三组分聚氨酯粘合剂体系的制作方法

文档序号:13534762阅读:358来源:国知局
相关申请的相互引证本申请是于2015年5月14日提交的美国临时申请62/161598的非临时申请并要求该临时申请的优先权,通过引用将其全部内容结合于本文中。本发明涉及用于冷芯盒(低温试验箱,coldbox)或无烘烤过程(工艺,方法,process)的三部分有机粘合剂体系,其中在使用时组合的两种常规的粘合剂前体部分伴有第三部分,该第三部分包括硅酸烷基酯和可选的包括双足氨基硅烷(biposalaminosilane)。本发明的一些方面还涉及在粘合剂前体部分中的一种或两者中包括一定量的氢氟酸。
背景技术
:当生产模具和芯时,大量使用聚氨酯类粘合剂体系,特别是对于用于冷芯盒或聚氨酯无烘烤过程的模具和芯的生产。这些体系需要溶剂,并且在使用时一直需要减少这些体系的排放。如在torbus的美国专利6,465,542中所描述的,用于冷芯盒和用于聚氨酯无烘烤过程的聚氨酯类粘合剂体系是已知的。这种粘合剂体系通常包括两种必要的粘合剂组分。第一种是多元醇组分,其包括每分子具有至少两个-oh基团的化合物。第二种是聚异氰酸酯组分,其包括每分子具有至少两个异氰酸酯基团的化合物粘合剂。若在各个组分中包括溶剂,则常见地封装它们并在单独的容器中出售,仅在使用时结合。本领域很好地提供了多元醇和聚异氰酸酯组分的细节,所以在此不进一步对其进行描述。然而,存在与至少一种组分一起使用的溶剂,且通常将溶剂与两种组分一起使用。将以液体形式使用多元醇和聚异氰酸酯组分两者。尽管可以以未稀释形式使用液体聚异氰酸酯,但是可以以在有机溶剂中的溶液的形式使用固体或粘稠聚异氰酸酯。在某些情况下,按聚异氰酸酯溶液的重量计,溶剂可以占到高达80%。当用于第一组分的多元醇是固体或高度粘稠的液体时,可以将合适的溶剂用于调节粘度以允许适当的适用性。如torbus专利所教导的,选择用于与组分一起使用的溶剂不以有关方式参与聚异氰酸酯和多元醇化合物之间的催化反应,但是溶剂可以很好地影响反应。例如,两种粘合剂组分具有基本上不同的极性。这限制可以使用的溶剂的数量。如果溶剂与两种粘合剂组分不相容,那么粘合剂体系的完全反应和固化是几乎不可能的。尽管质子和非质子类型的极性溶剂是用于多元醇化合物的常见的良溶剂,但是它们并不是非常适用于聚异氰酸酯化合物。反之,芳香族溶剂与聚异氰酸酯相容,但是不完全适用于多元醇树脂。torbus及其他人尝试了调节溶剂组成来限制倾倒熔融的金属以产生模具中的铸件期间苯和其他芳香族物质的排放,其中粘合剂体系将模具的铸造沙子保持在一起。这些排放不仅发生在倾倒熔融的金属期间,而且由于倾倒之前的蒸发和脱挥发而发生。排放构成工作场所的明显污染,其不能被保护措施诸如抽风机等有效地捕获。然而,看起来由粘合剂体系诸如在torbus专利中教导的那些生产的模具留有性能改善的余地,尤其当遇到高相对湿度时。技术实现要素:用于模制材料混合物的粘合剂体系至少部分地克服了现有技术的这些缺点。以仅在使用时才组合的三种组分提供粘合剂体系。这些中,第一和第二组分是第一有机粘合剂组分和第二有机粘合剂组分,在催化剂存在的情况下第二组分补充(complementary)第一有机粘合剂组分以形成聚合物。这些组分可以是常规的。第三组分包括硅酸烷基酯组分。在一个实施方式中,第一组分是多元醇组分,包括每分子具有至少2个羟基基团的酚醛基础树脂,该多元醇组分不含聚异氰酸酯。第二组分是聚异氰酸酯组分,包括每分子具有至少2个异氰酸酯基团的聚异氰酸酯化合物,该异氰酸酯组分不含多元醇,使得组合和固化组合物时产生酚醛脲聚合物(phenolicurethanepolymer)。在一些实施方式中,硅酸烷基酯组分包括原硅酸四乙酯(teos)。其还可以包括硅酸烷基酯的低聚物。第三组分还可以包括双足氨基硅烷,尤其是双(三甲氧基甲硅烷基丙基)胺。