專利名稱:自固化的氨基甲酸乙酯粘結漿料系統(tǒng)的制作方法
本發(fā)明是關于粘結漿料組成以及制造、固化和使用本發(fā)明的粘結漿料組成的方法。本發(fā)明的漿料組成主要用于鑄造組件的粘接，例如芯子和模子，從而裝配這些組件成一個用于澆鑄液態(tài)金屬的模壓組件。這些漿料組成在以下方面具有特殊的優(yōu)點它們易于應用到鑄造組件上;能控制它們提供的凝膠時間，在這時間里鑄造組件必須安裝在一起;能在模壓組件用作為澆鑄金屬以前控制它的提供的短的固化時間。更確切地說，本發(fā)明是關于一個兩組分或三組分粘結系統(tǒng)，它可以現(xiàn)場立即混合和使用。當這些成份在混合時，導致的漿料是一個真正的化學固化粘結劑，它具有不需加熱就能快速化學固化，并且對于達到一個高抗拉強度的固化也不需長的平燥時間。
美國專利號為3409579和3676392上揭示了用于聚集混合物的結合組成，例用于制造芯子、模子和其它鑄造組件的鑄造混合物，該鑄造組件用于澆鑄金屬。這些美國專利的每一篇的全部內(nèi)容在這里都列為參考。這些結合組成可以以二組分系統(tǒng)來運用，它們包括在一組里的一個樹脂組分和在另一組里的催固組分。這樹脂組分是由一種酚醛樹脂的有機溶劑溶液組成。這催劑組分是由一液體聚異氰酸酯組成，該聚異氰酸酯至少每分子具有二個異氰酸酯基團。在使用的時候，首先組合二組的容量，然后摻合砂聚集物，或者最好是接著在組里摻合砂聚集物。在砂粒上的均勻分布的結合物得到以后，產(chǎn)生的鑄造混合物壓制成用于澆鑄金屬組件的理想組件。
在美國專利3，409，579里，澆鑄的組件的固化是用一種氣體的叔胺通過它來達到的。在美國專利3，676，392中，用堿起固化作用，堿的PK值在7到約11范圍里，并且這個值是根據(jù)D.D.Perrin在名為《水溶液中有機堿的離介常數(shù)》文章里描述的方法來確定的。在堿與催固劑混合以前，它先被導入到樹脂組分里去，或者它作為一個三組粘合物系統(tǒng)的第三組分被導入，在分離組里該系統(tǒng)包括樹脂組分，催固劑和鹼。
在美國專利號為3409579和3676392里，較佳的酚醛樹脂含有與其他反應物一起的芐基醚樹脂。芐基醚樹脂是酚同醛的縮合產(chǎn)物，其中酚具有下面通式
此式中，A、B和C是氫，烴基、含氧烴基或者是囟素，而這里的醛具有R′CHO通式，其中R′是一個氫或者是一個含有1-8個碳原子的烴基，在一種溶于反應介質中的金屬離子催化濃縮存在下，在溫度的低于130℃和在液相下來制備這樹脂。這些樹脂的制備和其特性在美國專利3485797里，詳細進行了描述，這里把它全部內(nèi)容都列入?yún)⒖贾?。這粘合物組份里的酚醛樹脂成分，如上已指出，它通常在有機溶劑中被用作為溶液的。
粘合組份的第二組份或組包括一種脂肪族，環(huán)脂肪族，或者最好具有2到5個異氰酸酯基的芳香聚異氰酸酯。如果需要的話，可以使用聚異氰酸酯的混合物。較為不理想些，也可以使用異氰酸酯預聚體，該預聚體是由過量聚異氰酸酯同多元醇反應而生成的，例如，二異氰酸甲基的預聚體和乙二醇。合適的聚異氰酸酯包括脂肪族聚異氰酸酯，例如1，6-亞己基-二異氰酸酯;脂環(huán)聚異氰酸酯，如4，4′-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯;和芳香族聚異氰酸酯，如2，4-和2，6-甲苯二異氰酸酯，二苯甲烷二異氰酸酯以及它的二甲基衍生物。合適的聚異氰酸酯的進一步例子是1，5-萘三異氰酸酯，三苯甲烷三異氰酸酯，亞二甲苯基二異氰酸酯和它的甲基衍生物，聚亞甲基聚苯二異氰酸酯，氯代亞苯基-2，4二異氰酸酯以及等等。雖然所有的聚異氰酸酯同酚醛樹脂反應都生成一個交偶狀的聚合結構，但最好是芳香族異氰酸酯，并且特別是二苯甲烷二異氰酸酯，三苯甲烷三異氰酸酯和它們的混合物。
使用的聚異氰酸酯要足夠的濃，從而引起酚醛樹脂的固化。通常說，根據(jù)酚醛樹脂的重量，使用的聚異氰酸酯的重量百分比在10到500幅度內(nèi)。最好，根據(jù)酚醛樹脂重量，聚異氰酸酯的重量百分比從20到300。聚異氰酸酯以液體狀態(tài)使用，液狀聚氰酸酯可在未經(jīng)稀釋的情況下使用。液體的成粘稠的聚異氰酸酯以有機溶劑溶液形式被使用，而這溶劑是以溶液重量百分比近80形式存在的。
聚集體粘合物的臺階壽命(bench life)可作為最大許可的滯后時間，它是介于把粘合物組分和一種聚集物(如砂)一起混合到至少通過部分固化來生產(chǎn)其中可接受的產(chǎn)品之間的時間。為了在上述的粘合物系統(tǒng)同催化組分相接觸以前，來延長它的臺階壽命，早已提出過各種物質。為了達到該目的，下列化合物和其它臺階壽命增充劑如今正在商業(yè)上應用鄰苯二甲酰氯化物，酸性囟化物，磷化合物。通過使用囟化磷和磷基體的酸已達到大大改進臺階壽命，這在申請系列號為575208和599106中已分別有描述。
在過去，人的一直試圖試用類似于前面所述的粘合物組成的粘結組成，用于來連接前述類型鑄造組體和伴生金屬模子成為一個組成模子組件。在本說明書使用的述語“鑄造組件”，是指從聚集鑄造混合物中制得的模壓組件，如芯子和模子;和指有其它材料制成的模壓組件;如金屬殼和其它用于澆鑄金屬組件的其他金屬模壓組件。用于模壓型料材料的組件也被包括在這些述語意思里。
已有技術里，粘合物類型組成的使用(如鑄造組件粘接)碰到了各種問題，并且產(chǎn)生了大量缺陷，所有這些問題和缺陷包括控制凝膠時間和固化時間的困難，由于第一組分(樹脂)太粘稠，第二組分(硬固劑)太薄(幾乎為液體)緣故，給使用帶來了困難。這第一組分和第二分之間的粘性如此大的差異也導致差的混合特性，而引起不能預見的對凝膠和固化時間影響。已有技術體系里，在第一組分和第二組分間的所需混合比不是50∶50時，如60∶40也有缺陷。這二組分間不等的混合比使得維持適當?shù)墓袒P系變得困難，這關系是指在使用時間的反應物與使用的設備類型的限制之間的關系。已有技術的再一個缺陷是，該二組分的預催化非常的之難，造成催化劑在使用場所作為第三組分被加入。盡管樹脂組分的預催化有可能，也由于混合的組分缺乏穩(wěn)定性，這預催化的樹脂通常有一個不能接受的自壽命(小于一個月)。其他缺陷還包括難以操作的稠性，起泡和其他特性，如使用后引起尺寸的變化，低抗拉強度，受熱的再軟化性，水吸收的粘膠損壞等等。
其它已有技術實施中，有使用比較昂貴的熱熔粘結，但當這熱熔粘結在熔翮金屬澆鑄受熱或者其它工藝操件模壓組件受熱時，它顯示出熱不穩(wěn)定性。熱熔粘結也可能在芯子清洗時和在干燥部件時再軟化。這熱不穩(wěn)定性提供了粘結部件的移位，由此損壞了澆鑄金屬工件的公差容限。粘結的軟化也會引起熔融金屬的脫出。這也就類似于被壞了澆鑄工件的公差容限。這種脫出是由于壓模組件間的不充分的粘結密封，也可能是由所用粘結的不適當?shù)某硇砸鸬?。熱熔粘結的另一個問題是，它們費用昂貴并且手碰很危險，以及它的在使用時所用的設備需要長時停工和維修。
已有的實施也包括便用空氣或爐子致干的粘結劑。這類粘結對于固化太慢，因此極大的限制了生產(chǎn)效率。這在熔融金屬被注入到組件之前，在粘結模壓，組件部分之后，需要有必要延遲，有時延遲多達10到15小時。早已就認識到消除這時間延遲會大大地提高生產(chǎn)率。代替任何類型的粘結，已有技術的實施也包括使用金屬緊固件，在金屬澆鑄操作過程中來固住鑄造組件，然而，提供這些金屬緊固件是昂貴的并且應用起來也很費時間。另外，對于金屬緊固件，有時模壓件上也需附加一此重量，為了在澆鑄工程中協(xié)助固住裝配在一起的部件。
雖然在過去已使用了二部分粘結漿料，但是樹脂組分具有一個很高的粘度(大約為50，000到60，000cps)并且異氰酸酯組分只有一個極低的粘度(大約在200到300cps)。在粘度上這些巨大差別給這最終粘結組成的混合和應用帶來了困難。例如，由于粘度的不同導致在抽氣壓力和流速上很大的變化，很困難通過一個普通敷料機的噴射器和適當控制混合比例來注入二組分。已有技術敷料機系統(tǒng)也需要輔助溶劑洗滌系統(tǒng)來驅除障礙;該障礙是由催固劑的不適當混合和/或在粘結使用時的間歇延遲引起的。
在制造鑄造模壓組件中，人們已認識到對于粘結漿料的使用有許多要求。這些要求包括，需要分離樹脂和異氰酸酯，它們每一個都具有一個粘度范圍約20，000到約50，000厘泊(cps)。對于這稠性所需要是最好提供一個混合料，它是由一個單一敷料機的噴射器來噴出的，該機有一個混合室，一個短距離逆流的出口噴管。在這個稠性范圍的漿料可以容易地混合和通過如此一個使用壓比力幅度為20到100psi的敷料機來噴出。另一個要求是，這漿料要具備至少為2到3分鐘的可塑性時間周期(凝膠時間)。也期望具有一個固化時間，在這固化時間里，在漿料使用的鑄造組件以后的10～30分鐘里，漿料至少要達到最終抗拉強度的70～80%。即這中間抗拉強度最好約是在100到150psi范圍里，其最好至少約為125psi。
