Способ получения полиуретанового связующего Советский патент 1975 года по МПК C08G22/04 B22C1/22 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИУРЕТАНОВОГО СВЯЗУЮЩЕГО

Изобретение относится к области получения полиуретанов, пригодных для изготовления формовочных и стержневых смесей, используемых В литейном производстве для изготовления форм и стержней.

Известно использование в качестве связующего для формовочных и стержневых масс, отверждаемых при комнатной температуре продувкой парами катализатора, смеси полиуретанообразующих компонентов - полиизоцианата, имеющего в молекуле не менее двух изоцианатных групп, и гидроксилсодержащего компонента, имеющего две и более гидроксильные группы, и песка.

В качестве изоцианатной компоненты используют алифатические или ароматические ди- и триизоциаиаты, как например, гексаметилендиизоцианат, 2,4-2,6-толуилендиизоциаиат, 4,4-дифенилметандиизоцианат и др.

В качестве гидроксилсодержащей компоненты применяются простые и сложные полиэфиры с концевыми гидроксильными группами, двухатомные спирты, фенолоформальдегидиые смолы, самовысыхающие масла, алкидные смолы, модифицированные маслами, поликарбоксикислоты и др.

Как катализаторы применяют третичные амины или органические соединения металлов.

В настоящее время связующее для стержневых смесей является относительно дорогим, что делает способ холодного отверл дения неконкурентоспособным с другими способами, например, способом горячего отверждения.

С целью удещевления процесса, а также повышения прочности изделий по предлагаемому способу в качестве гидроксилсодержащего Компонента при изготовлении полиуретанового связующего применяют сульфатный лигнин, являющийся крупнотоннажным отходом целлюлозно-бумажной промышленности

и представляющий собой очень дещевое и доступное исходное сырье.

Полиизоцианаты, пригодные для получения связующих, следующие: м- и «-фенилендиизоцианат, 2,4-толуилендиизоцианат, 4-хлор-1,3фенилендиизоцианат, 4-метокси-1,3-фенилендиизоцианат, 4-этокси-1,3 - фенилендмизоцианат, 4-феиокси-1,3-фенилендиизоцианат, 4,6диметил-1,3-диизоцианат, 2,4-диметил-1,3-фенилендиизоцианат, 5,6-диметил-1,3 -фенилендиизоцианат, 4,4-диизоцианатобифенил, 4,4диизоцианатодифениловый эфир, 4,4-диизоцианатодифенилпропан, 1,8 - нафтилендиизоцианат, 2,5-флюорендиизоцианат, 1,4-диизоцианатоциклогексан, гексаметилендиизоцианат, декаментилен - диизоцианат, триметилен-триизоцианат. Катализаторами являются третичные амины, такие, как: триметиламин, триэтиламин, пиридин, хинолин, диметиланилии, триизопродиламин, три-М-бутиламин, N-метилморфолоин, N-этилморфолин и др. Стержневые или формовочные смеси на основе сульфатного лигнина и изоцианатной компоненты приготавливаются путем смешения 100 вес. ч. сухого песка с 1-5 вес. ч. сухого сульфатного лигнина или сульфатного лигнина в растворителе с добавлением 1 - 5 вес. ч. изоцианатной компоненты в растворителе и перемешивания этой смеси. Готовая смесь помещается ,в герметическую форму или Стержневой ящик и производится продувка катализатором в течение 5-120 сек при комнатной температуре. Получаемые формы и стержни представляют собой прочные изделия, пригодные для применения в литейном производстве. Прочность стержней или форм нри сжатии составляет .10-30 кгс/см. Пример 1. 350 г песка, 3 г лигнина в 5 мл диметилформамида и 3,8 г продукта Т-65/35 (смесь 2,4 и 2,6 изомеров соответственно 65 и 35 вес. ч. толуилендиизоцианата) перемещивают в смесителе в течение 5 мин. Приготовленной смесью заполняют стержневые ящики и через стержневую смесь продувают пары триэтиламина в среде воздуха в течение 1 мин. Прочность стержней на сжатие, представляющих собой цилиндры 0 50 и высотой 50 мм,- 12,5 КГС/СМ2. Пример 2. 350 г песка, 3 г лигнина в 5 мл диоксана и 3,8 т 2,4-толуилендиизоцианата перемешивают в течение 5 мин. Приготовленной смесью заполняют стержневые ящики и через стержневую смесь продувают пары триэтиламина с среде воздуха в течение 1 мин. Прочность стержней на сжатие -21 кгс/см. Пример 3. 350 г песка, 2,38 лигнина в 5 мл диоксана и 4,42 т 4,4-дифенилметандиизоцианата перемешивают в смесителе в течение 5 мин. Приготовленной смесью заполняют стерЖНевые ящики и через стержневую смесь продувают пары триэтиламина в среде воздуха в течение 1 мин. Прочность стержеей на сжатие - 10,2 КТС/СМ2. Пример 4. 250 т песка и 3 г лигнина перемешивают в смесителе в течение 3 мин, затем добавляют 3,8 г продукта Т-65/35 (смесь 65 вес. ч. 2,4-толуилендиизоцианата и 35 вес. ч. 2,6-толуилендиизоцианата) в 5 мл адетона и перемешивают еще 3 мин. Приготовленной смесью заполняют стержневые ящики и через стержневую смесь продувают пары триэтиламина в токе азота в течение 1 мин. Прочность на сжатие - 9,5 кгс/см. Предмет, изобретения Способ получения полиуретанового связующего, пригодного для формования изделий, путем взаимодействия изоцианатного и гидроксилсодержащего компонентов, отличающийся тем, что, с целью удешевления процесса, а также повышения прочности изделий, в качестве гидроксилсодержащего компонента используют сульфатный лигнин.