当存在时,双足氨基硅烷可以表示存在于第三组分中的硅酸烷基酯的重量的约三分之一。在一些实施方式中,前两种粘合剂组分中的至少一种可以进一步包括一定量的氢氟酸。将通过模制材料混合物提供发明构思的一些实施方式,该模制材料混合物包括耐火模具基础材料和适当量的有机粘合剂体系,该有机粘合剂体系用于生产适用于砂铸熔融金属的模具。具体实施方式在粘合剂组合物中清楚地发现了这些模具性能问题的一个解决方案,该粘合剂组合物使用三组分方式来提供聚氨酯冷芯盒(pucb)粘合剂体系。在这种体系中,部分i组分包括多元醇基础树脂和一组合适的补充物,部分ii组分包括聚异氰酸酯,伴有一组合适的补充物,以及部分iii组分包括硅酸烷基酯化合物诸如原硅酸四乙酯(teos)、硅酸烷基酯低聚物,以及可选的双足氨基硅烷。teos,还称为四乙氧基硅烷,也由cas注册号78-10-4确定。结构上,其具有附接至原硅酸酯核中的氧原子的四个乙基基团。99.999%纯度的teos是从sigma-aldrich和其他来源商业可获得的。双足氨基硅烷的特征在于以下通用结构:(r1o)3-si-r2-nh-r2-si-(or1)3其中r1是烷基基团,包括甲基、乙基或丙基以及它们的混合物。r2是亚烷基连接键,包括亚丙基、亚丁基、亚戊基以及它们的混合物。适当的双足氨基硅烷的实例是双(三甲氧基甲硅烷基丙基)胺,其在名称dynasylan1124下由evonikindustries商业可获得。在作为三种单独的组分提供并在混合时催化固化的粘合剂体系的实例中,第一组分包括:多元醇,诸如每分子具有最少两个-oh基团的酚醛树脂;至少一种溶剂和氟酸(氟化酸,含氟酸,fluorinatedacid)。第二组分包括:每分子具有至少两个异氰酸酯基团的聚异氰酸酯;溶剂和可选的氟酸。第三组分包括选自由以下各项组成的组的硅酸烷基酯组分:硅酸烷基酯、硅酸烷基酯低聚物和它们的混合物,以及可选的双足氨基硅烷。酚醛树脂和聚异氰酸酯可以选自由常规已知用于冷芯盒过程或无烘烤过程的化合物组成的组,因为不认为发明构思是该组合物的这些部分所固有的。更具体地谈及酚醛树脂,其通常选自酚与醛的缩合产物,尤其是式rcho的醛,其中r是氢或具有1至8个碳原子的烷基部分。通常在低于130摄氏度的温度下在液相中进行缩合反应。许多的这种酚醛树脂是商业可获得的并将是容易地被熟知的。优选的酚醛树脂组分包括二苄醚类型的酚树脂。在个别情况下在混合物中使用烷基酚诸如邻甲酚、对壬基苯酚或对叔丁基苯酚,特别是与苯酚一起来制备酚树脂可以是方便的。可选地,这些树脂可以以烷氧基化的端基为特征,通过用烷基基团如甲基、乙基、丙基和丁基基团封端羟基亚甲基基团得到烷氧基化的端基。对于聚合物异氰酸酯,可以优选的是使用包括二苯甲烷二异氰酸酯(mdi)的聚异氰酸酯组分,虽然许多商业可获得的聚合异氰酸酯直接用于这种具体的市场。用于冷芯盒或聚氨酯无烘烤过程的双组分粘合剂体系的异氰酸酯组分(第二组分)常见地包括优选地具有两个至五个异氰酸酯基团的脂肪族、脂环族或芳香族聚异氰酸酯;也可以使用这种聚异氰酸酯的混合物。脂肪族聚异氰酸酯中特别合适的聚异氰酸酯是例如六亚甲基二异氰酸酯,脂环族聚异氰酸酯中特别合适的一种是例如4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯,以及芳香族聚异氰酸酯中特别合适的一种是例如2,4'-和2,6'-甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯和它们的二甲基衍生物。合适的聚异氰酸酯的进一步的实例是1,5-萘二异氰酸酯、三苯甲烷三异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯和它们的甲基衍生物,聚亚甲基/聚苯基异氰酸酯(聚合物mdi)等。尽管所有的聚异氰酸酯与酚树脂反应都形成交联的聚合物结构,但是芳香族聚异氰酸酯实际上是优选的。