模壓組件漿料的另一個要求是，其對金屬模壓部件和用作在制造模壓組件芯子里的鑄造混合組成都有很好的粘結。這樣的模壓組件芯子和其它部件在互相粘結以后，可以通過浸入水溶液里來處理，然后，裝配以后，加熱至約270°F溫度下1小時。因此，粘結漿料在這樣的水處理和緊接著干燥條件里，要防止住水解。
本發(fā)明滿足上面所述的令人滿意的粘結漿料的要求，它應用于模壓組件并克服了根據(jù)已有技術上面討論的粘結組成的缺陷，并且也克服了其他用于固住鑄造組件一起成為一個組合模壓組件的缺陷。本發(fā)明的粘結漿料是一個二或三元醇樹脂體系，在室溫下能把鑄造組件粘結或“膠結”在一起，例如砂芯子，砂模子，金屬芯子和模壓件。利用混合和常規(guī)設計的敷料機設備，把作為一個連續(xù)的“顆?！?bead)或者不連續(xù)的“點”(spots)的混合漿料提供給芯子和/或模壓件的合適表面。相鄰工件的涂敷表面然后壓在一起，并且把他們固住在一起，直至漿料“固化”。
在樹脂組分(第一部分)與異氰酸酯組分(第二部分)為1比1比率時，粘結漿料容易混合。并不是混合比是特別關鍵的，因為它可以在約45∶55和約55∶45之間變化。按照使用的催化劑，混合漿料在它的固化時間里以易加工的液體狀存在，它約為20%到大約60%，最好約40%到約50%。這就提供了加工時間給使用漿料，安置需配合的工件、和把它的一起模壓組件，然后粘結組件凝固形成一個熱穩(wěn)定、安全結合的模壓組件，在組件里或周圍澆濤熔融金屬來澆制出金屬模型。
雖然到現(xiàn)在為止已知道異氰酸酯同酚醛樹脂反應產(chǎn)生交偶物質，但是要獲得具有可接受性質的交偶物質是困難的。然而這卻很實在，來使用酚醛樹脂和聚異氰酸酯這樣的混合物來粘結鑄造組件。在缺少組分的均勻混合情況下，產(chǎn)生的模壓組件需要有長的固化時間，有低的抗拉強度并且在其他化學性質上也有缺陷。本發(fā)明的組成克服了這些缺陷，該組成組合使用特殊類型多元醇樹脂，特殊的漿異氰酸酯催化劑，特殊鹼催化劑、特殊的填充材料和特殊的溶劑系統(tǒng)。
另外，在室溫下催化劑活性會影響固化，本發(fā)明的鹼催化劑給粘結組成帶來一個令人驚奇和需求的性質，故多數(shù)冷固化粘結組成是結合長凝膠時間和長固化時間，或者結合短的固化時間和短的凝膠時間。本發(fā)明的樹脂組成(原因不很清楚)結合長凝膠時間和相對短的固化時間，導致在液體粘結里優(yōu)好的使用性質和在固化的產(chǎn)品里優(yōu)好的機械性質。
本發(fā)明的粘結組成通常是制成由一個二組系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括在一組里的多元醇樹脂組分和在另一組里的聚異氰酸酯催固組分，這二組分都是液體狀，并具有相當高的粘度。通常把催化劑與樹脂組分混合，雖然這樣并不是必須的。在使用的時侯，二組的含量被組合和在指定使用中使用。在變成凝膠(凝膠時間)和固化所需時間以前，可塑性時間將隨催化劑的量和鹼催化劑屬性而變化，尤其是隨催化劑的PK值而變化。雖然本發(fā)明的粘結組成被專門設計獲得在室溫下的固化。但是可以認識到這些粘結組成也可以在梯升溫度里通過烘焙來固化。
本發(fā)明的粘結漿料組成，在混合物中，包括一個樹脂組分，一個催固組分，一個疏水性的填料組分以及一個固化劑。樹脂組分(第一部分)是一種具有至少二個羥基的多元醇，催固組分(第二部分)是一種具有至少兩個異氰酸酯基團的液體聚異氰酸酯。疏水性填料最好是一種觸變劑并且最好是先同催固組分混合。樹脂組分也最好有一種填料，該填料最好為疏水性的，但這并不是一定的。該樹脂組分里的填料最好是觸變劑。
在已描述的二組分體系里，填料組分最好是分散在多元醇和異氰酸酯組分二者當中。然而，在系統(tǒng)的樹脂組分里的填料組分，其部位是估計那個組分所需的粘度而定的。每個組分的粘度應該是如此，即使填料不能脫離出在貯藏時的長期位置。多元醇組分和異氰酸酯組分其兩者的粘度應在7000到60000 CPS的范圍內(nèi)，最好在30000到40000 CPS的幅度里。它們的穩(wěn)定性應該是這樣，即填料不能引起同組分里的其他組成物進行任何粘結或過早反應。例如，含有水分子的，或者含有反應能生成水的成份的填料不能放置在異氰酸酯組分里，這是因為異氰酸酯同水進行交偶反應。
第一部分和第二部分最好含有作為填料組分的一種疏水性煙霧硅石，該煙霧硅石是一種觸變劑。同每一部分摻混的觸變劑量要足夠提供給具有相似粘度的樹脂組分和催固組分。第一和第二組分間相似的粘度解決了許多在上面討論的已有技術存在的問題。另外，第一和第二部分的相對重量比近似于50∶50，它可以在約55∶45和約45∶55里的進行變動。這意味著第一和第二部近似相等的量混合，得到最終芯子漿料粘結來提供給鑄造組件，對于他的凝膠和固化時間來說，大大增加了這最終混合的可靠性。這第一和第二部分在粘度的相似和等同混合，給出了混合容易和混合物的可塑性，使得常規(guī)混合和使用設備對于本發(fā)明的粘結漿料能夠使用。
雖然本粘結體系可說成是三部分體系，其中催化劑在鑄造場所同第一和第二組分混合，但是粘結體系可以以一個二部分體系來提供，即其中催化劑預先同第一部組分混合。在這個例子里，在樹脂組分制造的現(xiàn)場把催化劑與第一組分預混合。這預混合的催化劑最好是一種基于一強環(huán)狀胺的延遲反應催化劑，如一種塊狀1，8-重氮基-雙環(huán)5，4，0十一碳烯7。
因此，一個固化劑能溶解在優(yōu)先的二部分體系里的多元醇組分里。另一方面，該固化劑可以含有一個個別加入的第三組分，以便恰在漿料混合物使用到模壓和/或芯子工件前，此固化劑同時與兩個其他組分的任何一個混合或者預混合。在這可使用的方法里，催化劑可以是一個液體叔胺或其它常規(guī)的催化劑，該催化劑具有相對慢的反應速率，但對于多元醇便有顯著大的反應速率。
催固組分包括液體脂肪族，環(huán)脂肪族，或者優(yōu)先含有2到5個異氰酸酯基團的芳香聚異氰酸酯。如果需要的話，有機聚異氰酸酯的混合物也可使用。這優(yōu)先的聚異氰酸酯是芳香異氰酸酯，尤其是二苯基和三苯基聚異氰酸酯混合物。多元醇樹脂組分可以為一個酚醛樹脂，該樹脂是由酚同醛反應得到的產(chǎn)物。醛的式子為R′CHO，其中R′是一個氫或者是1到8個碳原子的烴基。酚具有下面通式
其中A、B和C是氫原子，或羥基，或烴基，或是氧代烴基，或者囟原子，或為這些的組合。這個酚可以是一個多環(huán)酚，例如雙酚A。在制造酚醛樹脂組分時至少要有百分之5摩爾，更理想約為百分之5到30摩爾的酚，也可是一種取代的酚，例如烷基酚，優(yōu)先為壬烷酚，最好為仲壬烷酚。該酚醛樹脂優(yōu)先是無水的。此地“無水”是指一種根據(jù)其樹脂的重量，含水量少于10%的酚醛樹脂，優(yōu)先為不多于約5%，最好不多于約1%。該酚醛樹脂組分優(yōu)先包括苯基醚樹脂。甲氧基終端的酚醛樹脂也可以使用。
對于“酚醛樹脂”，它是指酚同醛反應的反應產(chǎn)物，其中在這反應產(chǎn)物里分子的最終混合物的確定是根據(jù)選用的具體反應物來定的，這些反應物的起始比例，反應的條件(如，催化劑的類型，反應的時間和溫度，溶劑和/或其他存在的要素和其他等等)。反應產(chǎn)物(也就是酚醛樹脂)將是一個不同分子數(shù)的混合物，并可能含有大的范圍變化比例的加成產(chǎn)物，縮合產(chǎn)物和未反應的反應物，例如未反應的酚和/或未反應醛。對于“加成產(chǎn)物”，它是指反應產(chǎn)物，其中一個有機基團已經(jīng)被至少一個先前未反應的酚或者一個縮合產(chǎn)物所取代。這里“縮合產(chǎn)物”，是指具有二個或更多的苯環(huán)的反應產(chǎn)物。
本發(fā)明也是關于把鑄造芯子和模子固定一起，以便制造出模壓組件的。這樣的芯子和/或模子可以是有一個含有用粘合百分重量為約10%的已有技術的粘結劑組分粘結的鑄造組件，這粘結劑組分的重量百分比是根據(jù)組件的重量定的。這鑄造混合物被引入到一個模樣里，硬化成自行夾持的(Self-Supposting)。從模型里移出成形的鑄造混合物，讓它進一步固化而獲得一個硬的、固體的，固化的鑄造組件。然后這些鑄造組件被固定在一起或者模壓金屬工件來制造出模壓組件。
本發(fā)明進一步是關于一種澆鑄金屬的方法，該方法包括如同上述制造一種模壓組件和注澆液態(tài)或熔融的金屬到裝置里或周圍。金屬被冷卻和固化并且把這模壓金屬制品從模壓裝置里分離出來。
