯的条件下冷硬化的双组分粘合剂体系。这些粘合剂体系由两个组分构成，即一种是溶解在溶剂中的酚醛树脂，所述酚醛树脂在分子中具有至少两个OH基团(酚醛树脂组分)，并且一种是溶解在溶剂中的或者无溶剂的异氰酸酯，所述异氰酸酯在分子中具有至少两个异氰酸酯基团(异氰酸酯组分)。这两种分开地添加给包含成型原料的成型材料混合物的组分，在被成型的成型材料混合物中在加成反应中反应成为硬化的聚氨酯粘合剂。硬化在此在存在碱性催化剂时进行，所述碱性催化剂优选成呈叔胺的形式，所述叔胺在成型材料混合物成型之后随着载气引入到成型工具中。

酚醛树脂组分是溶解在溶剂中的酚醛树脂，即一种或多种(必要时取代的)酚与一种或多种醛(尤其是甲醛)的缩合产物。由于酚醛树脂的高粘度，酚醛树脂组分的酚醛树脂需要溶解在溶剂中，因为否则无法进一步加工。特别是，酚醛树脂组分与异氰酸酯组分和成型原料的均匀的混合可能是不可行的或者在没有显著的额外耗费的情况下是不可行的。此外，通过溶解酚醛树脂，降低了与异氰酸酯组分的反应能力，以至于在添加催化剂之前不开始反应。相应地，按酚醛树脂组分的总质量计，酚醛树脂组分通常以酚醛树脂浓度在40％至60％的范围内的溶液的形式存在。

作为异氰酸酯组分使用如下异氰酸酯(大多是聚异氰酸酯)，其在分子中具有至少两个异氰酸酯基团，所述异氰酸酯呈未溶解的形式或溶解在溶剂中。优选的是芳香族的异氰酸酯(大多是聚异氰酸酯)。在异氰酸酯组分呈溶液的形式的情况下，按异氰酸酯组分的总重量计，异氰酸酯的浓度通常高于70％。

为了根据聚氨酯冷芯盒工艺(也称为“尿烷冷芯盒法”)制造馈料器、铸造型芯和铸造模具，首先通过如下方式制造成型材料混合物：粒状的成型原料与上述双组分粘合剂体系的这两种组分混合。在此，双组分粘合剂体系的这两种组分的量比优选地被确定为，使得按OH基团的数量计，产生近似化学计量的比或过量的NCO基团。目前常见的双组分粘合剂体系按OH基团的数量计通常具有高达20％的过量的NCO基团。粘合剂(连同存在于粘合剂组分中的溶剂和添加剂)的总量在铸造型芯和铸造模具中，按成型原料的所使用的质量计通常在大约1％至2％的范围内，而在馈料器中，按馈料器的其它组成部分计通常在大约5％至18％的范围内。

成型材料混合物于是被成型。此后在短时间送气的条件下借助作为催化剂的叔胺使被成型的成型材料混合物硬化。呈叔胺形式的催化剂的所需要的量分别按所使用的成型原料的质量计在0.035％至0.11％的范围内。按粘合剂的质量计，所需要的呈叔胺形式的催化剂的量通常为3％至15％，这取决于所使用的叔胺的类型。随后，能够从成型工具中取出馈料器、铸成型芯或铸造模具并且用于铸造金属，例如在发动机铸件中。

在聚氨酯形成的条件下进行冷硬化的双组分粘合剂体系如在上文中所述的那样也在聚氨酯自硬方法中使用。在此，在呈叔胺溶液的形式的液态催化剂的作用下进行硬化，所述叔胺被添加给成型材料混合物。