二苯甲烷二异氰酸酯(mdi)、三苯甲烷三异氰酸酯、聚亚甲基聚苯异氰酸酯(聚合物mdi)和它们的混合物是特别优选的。以足以完成酚树脂的固化的浓度使用聚异氰酸酯。一般而言,基于使用的(未稀释)酚树脂的质量,使用按重量计10-500%、优选地按重量计20-300%的聚异氰酸酯。以液体形式使用聚异氰酸酯;可以以未稀释的形式使用液体聚异氰酸酯,以及以有机溶剂中的溶液的形式使用固体或粘稠的聚异氰酸酯,可能的是溶剂占聚异氰酸酯溶液的按重量计高达80%。可以将多种溶剂用于部分i和部分ii组分。一种是二元酯,通常是二羧酸的甲酯。sigma-aldrich在商业名称dbe下销售这种类型的二元酯,认为其具有结构式ch3o2c(ch2)nco2ch3,其中n是2至4的整数。另一种溶剂是煤油(kerosene),将其理解为是具有150至275摄氏度范围内的沸点的石油馏分(distillatecut)的总名称。可用的其他溶剂是作为芳香族溶剂100、芳香族溶剂150和芳香族溶剂200在商业上销售的,其也分别称为solvesso100、solvesso150和solvesso200。它们具有各自的cas注册号64742-95-6、64742-95-5和64742-94-5。虽然solvesso是exxon的到期注册商标,但是即使当来源于其他来源时,通过那些命名提及所述溶剂。性能添加剂(performanceadditives)也包括在制剂的各个部分中。在部分i组分中,尤其优选的性能添加剂是氢氟酸(通常作为49%水溶液使用,但是可以以不同的稀释倍数或与不同的稀释剂使用)。也可以使用基于脂肪酸的偶联剂和添加剂。在部分ii组分中,优选的性能添加剂包括改性的脂肪油和使用寿命延长剂,其包括三氯氧磷(phosphoroxytrichloride)和苄基二氯氧磷(苄基磷氧基二氯化物,benzylphosphoroxydichloride)。在一种具体的制剂中,基于重量,部分i组分将由以下各项组成:成分重量%酚醛基础树脂40-65二元酯0-15芳香族溶剂10-35氢氟酸0.05-1总计100.00基于重量,对应的部分ii组分将由以下各项组成:成分重量%mdi60-100芳香族溶剂10-20煤油1-10性能添加剂0.1-5总计100.00在相同的制剂中,部分iii组分将包括100/0至0/100的任何重量比的teos和双足氨基硅烷。为了表明由部分iii组分提供的积极效果,在固化的狗骨形试样上进行拉伸强度测试。在每种情况下,如以上总体描述的,部分i和ii是从askchemicals商业可获得的55/45重量比的体系,部分i是isocurefocus100以及部分ii是isocurefocus201。该粘合剂体系表示酚醛脲冷芯盒技术,其中优选的吹扫试剂(gassingagent)是二甲基异丙胺。在所有情况下,以按组合的部分i和ii的重量计1%的比率将粘合剂应用于商业可获得的wedron410沙子。在实施例a中,没有部分iii组分,也就是说其是基准情形。在实施例b中,部分iii组分完全是teos,基于粘合剂以按重量计6%存在。在实施例c中,部分iii组分完全是dynasylan1124,基于粘合剂以按重量计4%存在。dynasylan1124是如其生产商德国hanau-wolfgang的evonikindustriesag所描述的具有两个对称的硅原子的仲氨官能化的甲氧基硅烷,所以其被称为本申请所描述的双足氨基硅烷。在实施例d中,部分iii组分也是dynasylan1124,但是基于粘合剂以按重量计2%存在。在实施例e中,部分iii组分是teos和dynasylan1124的混合物,基于粘合剂,该混合物以按重量计4%存在。该混合物是3重量份teos/1重量份dynasylan1124。在实施例f中,部分iii组分是silquesta-1100,基于粘合剂以按重量计4%存在。