本發(fā)明的粘結漿料對于已有技術里的粘結漿料在類似的應用中具有大量的優(yōu)越性，對于本發(fā)明來說，在這混合的粘結劑在運用于鑄造組件全部過程中，他的第一部分和第二部分的比例始終可能是一致的，上述的鑄造工件是用作來裝置模壓組件的。基于配制操作的開始工作里主要被混合的第一部分和第二部分組分是50∶50比例，因此可以很快獲得理想的混合物組成。本發(fā)明的進一步特點是，如果沒有粘結操作的具大消耗的話，混合比例可以在45∶55到55∶45間變動。用一個易攜帶的配制槍來提供粘結劑，其中這槍對于每個部分具有吸收盒或室，或者為了便于移動在配制槍里有二個活動供應導管，但是這受到軟皮管的長度，或者提供給這些導管的軟皮管本身而對攜帶性帶來一些限制。由于芯子和模子裝配操作需要鑄造工用一只手來配制粘結劑，同時另一只手固化芯子和模子工件，所以配制槍是可單手操作的。
由于每一部分的粘度在混合時間里近似于相等，并且選擇易于抽吸的，所以可完全消除流液波動，從而避免在混合比例中出現(xiàn)突然的變化。而且，該新粘結劑不需要以往一些已有技術漿料用的特殊溶劑沖洗設備和操作，它是用一種分離溶劑組分來達到的。使用新粘結劑，沖洗由以下來完成在停止供應第二部分組分一段時間后，這時間足夠從配制設備中移出所有的第二部分組分，連續(xù)配制第一部分組分來完成清洗。
本發(fā)明的另一優(yōu)點是，可以根據(jù)專門的芯子和模子裝置操作的需要，可以上下調(diào)節(jié)凝膠和固化時間。這取決于使用催化劑的量和類型，它可以是在制造粘結系統(tǒng)的時侯來完成，也可是在使用粘結劑的鑄造現(xiàn)場完成。固化時間可以是在2分鐘到幾小時的范圍內(nèi)，較好為5分鐘到50分鐘，最好為5分鐘到15分鐘里。粘結劑處于易加工時的凝膠時間約是固化時間的20%到約60%，較好約為40%到50%的固化時間。
在已有技術的芯子漿料里的，當催固組分完成液化時，樹脂組分是完成粘稠的。本發(fā)明提供完全一致粘度的催化劑組分和樹脂組分。催固組分的粘度可以在7000到60，000CPS范圍內(nèi)，較好在20，000到50，000CPS范圍內(nèi)，最好在30，000到40，000CPS范圍內(nèi)。樹脂組分的粘度以及最終混合物是在相同粘度范圍里。在使用時，第一和第二部分組分的這些粘度特性極大提高了混合效率和流動性，同時在使用給表面以后，維持了“持續(xù)能”(Standing Power)的理想水平或者靜止高度。
當在靜止狀態(tài)下(不存在剪應力)，以足夠的靜止來保證粘結顆粒或點完全地和密封地接觸相對的表面把他們凝膠在一起，這些表面是稍微粗糙和不平的。這優(yōu)先的粘結組分的觸變性質在靜止狀態(tài)下提供了一個高靜止或“持續(xù)”(standing)粘度，由此在凝膠的表面之間提供了一個無間斷的密封，以及在剪應力存在下提供了一個便于混合和使用的非常低的粘度(象50%一樣或更多)。另一方面，混合粘結漿料的靜止狀態(tài)粘度不必為非常之高，用來阻止第一部分和第二部分的摻和混合，或者靠近著的模壓裝配工件被連接在一起。被連接工件的位置的干擾將引起不正確的度量金屬鑄件，這是由于連接的工件間異于尋常地大的分裂成縫隙而引起的。
模壓裝配工件間的不能容許的分裂或縫隙也可以由混合的粘結劑組分的起泡或其它的膨脹引起。關于這一點，本發(fā)明的粘結混合物就根本沒有膨脹。換言之，即使有膨脹的話，它的量也小的不可能在模壓裝配工件間引起看得出的分裂或者縫隙，或者引起不正確的度量金屬鑄件。
沒有任何一種理論限制解釋取得的結果，可以相信，在樹脂組分和催固組分中，使用疏水性填充料，最好是觸變劑(例如化學處理過的烘制二氧化硅)，則能對上述二部分提供理想的粘度特點，向不會逆而來影響它們自身的壽命。這是皆知的，相似粘度同固體含量和觸變性質的增加相結合，能改進混合和使用的效力并且允許組成以1∶1重量比混合。在一個二部分系統(tǒng)里，并且系統(tǒng)里的樹脂組分是預催化的，用作為延遲反應的環(huán)胺催化劑，優(yōu)先選用塊狀1.5-重氮二環(huán)5，4，0壬烯7，它被認為對樹脂的自壽命穩(wěn)定和增加具有很大貢獻。所有這些特性看作為來消除已有技術粘結劑膨脹的問題。
本發(fā)明進一步提供一種用于裝配鑄造組件(如芯子和模子)成模壓組件的高效能，二部分的粘結漿料。在鑄造組件間所獲得的粘結強度足夠能抵消機械緊固件，重量和其它機械金屬構件，從而能在液態(tài)金屬澆鑄時，固牢住組件。在處理和金屬澆注時，那固化的粘結漿料的高抗拉強度，抗熱和抗膨脹防止了鑄造組件的滑動或移位。根據(jù)工種的需要，可直接使用點狀或顆粒狀的粘結漿料?？捎贸Ｒ?guī)設備來測量，混合和使用適當量的粘結劑。同此粘結漿料一起使用的設備也很容易用作為人工或者遠距離控制操作。
本發(fā)明的粘結漿料是在或者接近于室溫(60°F-80°F)下使用。因此，不需為了獲得能固牢住模壓組件的理想抗拉強度，而采用爐子或長時間干燥。為了滿足不同工種的需要，它能供給使用者不同固化時間的粘結劑。從這點上來說，高溫將縮短凝膠和固化時間，而低溫則增加凝膠和固化時間。另外較低的溫度也會增加粘度，因此要小心不能通過抽吸方法和敷料機導管來過分限制流速。
本發(fā)明中的固化了的粘結漿料的抗拉強度通常要強于粘合組成，該粘合組成是用于由一個砂聚集體形成的芯子和模子工件。因此，處理模壓組件不會有粘結漿料這方面出問題。類似的，鑄造組件的去芯子和清洗不會不利地影響粘結連接的抗拉強度。根據(jù)選擇的固化時間，可以在幾分鐘到稍長一些時間里得到如此高抗拉強度。這抗拉強度高到足以抵消機械緊固機或重量的需要?？焖俟袒瘯r間大大地改進了鑄造操作的生產(chǎn)性。在后處理操作中，如沖洗和爐子干燥時，粘結漿料將不會再軟化。
實質上，不管用如砂的聚集體制造的芯子或模子的結合劑，所有類型的芯子和模子都能用粘結漿料裝配。這些芯子和模子幾乎可以是任何尺寸和形狀的。從這些鑄造組件制得的模壓組件可以包括葉片芯子組件，圓塊桶芯心組件，油泵芯子組件，水套芯子組件和用于內(nèi)燃機的多管進氣芯組件。
參照附圖可進一步來了解本發(fā)明;
圖1是描寫在不同催化劑濃度下的凝膠和固化時間的條線圖，催化劑是用在按發(fā)明制造的粘結漿料當中的。
圖2是描寫抗拉強度隨著本發(fā)明制造的粘結組成的時間變化而增加的圖。
圖3是描寫固化時間穩(wěn)定性的圖，它是通過延長按本發(fā)明制造的組成的自壽命達到的。
圖4是描寫一個把本發(fā)明粘結漿料使用到鑄造組件上的敷料機系統(tǒng)的示意圖。
本發(fā)明的粘結漿料組成含有一種疏水性填料物質。使用的疏水性填充料可以為一種無機或有機粒子物質，該粒子具有足夠的疏水特性。這里的“疏水性”是指，填充物質的每一固體粒子完全不吸收水。這里“完全不吸收水”是指，每一粒子的表面吸水約少于1%，較好少于約小于0.75%，和最好約少于0.5%，這數(shù)據(jù)是在相對濕度至少為90%或更大情況下的。
本發(fā)明一個更為重要的性質是，二組分系統(tǒng)的催固組分含有一種疏水性填料，他的含量相對于組分重量來說，約在0.5%到約為20%，較好約為1.0%到約10%，最佳約1.5%到約5%。優(yōu)先的疏水性填料是一種疏水性的煙霧硅石，例如可從伊利諾斯州，Cabot Cosposation of Tuscola，現(xiàn)成得到的Cab-O-Sil、N-70-TS。這樣的煙霧硅石由四氯化硅在約1100℃下水解制得，從而進一步生產(chǎn)出高純度的膠態(tài)硅石粒子。由于在此方法中使用高火焰溫度，所以這樣的膠態(tài)硅石通常稱作為“煙霧”硅石。這里“高純度”是指，這硅石的二氧化硅重量含量為99%，并且測不出鈣、鈉和鎂。煙霧硅石的表面積(例如N-70-TS)每克約為100±20平方米。通過用一個具有能大量減少水吸收的化合物來處理煙霧硅石，制得疏水性物。這些化合物包括有機硅化合物，例如硅烷。一個特別適用的硅烷是聚二甲基硅氧烷。每個煙霧硅烷粒子都有一個標準粒子尺寸，范圍約是0.007到約為0.012微米。
更好也在二組分系統(tǒng)的樹脂組分里使用填料物。盡管適用于樹脂組分更好的填料是用在催固組分中相同類型的疏水性填料，但樹脂填料并不一定需要疏水性的。樹脂可接受的其他填料的例子包括從Cabot公司現(xiàn)成可得的M-5的疏水性煙霧硅石，用叔銨化合物(例如現(xiàn)成從新澤西州，N.L.Industsieo of Hightstown，的SD-2)處理的膨潤士粘土，雙-二乙烯1，2-乙二醇對苯二酸酯(bis-diethylene glycolterephatates)，例如Terol250和250D，三12-羥基-硬脂酸丙三酯(glyceryl tris12-hydroxy stearate)，例如Thixcin E(可從N.L.工業(yè)公司得到)，聚糖，如Tenneco化學公司供應的Aquathix，和一些其它填料，如N.L.工業(yè)公司供應的Bentone34和伊利諾斯州，General Mills Chemicals，Inc.of Kankakee供應的Versamide 335。在預混合樹脂組分中的填料量(相對于這個組分的重量)約為0.5%到約25%，較好約0.5%到15%，而最好約為1%到9%。
