USO DE DIÉSTERES DE ÁCIDO ALCANODIOLCARBOXÍLICO RAMIFICADOS EN AGLUTINANTES PARA LA FUNDICIÓN A BASE DE POLIURETANO.

Uso de diésteres de ácido alcanodiolcarboxílico ramificados en aglutinantes para la fundición a base de poliuretano La invención se refiere a una mezcla de material de moldeo para la producción de cuerpos moldeados para la industria de la fundición, a un procedimiento para la producción de un molde de colada usando la mezcla de material de moldeo, a un molde de colada, así como al uso del molde de colada para la colada de metales. Los moldes de colada para la producción de cuerpos metálicos se producen esencialmente en dos formas de realización. Un primer grupo lo forman los denominados machos y moldes. A partir de éstos se monta el molde de colada, que representa esencialmente una forma negativa de la pieza colada que va a producirse, sirviendo los machos para formar espacios huecos en el interior de la pieza colada, mientras que los moldes forman la delimitación externa. A menudo los espacios huecos internos se forman por machos, mientras que el contorno externo de la pieza colada se prepara mediante un molde de arena verde o una coquilla de acero. Un segundo grupo lo forman cuerpos huecos, las denominadas mazarotas, que actúan como depósito de compensación. Éstos captan metal líquido, encargándose mediante medidas correspondientes de que el metal permanezca más tiempo en la fase líquida que el metal que se encuentra en el molde de colada que forma el molde negativo. Si el metal solidifica en el molde negativo, puede fluir metal desde el depósito de compensación, para compensar la contracción de volumen que se produce durante la solidificación del metal. Los moldes de colada están compuestos por un material ignífugo, por ejemplo arena de cuarzo, cuyos granos tras desmoldar el molde de colada se unen mediante un aglutinante adecuado, para garantizar una resistencia mecánica suficiente del molde de colada. Para la producción de los moldes de colada se usa por tanto un material básico de moldeo ignífugo, que se mezcla con un aglutinante adecuado. La mezcla de material de moldeo obtenida a partir del material básico de moldeo y el aglutinante se encuentra preferiblemente en una forma rociable, de modo que se llena un molde hueco adecuado y allí puede espesarse. Mediante el aglutinante se genera una cohesión firme entre las partículas del material básico de moldeo, de modo que el molde de colada obtiene la estabilidad mecánica necesaria. Para la producción de los moldes de colada pueden utilizarse aglutinantes tanto orgánicos como inorgánicos, cuyo endurecimiento puede tener lugar mediante procedimientos en frío o en caliente. Como procedimientos en frío se denominan a este respecto procedimientos, que se realizan esencialmente a temperatura ambiente sin calentamiento de la mezcla de material de moldeo. El endurecimiento tiene lugar a este respecto en la mayoría de los casos mediante una reacción química, que puede desencadenarse por ejemplo porque se conduce un catalizador gaseoso a través de la mezcla de material de moldeo que debe endurecerse, o añadiendo a la mezcla de material de moldeo un catalizador líquido. En los procedimientos en caliente se calienta la mezcla de material de moldeo tras la conformación hasta una temperatura suficientemente elevada como para expulsar el disolvente contenido en el aglutinante, o para iniciar una reacción química, mediante la que se endurece el aglutinante por reticulación. En la actualidad se utilizan para la producción de los moldes de colada con frecuencia aglutinantes orgánicos, tales como por ejemplo aglutinantes de poliuretano, de resina de furano o de epoxiacrilato, en los que el endurecimiento del aglutinante tiene lugar mediante la adición de un catalizador. Los aglutinantes a base de poliuretanos están constituidos en general por dos componentes, conteniendo un primer componente una resina fenólica y un segundo componente un poliisocianato. Estos dos componentes se mezclan con el material básico de moldeo y la mezcla de material de moldeo se introduce mediante apisonado, soplado, inyección por chorro u otro procedimiento en un molde, se espesa y a continuación se endurece. Según el procedimiento, con el que se incorpora el catalizador a la mezcla de material de moldeo, se diferencia entre el procedimiento sin cocción de poliuretano (No-Bake) y el procedimiento de caja fría de poliuretano (Cold-Box). En el procedimiento sin cocción se introduce un catalizador líquido, en general una amina terciaria líquida, en la mezcla de material de moldeo, antes de que ésta se introduzca en un molde y se endurezca. Para la producción de la mezcla de material de moldeo se mezclan resina fenólica, poliisocianato y catalizador de endurecimiento con el material básico de moldeo ignífugo. A este respecto puede procederse por ejemplo de tal manera que el material básico de moldeo se envuelva en primer lugar con un componente del aglutinante, y entonces se añada el otro componente. El catalizador de endurecimiento se añade a este respecto a uno de los componentes. La mezcla de material de moldeo completamente preparada debe presentar un tiempo de procesamiento suficientemente largo, de modo que la mezcla de material de moldeo puede deformarse de manera plástica durante suficiente tiempo y pueda procesarse para dar un cuerpo moldeado. La polimerización debe discurrir para ello de manera correspondientemente lenta, de modo que no tenga lugar ya en los recipientes de reserva o en los conductos de alimentación un endurecimiento de la mezcla de material de moldeo. Por otro lado el endurecimiento no puede tener lugar de manera demasiado lenta, para conseguir un rendimiento suficientemente elevado en la producción de los moldes de colada. Puede influirse en el tiempo de procesamiento por ejemplo mediante la adición de retardadores, que ralentizan el endurecimiento de la mezcla de material de moldeo. Un retardador adecuado es por ejemplo oxicloruro de fósforo. 2 E09706370 24-11-2011   En el procedimiento de caja fría se introduce la mezcla de material de moldeo en primer lugar sin catalizador en un molde. A través de la mezcla de material de moldeo se conduce a continuación una amina terciaria gaseosa, que dado el caso puede estar mezclada con un gas portador inerte. Al contactar con el catalizador gaseoso, el aglutinante se fragua muy rápido, de modo que se consigue un rendimiento alto en la producción de los moldes de colada. En el documento US 3.409.579 se describe una composición de aglutinante, que comprende una mezcla de un componente de resina, un componente de endurecimiento así como un agente de endurecimiento. El componente de resina comprende una resina fenólica, que se obtiene mediante la condensación de un fenol y de un aldehído. La resina fenólica está disuelta en un disolvente orgánico. El componente de endurecimiento comprende un poliisocianato líquido, que presenta al menos dos grupos isocianato. Como agente de endurecimiento el aglutinante comprende una amina terciaria. Para la producción de cuerpos moldeados se mezclan en primer lugar el componente de resina fenólica y el componente de poliisocianato con un material básico de moldeo ignífugo. La mezcla de material de moldeo se introduce a continuación en un molde y allí se moldea para dar un cuerpo moldeado. Para el endurecimiento de la mezcla de material de moldeo, que normalmente tiene lugar a temperatura ambiente, se conduce a través del mismo el agente de endurecimiento gaseoso. Agentes de endurecimiento adecuados son por ejemplo trimetilamina, dimetiletilamina, dimetilisopropilamina o trietilamina. Para una mejor capacidad de evaporación puede calentarse la amina terciaria. Tras el endurecimiento el molde de colada puede extraerse de la herramienta de moldeo. En el documento US 3.676.392 se describe una composición de resina, que comprende un componente de resina fenólica disuelta en disolventes orgánicos, un componente de endurecedor, así como un catalizador de endurecimiento. Como componente de endurecedor se usa un poliisocianato líquido, que comprende al menos dos grupos isocianato. El poliisocianato se utiliza en una cantidad de desde el 10 hasta el 15% en peso, con respecto al peso de la resina. Como catalizador de endurecimiento se usa una base, que presenta un valor de pKb en el intervalo de desde aproximadamente 7 hasta aproximadamente 11, y que se utiliza en una cantidad de desde el 0,01 hasta el 10% en peso, con respecto a la resina. En el documento EP 0 261 775 B1 se describe un aglutinante, que comprende un componente de polihidroxilo, un componente de isocianato así como un catalizador para la reacción entre dichos componentes. El componente de polihidroxilo está disuelto en un éster líquido de un ácido alcoxicarboxílico alifático. En el ejemplo 6 se describe un aglutinante, que contiene como disolvente para la resina un disolvente aromático en un porcentaje del 19% en peso, 3-etoxipropionato de etilo en... [Seguir leyendo]

1. Mezcla de material de moldeo para la producción de cuerpos moldeados para la industria de la fundición, que comprende al menos: - un material básico de moldeo ignífugo; y - un sistema de aglutinante a base de poliuretano, que comprende un componente de poliisocianato así como un componente de poliol, caracterizada porque el sistema de aglutinante a base de poliuretano comprende un porcentaje de un diéster de ácido carboxílico de un alcanodiol ramificado de al menos el 3% en peso, así como un porcentaje de disolvente aromático, en cada caso con respecto al sistema de aglutinante, inferior al 10% en peso. 2. Mezcla de material de moldeo según la reivindicación 1, caracterizada porque el porcentaje del diéster de ácido carboxílico de un alcanodiol ramificado en el sistema de aglutinante es superior al 5% en peso. 3. Mezcla de material de moldeo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el diéster de ácido carboxílico de un alcanodiol ramificado presenta una estructura de fórmula significando, en cada caso en cada aparición independientemente entre sí: R 1 , R 7 H, CH3, C2H5, C3H7, CH2OC(O)R 3 , OC(O)R 3 ; R 2 , R 4 , R 5 , R 6 : H, CH3, C2H5, C3H7; R 3 : un resto hidrocarbonado saturado, insaturado o aromático con de 1 a 19 átomos de hidrocarburo, pudiendo estar sustituidos también átomos de hidrógeno individuales o varios por otros sustituyentes; a, b, c: un número entero entre 0 y 4; x 0, 1 ó 2: - no siendo al menos uno de los restos R 1 , R 2 y R 4 hidrógeno; - cuando R 1 y R 7 representan CH2OC(O)R 3 , OC(O)R 3 , siendo x = 0; y - ascendiendo la suma a + b + c al menos a 2. 4. Mezcla de material de moldeo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el diéster de ácido carboxílico de un alcanodiol ramificado es diisobutirato de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol. 5. Mezcla de material de moldeo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el sistema de aglutinante a base de poliuretano comprende al menos un éster de ácidos grasos. 6. Mezcla de material de moldeo según la reivindicación 4, caracterizada porque el porcentaje del al menos un éster de ácidos grasos en el sistema de aglutinante a base de poliuretano se selecciona inferior al 90% en peso. 7. Mezcla de material de moldeo según la reivindicación 5 ó 6, caracterizada porque el éster de ácidos grasos es un éster metílico, un éster butílico y/o un éster isopropílico. 8. Mezcla de material de moldeo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el componente 21 , E09706370 24-11-2011   de poliol se forma mediante la condensación de un componente fenólico y de un componente oxo. 9. Mezcla de material de moldeo según la reivindicación 8, caracterizada porque el componente oxo está formado por un aldehído. 10. Mezcla de material de moldeo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el componente de poliol está formado por una resina de bencil éter. 11. Mezcla de material de moldeo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el componente de isocianato es un isocianato alifático, aromático o heterocíclico con al menos dos grupos isocianato por molécula o sus oligómeros o polímeros. 12. Mezcla de material de moldeo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el sistema de aglutinante está contenido en un porcentaje de desde el 0,5 hasta el 10% en peso, con respecto al peso del material básico de moldeo ignífugo. 13. Procedimiento para la producción de un cuerpo moldeado para la industria de la fundición, caracterizado por las etapas de: - proporcionar una mezcla de material de moldeo según una de las reivindicaciones 1 a 12; - conformar la mezcla de material de moldeo para dar un cuerpo moldeado; - endurecer el cuerpo moldeado mediante la adición de un catalizador de endurecimiento. 14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque el catalizador de endurecimiento se añade en forma gaseosa. 15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 13 ó 14, caracterizado porque el endurecimiento se realiza esencialmente a temperatura ambiente. 16. Cuerpo moldeado para la industria de la fundición, obtenido con un procedimiento según una de las reivindicaciones 13 a 15. 17. Uso de un cuerpo moldeado según la reivindicación 16 para la colada de metales. 22 E09706370 24-11-2011