silquesta-1100是从momentive商业可获得的硅烷偶联剂,其示出制剂作为用于粘合无机基板和有机聚合物的多用途氨基官能化的硅烷偶联剂的特性。认为silquesta-1100的主要组分是γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。在制备测试试样时,得到以下的拉伸强度结果(以psi计):表1以上数据表明在高湿度条件下24小时之后实施例a和实施例f的拉伸强度不良,在实施例a中硅酸烷基酯和双足氨基硅烷两者都不存在,实施例f包括众所周知的硅烷偶联剂代替硅酸烷基酯和/或双足氨基硅烷。在实施例a和b之间,看出添加teos自身作为硅酸烷基酯部分ii添加剂在不同的使用寿命条件下增加整个板的拉伸强度。当彼此比较以及与基准实施例a比较时,实施例c和d示出当在不存在硅酸烷基酯时,双足氨基硅烷相对于其不存在的情形升高拉伸强度,虽然该值可能越来越小,因为2%添加(实施例d)提供了比4%更好的结果。当加上实施例e与实施例a或实施例b的比较时,看出存在硅酸烷基酯和双足氨基硅烷两者提供了比使用仅包括硅酸烷基酯的部分iii添加剂更好的产物。应注意在提供的实验数据中没有优化硅酸烷基酯与双足氨基硅烷的比值,也没有优化存在的部分iii添加剂相对于粘合剂重量的量。以上情形表明本发明构思与冷芯盒方法的用途。使用本申请人公司的商业可获得的pepset技术还进行了实验来证明“无烘焙”方法构思,其表示液胺固化的聚氨酯化学反应。在以下实施例中,测试了四种不同的pepset体系。在每个实施例中,在没有任何部分iii添加剂的情况下建立基础情形。然后使用部分iii添加剂进行实验,该部分iii添加剂是3重量份teos每1重量份添加的dynasylan1124的混合物。这是与用于以上实施例e的相同添加剂。在这些实施例中使用基于粘合剂按重量计4%的部分iii添加剂,这与实施例e相同。在这些实验的第一个中,部分i和部分ii组分分别是以0.550和0.450g/100g沙子的量存在的pepsetxi1000和pepsetxii2000。还存在0.033g/100g沙子的量的pepsetcatalyst3501。使用的沙子是wedron410。这是一个商业可获得的且有用的体系。该基准实验产生了具有2.75分钟的工作时间和3.25分钟的剥离时间的模制化合物。众所周知,可以将“工作时间”大体理解为混合粘合剂组分与沙子直到形成的铸造形状达到有效妨碍该模式下的进一步工作的硬度所经过的时间的表述。更专业地,“工作时间”是形成的铸造形状达到湿硬度(greenhardness)“b”等级上的水平60所经过的时间,使用detroit,mi的harryw.dietertco出售的测量仪。在许多地方可找到测试详情,包括共同拥有的美国专利6,602,931中。“剥离时间”大体上定义为从混合粘合剂组分与沙子到形成的铸造形状能够从模子移除所经过的时间。在此处使用的技术意义上,“剥离时间”是在相同的湿硬度“b”等级上达到水平90所需的时间。因此,剥离时间和工作时间之间的区别在于形成的模具不能工作但是也不能从模子移除的停滞时间(deadtime)的量。在该实验中,形成的形状的拉伸强度是在一小时时的194psi以及在24小时时的256psi。90%相对湿度环境下的24小时拉伸强度是62psi。当引入部分iii组分并使用pepsetxi1000/pepsetxii2000/pepsetcatalyst3501体系重复实验时,在工作时间或剥离时间上存在很小的变化,因为工作时间保持在2.75分钟,以及剥离时间增加至3.50分钟。然而,1小时拉伸强度升高至212psi(从194),以及24小时拉伸强度从256升高至306psi。最值得注意的是,90%相对湿度环境下的24小时拉伸强度从62psi跳至327psi。