如果，要在樹脂組分里或在催固組分里放入填料組分，那么在含有填料的單一組分里不得不加入比上面指出要大約多的填料量。在使用現(xiàn)場，當然也有可能把填料和樹脂成分和催固組分混合，在此情況里，填料中的疏水劑至少為10%，較好約為30%，最好約為40%。不管填料是分別加入還是以一個單一組分加入，它的量總應該提供足夠量。在混合物中，相對于混合組成的重量填料量在約0.5%到約25%的范圍，優(yōu)先約為0.5%到15%，更優(yōu)先約1%到10%。
另一特別所期望的填料特點為它是一個觸變劑，依照定義，觸變劑是根據(jù)混合物所處的剪應力水平下，提供該混合物一個可變的粘度。組成的觸變性可以由它的觸變指數(shù)來測量。這觸變指數(shù)是它的低剪應力粘度同它的高剪應力粘度之比。用使用觸變劑來提供給組成的觸變指數(shù)至少要約為1.5，最好至少約2.0，這是在已準備用于凝膠鑄造組件的最終粘結漿料組成時測量的數(shù)據(jù)?？梢约幽承┍砻婊罨瘎┑交旌衔镏腥ィ詈米鳛闃渲?第一部分)組分的一個組成部分，來增加粘結漿料組成的觸變指數(shù)。一種這類表面活化劑是非離子偶合劑，它是含有辛基苯氧基聚乙氧基乙醇，這Rohm和Haas現(xiàn)成有如Trston X-100。
對于本技術領域：
可以知道本發(fā)明的使用，改進了粘結漿料組成，該組成是含有多元醇樹脂和聚異氰酸酯組分。這多元醇/異氰酸酯粘結系統(tǒng)是在使用時或其左右的時間混合。典型的是，粘結組成的多元醇和聚異氰酸酯組分是有買的、船運的，和放置在隔離盒里(也就是模壓組件粘結的多層盒子)來防止他們變壞，這變化是由于這二組分間過早反應而引起的。溶劑、催化劑、填料和各種可選擇的添加劑都用著來連接這些基本組分，也就是說他們同多元醇和異氰酸鹽一起來使用的。
粘合組成的第一組分或組包括一種多元醇，該多元醇至少有二個羥基團，最好是有二個到五個羥基團。如果希望的話，也能采用有機多元醇的混合物。合適的多元醇包括聚酯多元醇，聚醚多元醇，酚一甲醛樹脂，取代酚一甲醛樹脂，聚丙烯乙二醇，乙二醇，三醇，novalake樹脂和羥甲基終端的酚醛樹脂。
多元醇樹脂最好為一種酚醛樹脂。用以制備酚醛樹脂組分的酚反應劑可以至少包括5%摩爾和較好約為5%到約30%摩爾的烷基酚，更好是壬烷，最最好為對壬烷酚。酚醛樹脂是完全無水并且可溶于有機溶劑的。另外對于含壬烷酚，酚醛組分可以包括任何是一個或多個酚，該酚在此以前已經(jīng)酚醛樹脂制成中使用過，但該酚基二個鄰位不能取代，或者一個鄰位和一個對位也不能取代，這沒取代位置對聚合反應來說是必須的。除上面所述的酚環(huán)，其所余的碳原子上可以一個或多個被取代。取代基的性質可非常廣，僅僅只要不影響醛和酚在鄰位和/或對位上的聚合反應就可。用以制造酚醛樹脂的取代酚包括烷基取代酚，芳基取代酚，環(huán)烷取代酚，烯基取代酚，羥烷基取代酚，芳氧基取代酚，和囟素取代酚，前面所說的取代基含有從1到26，最好從1到12個碳原子的取代基。
合適酚的具體例子包括酚，2，6二苯甲酚，鄰甲酚，間甲酚，對甲酚，3，5-二苯甲酚，3，4-二苯甲酚，2，3，4-三甲基酚，3-乙基酚，3，5-二乙基酚，對-丁基酚，3，5-二丁基酚，對-戊基酚，對-環(huán)己基酚，對-辛基酚，3，5-二環(huán)己基酚，對-苯基酚，對-丁烯基酚，3，5-二甲氧基酚，3，4，5-三甲氧基酚，對-乙氧基酚，對-丁氧基酚，3-甲基-4-甲氧基酚，和對-苯氧基酚。多環(huán)酚也可適用，例如雙酚A。這些可以用下面通式來表示
其中A，B和C為氫原子，或羥基，或烴基，或氧代烴基，或囟素原子或者他們的組合物。優(yōu)先使用的酚組分為一個由一個或多個這些酚與壬烷酚的混合物。
酚組分最好與醛反應生成酚醛樹脂，更好生成芐基醚。同酚反應的醛包括任何醛，包括形成酚醛樹脂以前使用過的，例如，甲醛，乙醛，丙醛，糠醛，苯甲醛，通常來講，所用的醛具有此式R′CHO，此地R′是一個氫或者一個含有1到8個碳的烴基團，最合適的醛為甲醛。
用在本發(fā)明中的羥甲基終端的酚醛樹脂是有機溶劑可溶性的還原樹脂。有機溶劑可溶性還原樹脂已成為樹脂的一個分類，其制備方法也是已知的。然而，由于具有鄰-鄰亞甲基鍵高比例的還原樹脂通常是有機溶劑可溶性還原樹脂，因此使用于本發(fā)明中的還原樹脂的大多數(shù)是從烴基取代酚制得的，其中酚的對位是被取代的。另一方面，有機溶劑可溶性還原樹脂也可以從在鄰位和對位未取代的酚制得，它是通過以下進行的，首先制備一個鄰位-鄰位酚醛清漆，然后在溫和的條件下，酚醛清漆同甲醛反應成一個羥甲基終端的樹脂，該樹脂便是一個在對位沒取代的有機溶劑可溶性還原樹脂，在這個描述的過程里，一種酚和甲醛的混合物其中酚和甲醛的摩爾比大于1∶1，該混合物在一個鄰位-鄰位定向催化劑存在下可以進行縮合，例如使用氫氧化鈉，在溫度約為160℃和堿性的PH下(例如PH5到6)進行。當基本上不存在游離的甲醛時，過量的酚通過真空蒸餾除去，樹脂冷卻至大約40℃到50℃。加入另外的甲醛，控制保持溫度低于95℃下接著進行放熱反應。在樹脂變成不溶物前，迅速冷卻這混合物，這樣就產(chǎn)生了一種對鄰沒取代的羥甲基終端的有機溶劑可溶性還原樹脂并且被用在本發(fā)明中。英國專利773，510和773，547主要揭示關于從在間位和對位沒取代的酚制備上述的還原樹脂。
美國專利號3，485，797描述了被用在本發(fā)明粘結組成中的酚醛樹脂較好的一類(參照前面)。用在粘結組成中的酚醛樹脂也可以包括要么是還原或者是A級樹脂，或者為酚醛清漆樹脂，當樹脂同聚異氰氫酸酯混合并且通過使用催化劑來固化時，這些樹脂形成了具有足夠強度的粘結劑，并且它的其它性質能適用于工業(yè)上的應用，例如凝膠用作為澆鑄金屬和塑料的模壓組件部件。還原樹脂是優(yōu)先于酚醛清漆樹脂使用的。乙級酚醛樹脂或B級樹脂(具有更高的還原樹脂聚合形式)通常是不適用的。使用的酚醛樹脂必須是液體或是有機溶劑可溶性的。在有機溶劑中的溶介度是可保證希望在粘結混合物中獲得組分的統(tǒng)一分布。
鑒于本發(fā)明的粘結組成與水的反應性，希望在多元醇中完全無水存在。用在此處的“無水”術語或完全水是指給多元醇樹脂劃個界限即根據(jù)樹脂的重量，樹脂含水量小于約10%，較好約小于5%，最好約小于1%。多元醇的混合物也可以使用。
在粘結組成的多元醇樹脂組分，它通常在有機溶劑中被用作為溶液(如上面已指出)。該溶劑的性質和效果將在下面專門來描寫。使用的溶劑量應該足夠能引起粘結組成允許均勻覆蓋在鑄造組件上并且使混合物均勻反應。用作于多元醇樹脂的具體溶劑濃度，是根據(jù)使用多元醇的類型和它的分子量來變化的。通常，溶劑濃度是在接近樹脂溶液重量的80%的范圍，較好約在10%到60%范圍，最好在約15%到40%范圍內(nèi)。
粘合組成的第二組分或組包括一個脂肪族的，環(huán)脂肪族的，芳香族的聚異氰酸酯，它具有至少二個和最好有2個到5個異氰酸酯基團。如果希望的話，有機聚異氰酸酯的混合物也能使用。適合的聚異氰酸酯包括脂肪族聚異氰酸酯;例如，1，6-亞己基二異氰酸酯;脂環(huán)聚異氰酸酯，如4，4′-二環(huán)己甲基二異氰酸酯，以及它的二甲基衍生物。適合的聚異氰酸酯還有進一步的例子是1，5-萘二異氰酸酯，二苯甲烷三異氰酸酯，二甲苯二異氰酸酯，和它的甲基衍生物，聚亞甲基聚苯基異氰酸酯，氯亞苯基-2，4-異氰酸酯，以及等等。異氰酸酯的混合物也能用來使用。雖然全部的聚異氰酸酯同多元醇樹脂反應都生成一種交偶的聚合物結構，但優(yōu)先的聚異氰酸酯是芳香族聚異氰酸酯，而尤其為二苯甲烷二異氰酸酯，三苯甲烷三異氰酸酯和他們的混合物，例如mondurMR和MR-200(賓夕法、尼亞州，Mobay Chemical Corporation of Pittsbusgh現(xiàn)成供應的)。
采用的聚異氰酸酯濃度要足夠能引起多元醇樹脂的固化。通常，根據(jù)多元醇的重量，使用的聚異氰酸酯，其聚異氰酸酯的重量百分比在10到500。優(yōu)先擇用聚異氰酸酯的重量百分數(shù)從20到300。以液態(tài)狀來使用聚異氰酸酯。并能夠使用未稀釋形式的液體聚異氰酸酯。以有機溶劑溶液的形式來使用固體的或粘稠聚異氰酸酯，溶劑對溶液的重量百分比可一直到80%。根據(jù)多元醇提供的羥基，最好使用的異氰酸鹽的理想配比量為20%。
聚異氰酸酯和多元醇樹脂在極性之間的差別限制了溶劑的選擇，該溶劑要滿足同時相溶于這二組分。這相溶性對于能獲得反應完全和本發(fā)明粘結組成的固化是必須的。不管是非質子或質子型極性溶劑對于多元醇樹脂都是好的溶劑，但對于聚異氰酸酯有相容性限制。芳香族溶劑雖然相容于聚異氰酸酯，但對于多元醇樹脂相容性就很小。另外選擇的溶劑也必須相容于填料和固化劑。
因此最好使用溶劑的組合物，并且特別是芳香族和極性溶劑的組合物。合適的芳香族溶劑為苯、甲苯、二甲苯、乙基苯和它們的混合物。優(yōu)先的芳香族溶劑為混合物溶劑，這混合物溶劑中的芳香族含量至少為90%，并且沸點范圍為280°F到450°F。優(yōu)先的芳香族溶劑為混合物，例如Hi Sol10和Hi Sol15，俄亥俄州，杜賓(Dulbin)阿斯蘭德化學公司的工業(yè)化學溶劑部門有現(xiàn)成供應。適合的極性溶劑通常是那些已在該領域里被分類的一些，例如偶和溶劑，極性溶劑包括酮類、酯類、醇類、氯化烴類、二元醇醚類、異戊二烯，1.1，1-三氯乙烷，亞甲基氯化物，糠醇，乙酸溶纖劑、丁基溶纖劑、丁基乙酸溶纖劑、丁基卡必醇，雙丙酮醇和“Texanol”。
其它優(yōu)先的溶劑包括液體二烴基酯，例如美國專利號3，905，934揭示的鄰苯二甲酸二烴酯之類的，其專利的全部內(nèi)容都列在這里參考。它們最好有以下結構
其中R1和R2為有1到12碳原子和在R基團里碳原子總數(shù)不超過16的烴基。最好R1和R2為含有3到6個碳原子和R1R2總碳原子數(shù)在6到12的烴基。這樣在上面結構式里，二個R基團可以是甲基、乙基，正丙基，異丙基，正丁基，異丁基，正戊基，異戊基，己基，異己基，庚基，異庚基，辛基，異辛基，以及其它上述的異構體。特別優(yōu)先的鄰苯二甲酸二烴酯為鄰苯二甲酸二丁酯，鄰苯二甲酸二辛酸，鄰苯二甲酸二己酯，和它們的混合物。
其它二烴基酯包括如Dupont供應商業(yè)符號為DBE-5的戊二酸二甲酯，如Dupont供應的商業(yè)符號為DBE-6的己二酸二甲酯，丁二酸二甲酯，己二酸二辛酯和這些酯的混合物(它們都是商業(yè)符號為DBE，Dupoat有現(xiàn)成供應的)，和己二酸二烴酯以及有一直到12個碳原子的醇的丁二酸。特別好的是溶劑系統(tǒng)為一個以下物質的混合物丁二酸二甲酯，戊二酸二甲酯，己二酸二甲酯，例如DBE和DBE-2。DBE是約10%。到約25%的己二酸二甲酯，約45%到約65%的戊二酸二甲酯和約20%到約30%的丁二酸二甲酯。DBE-2是約20%到約35%的己二酸二甲酯，約65%到約80%的戊二酸二甲酯和一直到最大值3%的丁二酸二甲酯。
雖然人們在設想三組分系統(tǒng)，但是最好制得一種粘結組成來用作為一個二組分系統(tǒng)，該二組分系統(tǒng)的一組里有多元醇樹脂和固化劑，另一組里有異氰酸酯組分。從更廣泛的描述來看，本發(fā)明的粘結組成包括有機溶劑可溶性多元醇樹脂，它可以含有在無水系統(tǒng)中的芐基酯結構和/或羥甲基終端基團，該多元醇樹脂已經(jīng)和足夠的聚異氰酸酯結合成為交偶的多元醇樹脂，并且含有用作為固化催化劑的鹼，該鹼用已知的方法決定其PK值在約7到約12范圍里。根據(jù)特有的有機化合物性質，用各種常規(guī)的方法來得到有機化合物PK值的測定。在本發(fā)明中，用作為催化劑的化合物PK值，可以按照D.D.Perrin在《有機鹼在水溶液中的離解常數(shù)》中描述方法來測定。PK值是鹼離介常數(shù)的負對數(shù)，并且是一個鹼性物質鹼度的大小。這個數(shù)據(jù)越大，該鹼便越弱。低于這個范圍以內(nèi)的鹼通常是含有1個或多個氮原子的有機化合物?？紤]到變化的催化活性和期望的催化效果，催化劑濃度是可大范圍變化的。一般來講，PK值越低，漿料組成的凝膠和固化時間也就越短，也就固化更快和越完全。在加入的組分里含有任何酸度(如溶劑)便可能影響催化劑活性。然而，通常催化劑濃度調(diào)節(jié)在多元醇樹脂重量的0.01%到10%。
催化劑包括這類在環(huán)上至少有一個氮原子的化合物。具有PK值在這所需范圍里的是體鹼的例子包括4-烴基吡啶，其中烴基是有1到4個碳原子的;異喹啉;芳基吡啶，(例如苯基吡啶)，吡啶;吖啶，2-甲氧基吡啶，噠嗪，3，-氯吡啶，喹啉，N-烴基咪唑，4，4-二吡啶，苯基-丙基吡啶，1-甲基苯并咪唑，和1，4-噻嗪。
其它適合的催化劑包括液體叔胺(如三乙胺)，Polycat 77(伊利諾斯，北芝加哥，Abbott研究所的化學和農(nóng)業(yè)產(chǎn)品部有提供)，液體二元胺(如乙烯二胺和三乙烯二胺)，嗎啉(如N-甲基和N-乙基嗎啉)，DMATA的油酸和甲酸，以及1，5-氮雜雙環(huán)5，4，0十一碳烯7(DBU)。用于樹脂組分(第一部分)預混合的具體優(yōu)先使用催化劑為封閉住的DBU化合物，例如用甲酸封閉的DBU;酚醛酸(Polytat SA-1)，和2-乙基己酸(Polycat SA-102)。所涉及到的Polycat催化劑在Abbott研究所現(xiàn)成都有。
所有上面提的催化劑，不管是以單個或者以它們混合物形式，它們都可以在使用現(xiàn)場同粘結漿料組成的其它組分進行混合。催化劑濃度相對于樹脂組分的重量來說，它可以是在約0.01%到約15%范圍內(nèi)，最好約為1.0%到約7.0%。如在遠離使用現(xiàn)場的催化劑與樹脂組分預混合，催化劑濃度相對于預混合的樹脂組分重量來說，它能約在1.0%到約15%范圍內(nèi)，最好約0.1%到約5.0%。
在制備現(xiàn)場所使用混合物時，雖然催化劑能夠首先同催固組分混合或者作為第三組分單獨加入，或者同時同樹脂和催固組分混合，但是還是首先把催化劑同樹脂組分混合。為了在遠離現(xiàn)場制造預催化劑的樹脂組分，例如在二組分系統(tǒng)制造工廠里，催化劑最好為封閉的DBU。顯然其它催化劑也可以被用在制造遠離現(xiàn)場的樹脂組分的預催化劑，但是這些組成有一個從幾個小時到幾個星期的極基短的自身壽命。例如，圖3中，線11顯示的一個在已有技術里的沒封閉的胺催化劑，在三個星期里固化時間下跌了46%。另外，它隨時間而固化時間發(fā)生變化，已有技術組成還顯示很大的起泡特性，使得在催化劑和樹脂組分混合物組成以后幾個星期組成變得不理想。這起泡會不利的影響模壓組件的尺寸穩(wěn)定性。比較來看，用一種封閉的DBU催化劑的本發(fā)明組成有一個超過4個月的穩(wěn)定貯存期限，這個貯存期限是取決于沒有起泡和在固化時間上沒有大變化的，圖3的線12，14，16和18顯示了固化時間，在表Ⅰ中也列了數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的另一個重要特性是，最終混合物的凝膠、硬化和固化時間可以通過選擇相應的催化劑濃度來可控制地在很大范圍里變化(在圖1的條線圖中和表Ⅱ列出的數(shù)據(jù)中顯示出催化劑濃度)。凝膠時間最好是約為硬化時間的40%到60%，更好為約50%。這里“硬化”時間是指，在一實驗杯中組成達到完全堅硬狀態(tài)所需的時間。新漿料組成也快速所述完全固化強度，這一點是由漿料的抗拉強度所決定，這固定二個砂鑄造組件一起爪形骨狀物(dog bones)的漿料抗拉強度超過固化的鑄造組件粘合劑的強度。這里“固化”時間是指，達到這個抗拉強度所需的時間。如在表Ⅱ第三列中顯示的，最終固化強度是在一個時間周期內(nèi)達到的，這時間周期僅僅是約大于凝膠時間的4到8倍。這也在圖1中用條線圖指出的“@70F”表示出。
在鑄造混合組成里，該組成是用來制造于制備模壓組件的樣式的鑄造件，聚集體構成主要組成部分而粘合劑只構成一個相對小的量。在原砂類型的鑄件使用中，粘合劑的量通常不大于10%(重量)最好在0.5%到約7%幅度里，這里的量是根據(jù)聚集物的重量而言的重量百分數(shù)。根據(jù)在原先砂類型鑄造工件中的聚集物重量，粘合劑含量更為常見的是約從0.6%到約5%。對于低焙點金屬的澆鑄，(在那場合下落砂和退讓性是非常重要的)，最好在原砂類型鑄造組件里，使用粘結物重量百分比為0.6%到1.5%(對于聚集物重量)表Ⅰ比例第一部分 50%第二部分 50%85年1月25日 1%SA-1催化劑(預催化的)%催化劑 試驗日期 凝膠時間 硬化時間 注1%SA-1 1/29/85 2 1/2′ 6′ a)膠連接比爪形骨狀要強b)沒起泡＊
c)易混合d)好的持續(xù)功率1%SA-1 2/15/85 2′45″ 5′45″-6′30″ 沒起泡，其它如(很難明確) 上一樣1%SA-1 2/26/85 2′45″-3′ 51/2′-61/2′(很難明確) 沒起泡，如同上確定的脆性 面@7′1%SA-1 4/4/85 31/2′ 5′45″ 沒起泡如同上面＊注老組成25天后起泡，這改變了模壓尺寸的穩(wěn)定。
表Ⅱ新的50∶50比例的芯子漿料組分的凝膠時間(都為近似值)列1 列2 列3使用第一部分 @90-110F的杯 W/第一部分 @70F W/第一部分凝膠試驗(緊接著在實驗混合 @70F，然后，凝器制備第一部分以后) 膠爪形骨狀物在一起并固化到比第一和第二部的全部量＝36克 芯子還要強(在杯里試驗攪拌15秒)%SA-1胺 凝膠時間 硬化時間 凝膠時間 硬化時間.5 20秒 40秒 30-35秒 50-55秒 2分鐘.4 30秒 50秒 40秒 1分又15秒 3分鐘.32 30-40秒 1分鐘 50秒 1分又40秒 4分鐘.21 1分 2分鐘 1分又20秒2分又25秒 6-7分鐘.