在使用“无烘烤”制剂的第二实验中,将部分i组分变为pepset1010hr,其包括如美国专利6017978中公开的hf。从第一次实验开始,没有改变部分ii组分(pepsetxii2000)。各自的量不变(0.550和0.450g/100g沙子)。将催化剂由pepsetcatalyst3501变为pepsetcatalyst308,但是将量恒定保持为0.033g/100g沙子。如之前,使用的沙子是wedron410。该第二商业可获得的且有用的体系建立了基准模制化合物,工作时间为3.25分钟以及剥离时间是3.50分钟,使用dietert测量仪。在该实验中,形成的形状的拉伸强度是在一小时时的211psi以及在24小时时的378psi。90%相对湿度环境下的24小时拉伸强度是256psi。当引入部分iii组分并使用pepset1010hr/pepsetxii2000/pepsetcatalyst308体系重复实验时,在工作时间或剥离时间上存在很小的变化,因为工作时间保持在3.25分钟,以及剥离时间从3.50分钟增加至4.00分钟。然而,1小时拉伸强度升高至237psi(从211),以及24小时拉伸强度从378升高至394psi。如第一实验中,最值得注意的效果是90%相对湿度环境中的24小时拉伸强度从256升高至324psi。在证明三部分粘合剂体系的应用性的四个pepset实验的第三个中,第一部分是pepset5140,以及第二部分是pepset5230,两者都是由askchemicals商业可获得的。催化剂是pepset5325,以基于pepsetcatalyst5140的重量的3%施用。在没有第三部分添加剂的情况下,工作时间是9分钟以及剥离时间是11分钟。在1小时以及24小时的拉伸强度分别是128和217psi,但是90%相对湿度下的24小时拉伸强度下降至不可接受的37psi。当用第三部分重复该测试时,第三部分是3重量份teos/1重量份dynasylan1124的混合物,以按粘合剂的重量计4%添加,工作时间和剥离时间分别下降至3.25和4分钟,但是1小时拉伸强度升高至177psi,24小时拉伸强度升高至252psi,并且最令人印象深刻的是90%相对湿度下的24拉伸强度不仅没有下降,事实上反而升高至264psi。在第四个pepset实验中,第一部分是pepset8000plus,以及第二部分是pepset8200,两者都是由askchemicals商业可获得的。催化剂是pepsetcatalyst8305,以基于pepset8000plus的重量的4%施用。美国专利6632856中描述了pepset8000plus。在没有第三部分添加剂的情况下,工作时间是5.25分钟以及剥离时间是8分钟。在1小时以及24小时的拉伸强度分别是138和184psi,但是90%相对湿度下的24小时拉伸强度下降至不可接受的32psi。当用第三部分重复该测试时,第三部分是3重量份teos/1重量份dynasylan1124的混合物,以按粘合剂的重量计4%添加,工作时间和剥离时间分别增加至7.75和11.5分钟。1小时和24小时拉伸强度实际上不变,分别是135和186psi。然而,90%相对湿度下的24小时拉伸强度是98psi。虽然这相对于1小时拉伸强度有所减少,但是其显著高于不存在第三部分添加剂的情况下得到的32psi。认为从“无烘烤”实施例清楚地看出使用部分iii添加剂,尤其是包括硅酸烷基酯和双足氨基硅烷两者的部分iii添加剂,增加形成的铸造形状在高湿度条件下在至少24小时的周期内保持拉伸强度的能力。通过基本上不影响工作时间或剥离时间实现改善的保持拉伸强度的能力。如以上提到的,没有优化硅酸烷基酯与双足氨基硅烷的比值。以上遇到的成功导致了用其他固化体系进一步实验。由askchemicals商业可获得的专有粘合剂是isoset粘合剂,在dunnavant的美国专利4,526,219中已经进行了描述。