.12 1分35秒 3分45秒 2分又20秒4分又10秒 13分鐘.09 2分20秒 5分45秒 3分鐘 6分又30秒 20分鐘.05 4分鐘 ≈10分鐘 5分鐘 11分又30秒 35-40分鐘在用于精密澆鑄的模子和芯子里，根據(jù)聚集物的重量，粘合劑的量大體上不能大于約40%的重量百分比，經(jīng)常為約5%到20%范圍里。當作為精密澆鑄賴制備一種鑄造組件時，主要部分量即通常至少約為聚集物量的80%，有一個不大于150目(泰勒標準篩)的平均顆粒尺寸，最好介于約325目和200目(泰勒標準篩)之間。最好用于精密澆鑄的至少約90%重量的聚集物具有一個不大于150目的顆粒尺寸，最好介于325目和200目之間。用作為精密澆制使用的聚集物是熔融石英、鋯砂、硅酸鎂砂(如橄欖石)，和硅鋁酸鹽。
雖然使用的聚集物最好為干的，但按聚集物重量其濕度至1%是能允許的。這確實能夠實現(xiàn)的，只要使用的溶劑是不混合于水的或者用于固化必須的過量的聚異氰酸酯便可，因為這過量的聚異氰酸酯將會同水起反應(從而也就去除了水份)。
鑄造混合物被鑄成所需的形狀，于是它被固化來維持該形狀直至從模子中取出。這不可以通一種叔胺氣體經(jīng)過模壓的混合物來影響其固化，這點在美國專利號3409579已有描述。
上面所述的鑄造粘合系統(tǒng)是皆知的低溫試驗箱。本發(fā)明的粘結漿料給由鑄造混合組分制得的鑄造組件之間提供了極佳的粘結，和在這鑄造組件和模壓組件的輔助金屬部之間提供了極佳粘結。不受任何一個理論所約束，我們可以相信粘結漿料的粘結可以被加強，該加強是通過把漿料滲入鑄造組件的粘合聚集物來達到，并且這能夠加強的可能性在于，它是憑借粘結物分子的剩余活性的交聯(lián)來實現(xiàn)，其中這粘結物分子具有類似于漿料組成所具有的反應基團。然而，該新粘結漿料組成還提供給鑄造組件一個極佳的粘結，該鑄造組件是利用其它鑄造粘合系統(tǒng)的，例如高溫試驗箱方法，溫熱的試驗箱方法，不用烘烤的(no-bake procen)，芯油方法(core oil process)，和殼型方法(shell process)。
為了進一步了解本發(fā)明，下面提供關于用于凝膠鑄造組件的粘結漿料的非限制性的例子。在這些例子中和對它的說明中，所有的部分和百分比都是重量和重量百分比，另有說明除外。
例1下面介紹一個典型的工藝，它被用作為制造適合于本發(fā)明使用的酚醛樹脂。
在一個用惰性氣體清洗過的清潔反應器里，加入99%的合成酚和36.41份片狀粉末仲甲醛，同時維持一個惰氣氣體表面層。(反應器具有用于回流的反應器冷凝器和反應器攪拌器)裝入0.24份稱為Cem-All的一種鉛催化劑，該催化劑是溶劑和合成酸的混合合，合成酸含有占催化劑組成重量約24%的鉛(俄亥俄州，克利夫蘭Moancy化學公司有現(xiàn)成供應這催化劑)。在獲得一個均勻混合物后，去掉惰性氣體表面層并加熱反應器至227°F到230°F(108℃到110℃)維持一個溫度上升速率，使得在近似1到1個半小時內(nèi)達到這個溫度。該溫度達到后，當一次操作原料量顯示出一個溫升時，維持約30分鐘?？梢杂美鋮s水來控制這第一操作原料量溫度在227°F到230°F幅度。在此過程中，溫度決不能低于227°F以下，因為這會引起溫升的流失。在227°F到230°F維持30分鐘以后，第一次操作量的溫度允許升到230°F到237°F(112℃到114℃)和維持這個溫度達60分鐘?？赡茉趧偛胚^程中還會需要一些冷卻水。在60分鐘維持周期的后階段時，樹脂應該是明顯看出仲甲醛已完全被溶解。如果不是這個情況，操作就不必再繼續(xù)下去了，這是因為一個不透明樹脂表明仲甲醛的質量有問題或者一個過量情況的潛在危機。
在230°F到237°F下的60分鐘和獲得一個透明樹脂以后，裝上冷凝器進行蒸餾，有一收集器接受餾分，并提供足夠的熱量把第一次操作量溫度提高257°F-259°F(125℃-126℃)，這個溫度范圍應在45分鐘到60分鐘周期內(nèi)達到。因這是一個脫水反應，所以在整個脫水過程中第一次操作量必須控制在這特殊的范圍里。在升溫過程的250°F情況下，反應器，冷凝器和接受器應該是封閉的。一當溫度達到250°F，就要進行第一次折光指數(shù)測定，但這不能超過熱供應給升溫(開始升溫的是235°F)以后的60分鐘。每隔15分鐘記錄一次折光指數(shù)，這樣一直測到數(shù)據(jù)為1.5800。然后時間間隔減少到每5分鐘一次，這樣一直測到第一次操作量的折光指數(shù)達到1.5940為止。
在折光指數(shù)為1.5940時，盡可能快的對反應器進行徹底冷卻和抽真空，并且還要每分鐘測定樣品的折光指數(shù)，一直到為1.5990。抽真空可能只要進行不到5分鐘便可獲得最終折光指數(shù)了。在1.5990最終點時，立即去除真空，并且盡快地繼續(xù)冷卻，一直到220°F最大值溫度。然后第一次操作量被抽到用于以后加溶劑的混合容器里，到此回止，酚醛樹脂已可適用于用作本發(fā)明的第一部分組分了。
例2以下是描述一個用于制造本發(fā)明第二組分的典型操作。例1中樹脂的40到60份加熱到220°F，并且同40到60份的溶劑混合，該溶劑例如Hisol15(其沸程為182℃-204℃，由Ashland化學公司提供)，DBE或DBE-2。該樹脂和溶劑可在一標準實驗室混合桶里混合，然后成溶劑化物的樹脂在一個標準實驗混合器(例如俄亥俄州、哥倫布的Hooart公司產(chǎn)生的Hobart N-50)里同0.5-25份的填料混合(該填料例如Cab-O-Sil N-70-TS煙霧硅石)，和同一種(重量百分比為0.01%到10.0%的)預混合催化劑混合，例如Polycat SA-1或Polycat SA-102(塊狀的DBU化合物)。一直混合到得到一個完全均勻的混合物為止。對于這混合也可加入表面活化劑(如0.01%到1.0%重量的Triton X-100)。然后這個組成作為二部分粘結漿料系統(tǒng)中的第一部分而裝封好。
在一個Hobart N-50混合器里，放有約80%到約99.9%重量的Mondur MR200和約0.1%到20%重量的疏水性填料(這填料最好還為觸變劑，例如Cab-O-Sil N-70-TS煙霧硅石)，對他們進行混合制得第二部分組分。然后這個混合物作為本發(fā)明粘結漿料組成的第二部分組分裝封好。
用常規(guī)混合和敷料噴射器設備，最好同時把上面的第一部分和第二部分與它的要用于的鑄造組件一起混合。設計用于制造硅酮橡膠的設備也可以現(xiàn)成用作來本發(fā)明粘結漿料的混合和使用。一種這樣混合裝置是型號為S4-5計量混合機，它具有一個型號為12004-X的敷料噴射器(密執(zhí)安Wixom，液體自動化公司提供的)。另一個可用于本發(fā)明的計量混合和配制機是Poxiratio機，它具有一個手柄榫頭Posimixer敷料噴射器，(俄亥俄州，北坎頓，液體控制裝置公司生產(chǎn)的)。一種完全可手提敷料機體系是一個高壓配制噴射器，它用作來本發(fā)明粘結漿料的混合和使用，這噴射器是利用具有二個分離室的一個單一筒。其中一個分離室用于樹脂組分另一個用于催固組分，并且該噴射器的這分離室下部有一個混合管子。一種這樣配制噴射器是超混合Ⅱ(Supermix Ⅱ)，液體自動化公司也有提高。
例3下面是根據(jù)本發(fā)明制備二組分系統(tǒng)的一個具體實施例。80份例1的樹脂組分被加熱到約220°F，并且同混合的7.75份DBE，12.25份Hisol10進行預混合。在一個標準實驗室混合容器里，混合樹脂和溶劑一直到樹脂溶解為止。然后，在標準實驗室混合器里(例如Hobart N-50)，放入96份這些混合的物同2.5份的疏水性硅石(稱為M-5，Cabot公司供應的)，1.5份的DBE和0.35份的Polycat SA-1(一種塊狀DBU化合物)，一起把它的混合?；旌系将@得一種完全均勻混合物為止。這個組成作為二部分粘結漿料系統(tǒng)的第一部分被裝封起來。
在一個Hobart N-50混合器里，放有96份重量的Mondur MR200和4份疏水性觸變劑(Cabot公司供應的，也稱著為Cab-O-Sil N-70-TS)，進行混合來制備第二部分組分。這個混合物將作為本發(fā)明粘結漿料組成的第二部分組分被裝封起來。
當混合第一和第二部分組分時，是可以得到好的混合，但是認為它們所得到的混合物在凝結前太易流動。當進一步來固化時，可獲得一個可隆起的硬凝膠。
例4本例除了用2.5份的Cab-O-Sil N-70-TS來代替M-5填料以外，其它重復例3。結果為，除了反應性，也就是固化時間稍微快了以外，第一部分和第二部分的混合物特性基本上與例3的一樣。
例5本例除了用4.5份的DBE代替1.5份的DBE同預混合物混合外，其它重復例3。結果為，除了在凝膠以前流動性改進外，第一部分和第二部分的混合物特性基本上與例3的一樣。
例6本例除了用2.5份的Cab-O-Sil N-70-TS，代替樹脂的M-5填料，和用3份M-5填料代替催固劑的N-70-TS填料組分，以及MR-200量增加到97份以外。其他重復例3。第一部分和第二部分混合物的流動性認為是過度大，它沒有足夠的持續(xù)能和太易流動而不能在配合件之間提供一個很好的密封。
例7本例除了在樹脂組分里用3份N-70-TS填料代替M-5填料，DBE量從1.5變到1份以及SA-1量從0.35變到0.3份以外，其它重復例3。在催固組分里，MR-200組分增加到96.5份，N-70-TS降低到3.5份。在這個實施例中，第一部分和第二部分都具有相似的粘度和極佳的混合特性。混合物靜止放置(沒剪應變)和其使用粘度(剪應變)也是極佳的。然而，其硬化時間相對比較快，時間為1到2分鐘。
例8本例除了在樹脂組分里預混合催化劑劑量被減少為0.25份的SA-1以外，其他重復例7?；旌?，放置和使用特性仍然極佳，并且硬化時間和例7的一樣。
例9本例除了催化劑量減少到約0.15%SA-1以外，重復例7。結果為，催化劑的量沒有較大地改變例7組成的特性。
例10本例除了催化劑量減少到約0.10份SA-1以外，重復例7。這提供了一個稍微低的硬化時間，其約為2 1/2 到3分鐘。
例11本例除了樹脂組分中的催化劑量減少到0.15份SA-1和在催固組分中的填料減少到4份N-70-TS以外，重復例7。這提供了相對于例7約為4分鐘大體上較低的固化時間。
例12本例除了催固組分中填料量減少到5份N-70-TS以外，重復例11。這個改變產(chǎn)生了一個約為6分鐘的低凝膠時間，以及一個約為11分鐘的低硬化時間。
例13本例除了樹脂組分中的催化劑量減少到0.006份以外，重復例7?；旌衔锏哪z時間稍微低了，約在2 1/2 分鐘。當使用從鑄造混合物制得的爪形骨狀時，組成在4分鐘變成橡膠狀和在8分鐘(硬化時間)變硬，這個組成在爪形骨狀模型上約20.5分鐘固化。該組成顯示同例7組成相同極佳的混合和使用特性。
例14本例除了在催固組分里的填料量減少到5分N-70-TS以外，重復例13。這個組成有一個9.5分鐘的凝膠時間，在25分鐘時變成橡膠狀以及在一爪形骨狀模型上，在約75分鐘時變硬。約2 1/2 小時后，該組分在爪形骨狀模型上固化。
例15-22在這些例子中，除了本例含有79.38份例1的酚醛樹脂，7.86份DBE和12.94份Hisol15同例3不同以外，用于樹脂組分的預混合如同例3一樣方法制備。97份這由此混合物同3份Cab-O-Sil混合。不同量的SA-1催化劑加入到這樹脂里，如沿著圖1的Y一軸所說明的。這樹脂組分是由97份MR-200和3份Cab-O-Sil N-70-TS組成的。樹脂和催固組分有類似的粘性，并可現(xiàn)成混合提供一種粘結漿料，該粘結漿料具有極佳的抽吸、使用和放置特性。組成固化成一個硬的凝膠并顯示出不膨脹。測驗在爪形骨狀物上的這個組成的凝膠時間，硬化時間和固化，這些測驗的結果顯示在圖1上。
例23在這些例子里，100g酚醛樹脂(阿什蘭化學公司提供的Pepset 1600)同0.35克SA-1混合，提供一種樹脂成分。100g的MR-200和5克N-70-TS混合來提供一種催固組分。根據(jù)本發(fā)明，這些第一部分和第二部分然后混合，從而給出了一種粘結漿料。這漿料組成具有好的凝膠特性，但有相當?shù)偷恼扯取?br> 例24本例除了加2克Cab-O-Sil N-70-TS填料到樹脂組分中的以外，重復例3。這改進了例23組成的凝膠時間和粘度特性。
例25用于樹脂組分的預混合物是由85份Pepset1600和如現(xiàn)成的EBPA的一種溶劑組成的。96克這預混合物與4克Cab-O-Sil N-70-TS和0.35克SA-1互相混合，提供出樹脂組分。催固組分是由98份MR-200和2份N-70-TS組成。這第一部分和第二部分具有極佳的混合和使用特性，并提供了一個好的凝膠時間。組成提供了一個橡膠狀凝膠。
例26在所有上面例子中，本發(fā)明是作為一個二部分粘結系統(tǒng)來使用的。這個發(fā)明也可以作為在使用現(xiàn)場混合的三組分粘結系統(tǒng)。在此使用中，0.01%到10%的催化劑可以要么在第一部分，要么在第二部分中預混合，雖然最好是催化劑同樹脂組分預混合，并且該混合是在使用現(xiàn)場進行。
固化劑不需要要么同樹脂，要么同催固組分進行預混合，但是三組分可以同時在一個批量型敷料機或一個敷料噴射機里混合，該敷料噴射機具有給一單一混合室供料的三根分離管。在這3管混合噴射機里，最好在配制噴射機的出料點附近的下游進口加入催化劑。在這使用中，把樹脂組分(第一部分)放在第一料容器，催固組分(第二部分)放在第二料容器，催化劑(第三部分)放在第三料容器。所有這些組分在配制噴射機的固定混合管或室里進行完全機械性混合。另一方面，這些三組分可放入到一個普通的軟塑料袋里，被揉變成一個均勻混合，并且通過這袋型敷料機的敷料噴嘴來擠壓。
使用于鑄造組件的三部分粘結系統(tǒng)的一個直觀例子如下，它是由混合比例來控制這三組分的混合，70到30份(最好是55到45份)的第一部分同30到70部分(最好是45到55份)的第二部分以及0.01到10分(最好是0.05到5分)的第三部分混合。
粘結漿料混合作為一種連續(xù)顆?；蜃鳛椴贿B續(xù)點或團來使用于鑄造組件里。當粘結漿料仍處易可塑情況(在凝膠時間里)鑄造組件的敷覆表面被壓在一起，然后把它們擱置起來或者固住他們一起一直到漿料“硬化”，也就是，一直到硬到足以提供這樣一個抗拉強度，即意外震動或模壓組件的移動不會引起這些部件的位移。根據(jù)使用的固化劑量，漿料組成的硬化時間可以約15秒到約2小時內(nèi)變化。本發(fā)明的一個重要特點是漿料組成一直到凝膠時間都易加工，也就可達到總硬化時的60%。一旦漿料凝膠，它便不能再加工了，并且一直要到固化漿料的抗拉強度達到70%或80%以后，模壓組件的粘結漿料才能移動。
對進一步的解釋圖1在70°F下，新50∶50比例的芯子漿料系統(tǒng)在芯子上的凝膠和硬化時間。
a)GT(凝膠時間)-指在杯子里的物質達到它不再流動或可塑時的時間。
b)ST(硬化時間)-指在杯子里的物質達到完全堅硬。
c)使用的50∶50比例-指在@70°F把30-32克(全部)混合15秒。
d)硬化時間將隨著粘結物和/或砂的溫度增加而變短，反過來則同樣。
e)在芯子聚料變堅硬后，所有重粘結的“爪形骨狀物”被重斷開，在所有情況里，“爪形骨狀”不是斷開在粘結線上的。
圖2抗拉堅強US時間研究，(新50∶50比例的漿料系統(tǒng))。
a點處為達到“爪形骨狀”的凝膠時間;
過了b點以后，“爪形骨狀物”立刻斷開(不在粘結線上);
用0.12%重量的SA-1胺預催化的50∶50比例的第一部分與第二部分約12分鐘固化。
砂的溫度＝75°F(“爪形骨狀物”)“爪形骨狀”試驗樣品是使用熱合粘結系統(tǒng)，冷卻到室溫，斷開和重粘結來制得。
圖3線11表示已有技術里含有沒保護的胺催化劑的漿料組成。46%表示在三個星期里該組成固化時間的下跌率。
圖4一種典型儀器/混合抽吸粘結噴射機(漿料粘結劑使用也包括其內(nèi))，1為預催化劑的漿料第一部分，2為漿料第二部分，3表示混合頭，4代表靜態(tài)混合元件，5代表得到的快速硬化樹脂。
權利要求
1.一種由混合物組成的粘結組成包括一種樹脂成分，一種催固組分，一種疏水性填料組分和一種固化劑，所說的樹脂組分包括一種至少具有二個羥基多元醇，所說的催固組分包括一種至少含有二個異氰酸酯基團的液體聚異氰酸酯。
2.根據(jù)權利要求
1所述的組成，其特征在于所說的疏水性填料是一種觸變劑。
3.根據(jù)權利要求
1所述的組成，其特征在于所說的混合物是由一個預混合樹脂組分和一個預混合催固組分一起混合而制得。
4.根據(jù)權利要求
3所述的組成，其特征在于所說的預混合催固組分含有所說的疏水性填料。
5.根據(jù)權利要求
4所述的組成，其特征在于所說的預混合樹脂組分是含有一種填料。
6.根據(jù)權利要求
5所述的組成，其特征在于所說的預混合樹脂組分是含有一種疏水性填料。
7.根據(jù)權利要求
6所述的組成，其特征在于所說樹脂組分里的疏水性填料，在所說催固組分里的疏水性填料，或者所說樹脂填料和所說催固填料都是觸變劑。
8.根據(jù)權利要求
5所述的組成，其特征在于在所說樹脂組分里的填料，在所說催固組分里的疏水性填料，或者所說樹脂填料和所說催固填料都是觸變劑。
9.根據(jù)權利要求
1所述的組成，其特征在于包括一種觸變劑。
10.根據(jù)權利要求
1所述的組成，其特征在于所說填料的量相對所說組成的重量來說，約為0.5%到約25%。
11.根據(jù)權利要求
1所述的組成，其特征在于所說填料的量相對于所說組成的重量來說，約為0.5%到約15%。
12.根據(jù)權利要求
1所述的組成，其特征在于所說填料的量相對于所說組成的重量來說約為1.0%到約10%。
13.根據(jù)權利要求