isoset粘合剂体系是环氧树脂和丙烯酸酯混合粘合剂化学物质,由二氧化硫固化。在该专利中,公开了用于制造铸造形状的冷芯盒过程。在自由基引发剂和汽化二氧化硫存在的情况下,某些烯属不饱和材料通过自由基机制固化。如此处公开的其他体系,将粘合剂包装为两部分。粘合剂的部分i和部分ii与铸造骨料(通常是沙子)混合以形成铸造混合料。基于沙子,用于形成铸造混合料的粘合剂的总量通常是从约0.5至2重量百分数。将铸造混合料吹制或压实成一定模式,其中用二氧化硫吹扫(提供气体二氧化硫)以形成固化的芯或模具。用这些粘合剂制造的铸造混合料具有延长的使用寿命,且用该粘合剂制造的铸造形状具有优异的物理性质。在isoset粘合剂体系中,最常用的多官能丙烯酸酯是三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(“tmpta”)。最常用的过氧化氢化物是氢过氧化枯烯(过氧化氢异丙苯,cumenehydroperoxide)。在将部分iii添加剂用于冷芯盒粘合剂应用的isoset实验中,进行三个测试。首先,通过不使用部分iii添加剂建立基准。在第二个测试中,将基于粘合剂的量按重量计4%的dynasylan1124用作部分iii添加剂。在第三个测试中,部分iii添加剂是3重量份teos/1重量份dynasylan1124的混合物,基于粘合剂以4%重量的量施用该添加剂。在isoset测试中,将wexford湖沙用作铸造骨料,粘合剂以基于沙子的按重量计1.5%存在。部分i是isoseti4304,以及部分ii是isosetii4305ns,所述部分以55/45的比值存在。用共混在氮气中的35%二氧化硫吹扫样品。代替拉伸强度测量挠曲强度。在没有部分iii添加剂的情况下,零小时使用寿命铸造混合料具有30秒时32psi的强度,其在5分钟时升高至53psi。挠曲强度(抗挠强度,transversestrength)在1小时时基本上恒定保持在54psi并在24小时时下降至40psi。然而,在90%相对湿度下,24小时挠曲强度仅是25psi。使用按重量计4%的dynasylan1124部分iii添加剂,进行第二次测试。在相同的条件下,30秒挠曲强度略好于38psi,并在5分钟后也略好于59psi。然而,在1小时,存在dynasylan1124添加剂将强度升高至71psi,在24小时再次看到相比基准的这种升高,强度为63psi。在90%相对湿度下,dynasylan1124部分iii添加剂在24小时之后下降至45psi,但是仍高于在干燥条件下观察到的40psi的基准强度。在第三实验中,teos和dynasylan1124的混合物在30秒与基准体系类似(29psi相比于32psi)。在5分钟时,也类似(59psi相比于53psi)。然而,在1小时和24小时时,64和59psi的强度超过54和40的基准强度。事实上,应注意该第三体系相比其他体系在1和24小时之间失去其少得多的强度。如dynasylan1124部分iii添加剂,90%相对湿度下的24小时强度比基准好得多,为39psi。该isoset实验示出当与没有部分iii添加剂的基准情况相比时,硅酸烷基酯和双足氨基硅烷的部分iii组合增加形成的铸造形状在90%相对湿度下在24小时之后的强度。进行又一组实验来测试常用于冷芯盒过程的另一种粘合剂体系。在这种情况下,体系是由askchemicals商业可获得的isomax体系。isomax体系是基于如在美国专利5,880,175、6,037,389和6,429,236中描述的胺可固化的丙烯酸酯环氧异氰酸酯化学物质。测试的体系的部分i是isomax161,以及部分ii是isomax271。在isomax体系中,部分i通常包括酚醛树脂、环氧树脂、氢过氧化枯烯、溶剂和添加剂。部分ii组分通常包括mdi、丙烯酸酯和使用寿命延长剂。将三乙胺用作催化剂。进行两个基准实验,其中不存在部分iii添加剂。在第一基准情况下,进行零小时使用寿命运行。在第二基准情况下,铸造混合料具有三小时使用寿命。第一基准30秒之后,拉伸强度是119psi。其在5分钟时升高至146psi并在1小时时升高至153psi。在干燥条件下,24小时的拉伸强度是154psi。然而,在90%相对湿度下,拉伸强度下降至57psi。三小时使用寿命基准实验具有30秒时100psi的拉伸强度,且其在24小时之后仅升高至111psi。使用之前使用的相同部分iii添加剂进行剩余的isomax实验。使用按重量计4%的dynasylan1124部分iii添加剂,重复isomax实验。在相同的条件下,30秒强度略好于152psi,并在5分钟后也略好于201psi。在干燥条件下拉伸强度持续升高,测量为1小时时234psi以及24小时时261psi。在90%相对湿度下,dynasylan1124部分iii添加剂在24小时之后下降至193psi,但是这仍然好于最佳基准强度154psi和不在高湿度下在干燥条件下观察到的那些。以类似的方式,在干燥条件下,三小时使用寿命测试示出30秒之后132psi和24小时之后216psi。当使用部分iii添加剂重复实验时,结果比基准好,但是没有当仅使用dynasylan1124时好,该部分iii添加剂是按重量计4%(基于粘合剂)的3份teos和1份dynasylan1124。在零使用寿命测试中,在干燥条件下,拉伸强度在30秒时是141psi以及在54分钟时升高至190psi,在1小时时升高至212psi以及在24小时时升高至221psi。暴露于90%相对湿度24小时产生178psi的拉伸强度。这不优于4%的dynasylan1124体系(193),但是优于基准实验中的任何拉伸强度,不管什么时间。使用该部分iii添加剂的三小时使用寿命实验提供了30秒之后125psi和24小时之后200psi的结果,两者都是在干燥条件下。该结果是基准测试和使用4%的dynasylan1124的测试的中间值。进行最后一组实验来证明使用cherez“无烘烤”粘合剂体系的发明构思,其表示酸固化的糠醇类树脂化学物质。在这种情况下,将wedron410沙子用作铸造骨料,粘合剂以基于沙子的按重量计1.0%存在。具体的粘合剂是chemrezfury484,以及催化剂是chemrezc2009,以基于粘合剂40%施用。基准线测试(没有添加剂)提供了4分钟的工作时间和7.75分钟的剥离时间。拉伸强度在1小时是102psi并在24小时升高至211psi,90%相对湿度下的24小时拉伸强度为115psi。当用相同的粘合剂体系但是使用4%teos/dynasylan1124体系下(75/25共混)重复实验时,工作时间增加至5分钟以及剥离时间增加至9分钟。1小时的拉伸强度是92psi,以及24小时之后,拉伸强度是195,两者都可接受地低于基准线实验。然而,90%相对湿度下24小时之后的拉伸强度实际上高于基准线,为147psi。以上呈现的数据示出部分iii添加剂当与通过组合如上所述的部分i和ii提供的粘合剂结合使用时的明显优点。虽然数据表现出由在组合部分i和ii时混合部分iii添加剂至部分i和ii得到的结果,但是本发明不限于此。认为在本发明的范围内,在将组合的部分i和ii添加到沙子中用于以常规方式混合之前,应用部分iii添加剂到沙子中。还认为在本发明的范围内,在组合部分i和ii以及将其与沙子混合之前,甚至在由其形成的铸造混合料形成为模制形状之后,添加部分iii添加剂。在这种情形下添加部分iii添加剂可以通过添加其与气体固化胺或通过将其喷射到模制形状的表面上、尤其与熔融金属接触的表面上实现。当前第1页12
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