4所述的組成，其特征在于在所說預混合催固組分里的所說疏水性填料的量相對于所說預混合催固組分的重量來說，約為0.5%到約20%。
14.根據(jù)權利要求
4所述的組成，其特征在于所說的疏水性填料是一種觸變劑，并且所說疏水性填料在所說預混合催固組分中的量相對于所說預混合催固組分的重量來說，約為0.1%到10%。
15.根據(jù)權利要求
14所述的組成，其特征在于所說疏水性填料在所說預混合催固組分中的量相對于所說預混合催固組分的重量來說，約為1.5%到約5%。
16.根據(jù)權利要求
5所述的組成，其特征在于所說填料在所說預混合樹脂組分中的量相對于所預混合樹脂的重量來說，約為0.5%到25%。
17.根據(jù)權利要求
16所述的組成，其特征在于在所說預混合樹脂組分中的填料是一種觸變劑，并且所說填料在所說預混合樹脂組分中的量相對于所說預混合樹脂組分的重量來說，約為0.5%到15%。
18.根據(jù)權利要求
17所述的組成，其特征在于所說樹脂填料是疏水性的，并且所說填料在所說預混合樹脂組分中的量相對于所說預混合樹脂組分的重量來說，約為1.0%到9%。
19.根據(jù)權利要求
1所述的組成，其特征在于所說填料包括硅石。
20.根據(jù)權利要求
19所述的組成，其特征在于所說硅石用另一種化合物處理，使其成為疏水性。
21.根據(jù)權利要求
20所述的組成，其特征在于所說硅石是一種煙霧硅石，并且所說用來處理的化合物是一種有機硅化合物。
22.根據(jù)權利要求
21所述的組成，其特征在于所說的有機硅化合物是一個硅烷。
23.根據(jù)權利要求
22所述的組成，其特征在于所說硅烷是一種聚二甲基硅氧烷。
24.根據(jù)權利要求
1所說的組成，其特征在于所說固化劑是一種鹼。
25.根據(jù)權利要求
24所說的組成，其特征在于所說鹼有一個在約7到約12范圍內(nèi)的PK值。
26.根據(jù)權利要求
24所述的組成，其特征在于所述的鹼是一種有機氮化合物。
27.根據(jù)權利要求
24所述的組成，其特征在于所述的鹼是一種雜環(huán)的氮化合物。
28.根據(jù)權利要求
24所述的組成，其特征在于所述的鹼是吡啶或者是一種吡啶衍生物。
29.根據(jù)權利要求
24所述的組成，其特征在于所述的鹼是4-烴基吡啶。(其中烴基是含有1到4個碳原子)，異喹啉，一種芳基吡啶，吖啶，2-甲氧基吡啶，4，4-二吡啶，苯丙基吡啶，或者他們的混合物。
30.根據(jù)權利要求
1所述的組成，其特征在于所說的固化劑是一種液體叔胺。
31.根據(jù)權利要求
1所述的組成，其特征在于所說的固化劑是胺，1，8-二氮-二環(huán)5，4，0十一碳烯7。
32.根據(jù)權利要求
31所述的組成，其特征在于所說的胺是保護的。
33.根據(jù)權利要求
32所述的組成，其特征在于所述的胺是用一種有機酸來保護的。
34.根據(jù)權利要求
33所述的組成，其特征在于所說的胺是用酚醛酸保護的，2-乙基己酸，甲酸，或者他們的混合物。
35.根據(jù)權利要求
24所述的組成，其特征在于所說鹼的量相對于所說樹脂組分重量來說，約為0.01%到約15%。
36.根據(jù)權利要求
24所述的組成，其特征在于所說的鹼量相對于所說樹脂組分重量來說，約為0.1%到約7.0%。
37.根據(jù)權利要求
3所述的組成，其特征在于所說固化劑在所述預混合樹脂組分里的量相對于所說預混合樹脂組分重量來說，約為0.01%到約15%。
38.根據(jù)權利要求
37所述的組成，其特征在于所說固化劑在所說預混合樹脂組分里的量相對于所說預混合樹脂組分重量來說，約為0.05%到約5.0%。
39.根據(jù)權利要求
1所述的組成，其特征在于樹脂組分包括聚酯多元醇物，聚醚多元醇，酚醛樹脂，二元醇和三元醇。
40.根據(jù)權利要求
1所述的組成，其特征在于所說的樹脂組分包括一種酚醛樹脂，該樹脂是由酚和醛反應而制成，所述的酚具有下面通式
其中A，B和C是氫原子，或羥基，或烴基，或 素原子，或為他們的組合物，所說的醛具有R′CHO通式，其中R′是一個氫或一個含1到8個碳原子的烴基。
41.根據(jù)權利要求
1所述的組成，其特征在于所述的聚異氫酸酯包括1，6-亞己基二異氰酸酯，酯環(huán)聚氰酸酯(例如4，4′-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯)，和他們的二甲基衍生物1，5-萘二異氰酸酯，三苯甲烷三異氰酸酯，二甲苯二異氰酸酯，和他們的甲基衍生物，聚亞甲基聚苯基異氰酸酯，氯代亞苯基-2，4-二氰酸酯或他們的混合物。
42.根據(jù)權利要求
1所述的組成，其特征在于所說的聚異氰酸酯包括一種芳香族聚異氰酸酯。
43.根據(jù)權利要求
42所述的組成，其特征在于所說的芳香族聚異氰酸酯包括二苯甲烷二異氰酸酯，三苯甲烷三異氰酸酯，或所說二異氰酸酯和所說三異氰酸酯的混合物。
44.根據(jù)權利要求
1所述的組成，其特征在于進一步包括一種有機溶劑，該溶劑包括一種芳香族溶劑，一種極性溶劑，或一種芳香族溶劑和一種極性溶劑的混合物。
45.根據(jù)權利要求
44所述的組成，其特征在于所說的芳香族溶劑是一種混合溶劑，它的芳族含量至少為90%和沸點范圍約為280°F到450°F。
46.根據(jù)權利要求
44所述的組成，其特征在于所述的極性溶劑包括酮，酯，醇，氯化烴，二元醇酯，或他們的混合物。
47.根據(jù)權利要求
44所述的組成，其特征在于所述的極性溶劑包括糠醇，乙酸溶纖劑，丁基溶纖劑，丁基乙酸溶纖劑，丁基卡必醇，雙丙酮醇，二甲已二酸，二甲基戊二酸，二甲基丁二酸，異佛爾酮，二辛基己二酸，1，1，1-三氯乙烯，氯化亞甲基，鄰苯二甲酸二丁酯，鄰苯二甲酸二辛酯，鄰苯二甲酸二己酯，或他們的混合物。
48.一種模壓組件包括至少二個相互粘著在一起的鑄造組件，他們是用權利要求
7的粘結組成的有效粘接量粘著的。
49.根據(jù)權利要求
48所述的模壓組件，其特征在于所說鑄造組件中的至少一個包括一個主要量的砂聚集物，和一個粘合組成的有效粘接量。
50.根據(jù)權利要求
48所述的模壓組件，其特征在于在所說模壓組件的所說鑄造組件中至少一個是包括一個主要量的聚集物，和相對于聚集物重量來說的，一個一直到約40%的粘合組成的有效粘接量。
51.根據(jù)權利要求
50所述的模壓組件，其特征在于所說的聚集物是一種砂，并且所說的粘合組成包括一個樹脂組分和一個催固組分，所說的樹脂組分是(a)一種有機溶劑可溶性芐基醚樹脂，這芐基醚樹脂含有芐基醚基團，或(b)一種羥甲基終端的酚醛樹脂，該酚醛樹脂至少含有二個異氰酸酯基團。
52.一種用于制備模壓組件的方法，它包括通過把所說的預混合樹脂組分和所說的預混合催固組分混合來制備權利要求
7的粘結組成，然后把所說的粘結組成用到至少是二個鑄造組件上而達到把所說的鑄造組件粘接成一模壓組件，所說樹脂和催固組分的混合，在環(huán)境溫度下進行。所說粘結組成的使用和所說鑄造組件的粘接。
53.根據(jù)權利要求
52所述的方法，其特征在于在所說的預混合樹脂組分同所說預混合催固組分混合時，所說的固化劑是存在于所說預混合樹脂組分里。
54.根據(jù)權利要求
52所述的方法，其特征在于所說模壓組件的所說鑄造組件里，至少有一個包括一個主要量的聚集物和相對于聚集物重量來說的，一個一直到約40%的粘合組成的有效粘接量。
55.根據(jù)權利要求
54所述的方法，其特征在于所說的聚集物是砂，所說的粘合組成包括一個樹脂組成和一個催固組分，所說的樹脂組分是(a)一個有機溶劑可溶性芐基醚樹脂，該樹脂含有芐基醚基團，或(B)一種羥甲基終端的酚醛樹脂，該樹脂包括一個有機溶劑可溶性還原樹脂，所說的催固組分是一個至少含有二個異氰酸酯基團的液體聚異氰酸酯。
56.根據(jù)權利要求
55所述的方法，其特征在于所說的粘合組成的硬化是用一個低溫試驗箱工藝(cold box process)通過和一種胺氣接觸來達到的。
57.澆鑄金屬的方法包括根據(jù)權利要求
52制備一種模壓組件，澆注液狀所說金屬到所說模壓組件里或周圍，使所說的金屬冷卻和固化，達到提供一個模壓的金屬制件，從所說模壓組件里分離出所說模壓金屬制件。
專利摘要
一種由混合物組成的粘結漿料組成包括一個樹脂組分，一個催固組分，一個疏水性填料組分和一固化劑。樹脂成分包括一種含有至少二個羥基團的多元醇，催固組分包括一種含有至少二個異氰酸酯基團的液體聚異氰酸酯?；旌衔镉梢环N預混合樹脂組分和一種預混合催固組分組成，其中預混合樹脂組分含有一種填料和一種催化劑，預混合催固組分含有一種疏水性填料。在樹脂組分、催固組分，或他們兩個中的填料可以是一種觸變劑。
文檔編號B22C1/00GK86104759SQ86104759
公開日1987年5月13日 申請日期1986年7月19日
發(fā)明者詹姆斯·特·施奈德, 阿·倫納德·黑格 申請人:雅士蘭石油公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan