專利名稱：在殼砂包封中消除六亞甲基四胺的物質組合物和涂布方法
技術領域：
本發明一般涉及用酚醛清漆(novalac)樹脂和其它類似的涂料涂布 砂、陶瓷和其它基體(一般為工業聚集物)的改進的方法。更特別是， 它涉及用于制備最少氣味或無氣味固化的樹脂-涂布的砂或其它涂布 的聚集物的化合物和涂布方法。
背景技術：
先有技術將依據用于金屬鑄造和鑄造工業所采用的殼法的樹脂 涂布的砂來描述。殼法在第二次世界大戰期間發展于德國，該方法用 于制備迫擊炮、炮彈和其它發射體的模具。德國人企圖在戰后對該方 法保密；然而，該方法被同盟國研究者發現，該研究者將該方法作為 戰利品置于公眾域，然后給鑄造工業提供了革命性的方法。
殼法(也稱為^游尹法威C法)用于制備用于發動機的管道轂(pipe hub)、芯、曲軸、入口歧管等的中空輕質模具和芯。事實上，與任何 其它方法相比，更多的鑄造使用殼法，以制備樹脂砂芯和模具。該方 法被全世界廣泛地應用。
原來的克朗寧法將原料砂與重力給料進入預加熱模型內的粉狀 酚醛樹脂和粉狀六亞曱基四胺(固化劑或硬化劑)"hexa"共混。熱量使樹 脂和硬化劑熔化以融合模型(或模具)內的砂。在獲得適當厚度的砂之 后，從模型中傾卸滅活的砂，留下空芯砂模。隨著時間的流逝，通過 在制砂設備中用需要的成分(樹脂-硬化劑-蠟-填充劑等)預涂布砂，來 改進該方法。然后"鑄砂"作為自由流動的產品售至鑄造場(或鑄造場制 備他們自己的自由流動的產品)。目前的工藝水平使用分批混合器用樹脂和其它成分涂布基體(礦 物、陶乾等，有時一般稱為工業聚集物)。即將砂(聚集物)預稱重，加
熱至期望的溫度，轉移入分批混合器中。然后樹脂和添加劑相繼^Lif口
入，保持于混合器中直至材料已經到達需要的固化階段或開始分解成 砂(聚集物)和樹脂的較小的結塊。然后傾卸混合物，重復該周期。現
在更新的混合器使用連續法；然而，所使用的制備步驟和化合物是基
本上相似的。
更具體地說，在目前用于制備涂布的鑄砂的工藝水平中，預稱重
的砂被加熱至280。F-380。F。然后砂被裝入Muller型碾砂機(或連續混合 器)中，樹脂被傾倒入砂中。來自砂的熱量熔化樹脂，樹脂環繞砂粒流 動以包封顆粒。在足夠的碾砂時間之后，液態六亞曱基四胺被加入至 砂和樹脂， 一般低于280。F。在加入水猝滅以使砂溫度降至典型低于 200。F之前，六亞曱基四胺/樹脂混合物輕微反應以開始使涂料交聯。 該猝滅停止六亞曱基四胺/樹脂的反應，而樹脂涂布的砂被稱為處于 "B"階段。混合物繼續碾砂并完全干燥和斷裂成樹脂涂布的砂，該樹 脂涂布的砂基本上為單個砂粒的包封。當涂布的砂被放置入400-700。F 的加熱工具(在鑄造中的模具)時，樹脂涂布的砂進展到"C"階段。該熱 量使曱醛和氨從最初的六亞甲基四胺溶液(液態的六亞曱基四胺為氨 (40%)和曱醛(60%)的組合)中釋放。釋放的曱醛與樹脂進一步反應以交 聯樹脂，并產生固體或芯或模具，而游離氨作為揮發性有機氣體釋放 出來，具有令操作者和鄰近社區不愉快的氣味。
選擇固化劑以減少氨散發的幾種情況出現于先有技術中。 0&^^^3等在美國專利4，942,217中公開了"新型熱硬化性粘合劑苯酚-甲醛+ //MT +魔(M ve/ i/eW-Aan^wa6/e所wdera尸Aewo/";/^maWe/^c/e + //M77 + ^c的"。Gardziella仍然使用六亞曱基四胺作為他們的固化劑， 但聲明該樹脂化合物和粘合劑幫助減少M。給出了用于"熱烤"(殼法 或克朗寧法)鑄^^少的組合物的實施例。
Geoffrey等在美國專利5,189，079中公開了 "低游離甲醛苯酚多羥
8基"f"b合物制齊寸_f>ee F0/7na/c/e/^de尸Aewc /z'c尸o/yo/ Forww/fl"'ow)",
其中發明人認為需要減少用于'冷盒'和'非烤'芯鑄砂法的氨酯粘合劑中
的曱醛氣味。
Johnson等在美國專利5,910，521中公開了 "苯并嚼嗓聚合物組合物 尸o/少mer Com/ os故o")",認為需要固化酚醛清漆樹脂而不 散發氨。Johnson等公開了他們的化合物在鑄砂中的用途；然而，他們 的實施例教導將粉狀樹脂和他們的粉狀固化劑與鑄砂混合。Johnson 等聲明他們的固化聚合物在室溫下可為固體并將呈粉末狀。然而，他 們補充說如果在制備過程期間控制水的去除，那么可以以液體形式制 備固化的聚合物。
Waitkus等在美國專利6,569,918中公開了 "用于固化酚醛清漆樹脂 的聚合物組合物(尸o/jwer Compos7力.ow々r Cwn."g 7Vbva/ac i as7'w力"，也 認為需要減少氨散發。類似于Johnson等，Waitkus等也公開了他們的 化合物在鑄砂和硅砂(支撐物)中的用途；然而和Johnson等不同， Waitkus實施例公開了在剛好用酚醛清漆樹脂涂布砂之后以液體-曱醇 混懸液-加入他們的固化劑(作為嚴格的實驗室實驗)。應該記得Waitkus 化合物包括產生氣味的成分。
因此，仍然需要以下的樹脂-涂布的鑄砂(或一般而言樹脂涂布的 工業聚集物)減少或消除令人不快的氣味，同時保持需要的自由流動 的特征，直至樹脂在模具中被活化。
發明概述
本發明包括用粒狀的固態單階段樹脂取代標準六亞曱基四胺試 劑(用于產生作為固化劑的曱醛)，作為創新性涂布技術提供需要的甲 醛共反應物，以在模具中在適當的時間完全固化酚醛清漆樹脂涂布的 砂。可在涂布過程期間，以優選的50:50混合物加入兩種另外的組分， 以去除在最終固化過程中產生的痕量氨、苯酴和其它氣味。
通過該方法產生的樹脂涂布的聚集物產生僅在輕微高于常規固化溫度的溫度下固化并具有很少氨釋放的樹脂。如果在涂布過程期間
加入50: 50混合物，那么產生的物質組合物提供使游離氨沉淀和掩蔽 其它氣味的選擇。因此，該創新的方法和化合物產生以下的涂布的聚 集物易于使用，對環境和使用者友好，而且保持酚醛清漆涂布的聚 集物的期望的品質。
附圖
簡述
圖l顯示本發明所有的固態單階段樹脂、液態單階段樹脂、用酚 醛清漆液態樹脂涂布的聚集物和用酚醛清漆固態樹脂涂布的聚集物 對時間的流動特性。
圖2顯示本發明產品的樹脂對加熱的標準固化曲線。 表l顯示與目前的液態曱階段酚醛樹脂技術比較的標準酚醛清漆 涂布^f脂和本發明的制劑。
優選的實施方案的描述
本發明主要提出用標準酚醛清漆樹脂和粒狀單階段聚合物固化 劑涂布聚集物，制備用于金屬鑄造工業和在石油工業中用作支撐劑的 具有標準性質的涂布的聚集物的獨特方法。本發明也提供通過沉淀消 除任何游離氨，和當由該方法制備的產品進入"C"階段時掩蔽其它固 化氣味的新的物質組合物。產生的產品在標準溫度和條件下固化，同 時釋放最少的游離氨或當加入合適的添加劑(在下面解釋)時不釋放游 離氨。
為了理解優選的實施方案，需要簡要地理解用于該涂布方法的不 同樹脂。片狀樹脂為酸催化的熱塑性苯酚曱醛型樹脂。該類型的樹脂 也稱為酚醛清漆樹脂、殼樹脂或二階段樹脂。熱塑性樹脂在室溫下通 常為固體，但當充分加熱時熔化并變成液體。當允許冷卻時他們回到 固態。加熱和冷卻循環可以重復多次，因此稱為二階賴:樹脂。酚醛清 漆樹脂(二階段)沒有足夠量的甲醛存在于樹脂中來產生完全固化，必須加入更多的曱醛使樹脂熱固化。通常以六亞曱基四胺的形式提供需 要的另外的甲醛。如前所述，在涂布循環期間將六亞甲基四胺加入到 碾磨機中，但涂布的砂在碾磨機中快速冷卻以停止固化過程。
用于該涂布方法的聚合物固化劑為堿催化的熱固性苯酚甲醛型 樹脂。該固化劑可稱為單階段樹脂，因為該樹脂為反應系統。在樹脂 中甲醛對苯酚的比率致使完全固化所需的全部曱醛存在于樹脂中，和 完成固化所必需的全部為熱量。加熱樹脂引起導致樹脂從固體變成液 體再變成固體物質的化學反應發生。當它變得更熱時反應速率加快，
在固化(setting up)之前可變得易揮發。因為是熱固性樹脂， 一旦它變 成固體，它就不能變回到液體樹脂。既然這些樹脂為溫度^:感性的， 那么保持該樹脂貯存在冷的溫度下有助于穩定樹脂和延長貯藏期。該
樹脂可以液體或粉末形式得到，已知液體樹脂比固體樹脂對溫度更加 敏感。(見圖l)
現在回到優選的實施方案的討論，檢查先有技術，先有技術的典 型包封制劑使用與六亞曱基四胺(60%甲醛/40%氨)組合的2階段(step) 酚醛清漆樹脂作為共反應物，以在提高溫度的條件(280。F+)下固化樹 脂涂布的砂。
本發明使用多至50%的具有酚醛清漆樹脂的粒狀固體樹脂(典型 地為30%)的組合物，以在加熱下完全固化涂布的砂。先有技術教導使 用液體或粉末聚合物固化劑；然而，在涂布過程期間在使用固體粒狀 樹脂(基本上為巖鹽的尺寸)中發現了獨特的概念。粒狀樹脂的使用導 致聚集物的控制涂布，并且酚醛清漆-固化樹脂減少了涂布過程將驅佳_ 其本身至C-階段的機會。當故意驅使產品至C-階段(即作為芯或作為支 撐劑)時，所需要的曱醛完全來自固化劑。這減少了氨氣味的不良影響。
本發明提供與固體粒狀樹脂組合，而沒有使用六亞甲基四胺因此 消除氨的來源的標準酚醛清漆系統。氨產生逸出的氣體(揮發性有機化 合物VOC)，該逸出的氣體基本上具有及其令人不快的氣味。另外，已 知氨氣產生鋼鑄件中的氨氮缺乏。
ii使用用作酚醛清漆樹脂固化劑的單階段樹脂并不新穎。(見例如
Waitkus等,美國6,569，918和Johnson等，美國5，910,521,它們通過引 用整體結合到本文中并在上面進行討論)。
發明人為提供低六亞曱基四胺涂布的聚集物的公司的職員，該聚 集物利用酚醛清漆樹脂，加上液體曱階段酚醛樹脂，粗略加入二分之 一正常量的六亞甲基四胺(加上添加劑)。事實上，該產品包含與高達 30%的單階段"液體曱階段酚醛樹脂"系統組合的2-階段酚醛清漆系統 (70%酚醛清漆/30%曱階段酚醛樹脂)，但不加入基于樹脂含量的4-10% 六亞甲基四胺，過去的技術不能獲得足夠的交聯密;l/或拉伸強度。使 用六亞曱基四胺的產品工作良好，但當聚集物進入最終固化階段(C-階段)時，仍然產生比較強烈的氣味-主要為由于六亞曱基四胺的氨。 顯示目前技術的產品制劑顯示于表l中。
因為用于該制劑(如上所述)的液態曱階段酚醛樹脂的性質，目前 技術產品的貯藏期及其有限，對熱高度敏感。圖l顯示如上所述的液 體曱階段酚醛樹脂(LR)和酚醛清漆-LR涂布的聚集物的流動特性對時 間的圖。涂布的聚集物具有有限的貯藏期，且為溫度*文感性的和不能 延長時間貯存，因為它將繼續發展導致涂布的砂結塊和降低流動性。 涂布的聚集物必須在七天內制備和運輸，并在另外的七天內進入它的 C-階段；否則，涂布的聚集物將凝塊并停止流動。由于產品的性質， 如果在制備者的貯倉中產品保持超過七天(特別是在夏季)，那么它將 凝塊和變得無效，不推薦通過軌道車運輸產品(特別是在夏季)，因為 它將凝塊和減少流動。
發明人開始利用基于現有的粉狀聚合物的固態聚合物固化劑的 已知性質(即溫度穩定性)，制備更穩定的產品。使用標準分批混合技 術(如上所解釋的)，將酚醛清漆樹脂、聚集物和粉狀固化劑混合，進 行初始實驗。記住，已知液體試劑不會產生長期的穩定產品。初始試 驗失敗了，因為當在實驗室測試它們時，涂布的聚集物呈現低拉伸強 度和高熔點(遠超過標準固化溫度210°F)。然后發明人嘗試也呈粉末狀的不同固化劑(非常接近于本發明的 優選的固化劑)。實驗再一次失敗，因為產品沒有呈現要求的拉伸強度 和因為熔點(用于固化)也太高。對于該方法產生了一些想法，確定了
加入固化劑時的溫度可能太高，使得它活性太差；因此，驅使產品距 離最終的固化太遠。重復實驗，嘗試不同的溫度。在大約320。F時涂布 酴醛清漆樹脂，碾磨機降至約270。F，加入粉狀固化樹脂。這次拉伸強 度增加，而熔點降低。然而，涂布的聚集物仍然無效，因為最終的拉 伸強度不夠高。
發明人認為混合過程本身仍然顯得太有活性。他們推斷固化劑當 作為細粉加入時吸收熱量太快，與酚醛清漆反應，在反應可以被摔滅 之前，產生的化合物幾乎完全被驅使至C階段。該問題已被解決。
發明人受到該實驗鼓勵，想知道固化劑的活性是否可被降低。不 選擇降低加入固化劑時的溫度，因為為了熔化，試劑必須處于約270。F, 致使試劑能夠與酚醛清漆樹脂鍵合(反應)。必須做一些事情以降低固 化劑的活性。作為進一步的實驗，使用大塊(尺寸為約l/2英寸)的固化 劑。相信大塊將比粉末熔化得更慢并具有更小的活性。
嘗試了該想法。在約330。F時將酚趁清漆樹脂加入至包含聚集物 的碾磨機，允許裝置冷卻至270。F。加入大塊的固化劑，然后在大塊已 經共混至混合物中之后進行標準的猝滅。該實驗成功，拉伸強度增加， 而熔點降至約220。F。
下一步為確定固化劑的最適宜尺寸。接著進行一系列實驗，確定 細粉為不可接受的。最終通過實驗確定顆粒尺寸應落在3/4英寸篩目 -40目之間。訂購了大量顆粒尺寸，開始工業制備。結果為與拉伸強度 匹配，并具有大約218。F(比正常的高八度)熔點的工業涂布聚集物。將 涂布的聚集物驅使至C階段后所產生的氣味最小。
優選的固體聚合物固化劑由Sheboygan ， Wisconsin的Plastic Engineering Company作為PLENCO Number 14094制備，雖然相信由 Columbus Ohio的Borden Chemical, Inc.制備的苯并嚼。秦樹脂可被取代。在這方面，可使用呈現熱固性苯酚-曱醛固化劑的性質的任何樹脂。如
前所述，以顆粒形式使用該試劑，滿足3/4英寸-40目，優選1/2英寸-20 目的最大/最小篩要求。
應認識到在工業中已知熱固性苯酚曱醛固化劑為特別配制的固 體樹脂，其中甲醛對苯酚的比例很高。這允許該樹脂將曱醛貢獻至酚 醛清漆樹脂，因此起共反應物的作用。特別配制的樹脂經常具有另外 的分子'釘(tacked)'在鏈上來用作促進劑(例如六亞曱基四胺)。因此，本 發明權利要求的范圍預期將在需要的瞬時引起酚醛清漆樹脂交聯的 任何變體苯酚甲醛固化劑。
甚至可使用更大的塊狀物，但必須認識到的事實是對于大塊在涂 布過程中需要更多的時間熔化，和對于大塊必須經過時間熔化。同時， 將共加入的酚醛清漆/固化劑繼續加熱，并驅使向"C"階段發展，產生 低拉伸強度的產品。因此，發明人預期可使用更大的尺寸，但尺寸受 涂布過程中的時間和溫度因素限制。
快速回顧，原來的先有技術六亞曱基四胺方法需要將砂加熱至 280°F-380°F。然后將砂裝入Muller型碾磨機，并將酚醛清漆樹脂(熱塑 性片材)傾卸入砂中。來自砂的熱量熔化樹脂，樹脂環繞砂粒流動以包 封顆粒。在足夠的研磨時間之后， 一般在低于280。F下，將六亞曱基四 胺加入至砂和樹脂中。在加入水猝滅以將石少溫度降至典型低于200。F 之前，六亞曱基四胺/樹脂輕微地反應。該猝滅使六亞曱基四胺/樹脂 的反應停止，而樹脂涂布的砂被稱為處于"B"階段。將砂繼續研磨和 完全干燥，并分解成樹脂涂布的砂，提供穩定的自由流動的產品，并 不會前進到"C"階段直到需要時。
反之，本發明方法再次要求加熱至280。F-380。F。將砂裝入研磨機 或連續涂布器中，加入酚醛清漆樹脂，允許其熔化和濕法涂布砂。允 許混合物冷卻同時仍然攪拌。在230-285。F的臨界溫度，將固化劑顆粒 (優選l/2英寸-20目)加入至碾磨機，允許其熔化和涂布^少粒。在它前進 到"C"階段之前采取措施將砂猝滅。產生的產品為非常穩定的自由流
14動的砂，并不會前進到"C"階段直到需要時。
發明人發現當產品進入"C"階段時，由于痕量氨、苯酚和曱醛， 仍然有一些殘留的氣味。
同時，同樣的發明人正研究合適的方法和化合物，以減少在使用 六亞曱基四胺的標準酚醛清漆系統中和在如前所述的低六亞曱基四
胺涂布的聚集物中的游離氨，該方法和化合物包括與高達30%的單階 段"液態曱階段酚醛樹脂"系統組合的2-階段酚醛清漆系統(70%酚醛清 漆/30%曱階段酚醛樹脂)加上7%六亞甲基四胺。他們確定有機氨緩沖 溶液將去除痕量氨，和掩蔽劑可充分去除(事實上用令人愉快的氣味掩 蔽)所有痕量的保留惡臭的那些物質。更多的細節可發現于發明人的 "在殼沙包封中用于消除氣味的物質組合物和方法(Cowpow'"o" o/
五wc^孤/加'o")"的共同待審申請中，該共同待審申請作為臨時申請序
號60/801,629在2006年5月18日提交并作為臨時申請用類似標題以該 申請的共同待審實用性提交。因此決定使用上述方法的組合物。
如在共同待審的申請中所描述的，經試驗確定有機氨緩沖劑和掩 蔽劑可加入至基于六亞曱基四胺的工藝中，而不降解涂布的產品。然 而，需要實驗來確定應加入試劑的時間，和觀察由本發明方法制備的 樹脂涂布的砂是否受影響。優選的緩沖劑作為溶液出售， 一般在猝滅 階段期間加入。優選的掩蔽劑作為干粉出售，可與樹脂一起加入或它 可與水混合，并在猝滅階段之后與緩沖溶液一起加入。試驗確定掩蔽 劑表現良好，樹脂-涂布的砂的最終品質保持不受影響。試驗確定緩沖 溶液和掩蔽劑應按50: 50混合物使用，并可在碾磨/包封過程的幾乎任 何階段加入。可調節該50:50混合物。
如在他們的共同待審申請中所公開的，發明人確定由Barrington, Illinois的Odor Management, Inc以商品名ECOSORB-303SG出售的產品 為合適的緩沖劑。ECOSORB為油基(植物的)產品。ECOSORB主要基 于有機碳氫化合物的植物提取物。緩沖溶液基本上按以下化學方程起作用
NH3 + H"A => NH4+A-
氨堿 緩沖溶液 銨鹽
》威 酸 無氣味的鹽
如在他們的共同待審申請中進一 步公開的，發明人確定由 Kirkland, Washington的Univar USA， Inc以商品名香草醛(VANILLIN) 分銷的產品為合適的掩蔽劑。香草醛的影響并不完全理解，雖然它表 現為殘留氣味例如苯酚、曱醛、氨的掩蔽劑。香草醛是4-羥基-3-甲氧 基苯曱醛；3-曱氧基-4-羥基苯曱醛。
最后，進行一系列的產品試驗，以確定制成該制劑的組分范圍。 發現可在50°/。-15%調節固化劑的百分比(實際上經濟的設置該范圍，因 為百分比上限可設置為高達70%:實際上實驗在這一點停止)。表1顯示 導致本發明的無氣味、基本上無六亞曱基四胺的物質組合物的制劑組 分的范圍。類似地，發現緩沖劑與掩蔽劑的優選的50: 50混合物可寬 范圍地變化。
因此，發明人已經發現用于制備低氨散發酚醛清漆樹脂涂布的工 業聚集物的新的和有用的方法，并進一步發現由他們的新方法制備的 將任何氨減少至絕對最小的新的物質組合物。另外，物質的組合物將 掩蔽出現于酚醛清漆系統樹脂中的由苯酚等產生的任何惡臭。
優選的物質組合物的范圍在下面表中闡述。第一列顯示使用六亞 甲基四胺的標準酚醛清漆樹脂系統，下一列給出本發明使用的范圍。
無六亞曱基四胺固體固化劑
標準 50%
砂 97.36 97.51
樹月旨l 0.97 O,鄰
六亞甲基四胺 o.幼 0.00
0，4B0.290.15
l.鄰1.461.鄰
0.020.020.02
0.00050加070細8
0.00050加070.0008
0.02400.02400.0240
表1
} 4 11-4
冗2 2 O o 2
o o o o
劑 劑劑劑
化進沖蔽
固水促緩掩蠟
1 & o o
16可獲得其中固體曱階段酚醛樹脂的量少于15%的酚醛清漆樹脂 系統，但相信產生的系統不會提供樹脂涂布的聚集物所需要的性質。
然而，已知可將1/2-15%有限量的六亞曱基四胺(六亞曱基四胺)回加至
混合物中，因此提供需要的共反應物。然而使用該組合的物質組合物 將包括六亞甲基四胺，因而稍微落在本發明公開的理解范圍之外，六 亞曱基四胺是少量的。因此，可增加緩沖劑來抵銷六亞甲基四胺，必 要時增加掩蔽劑，以便模擬無六亞甲基四胺的物質組合物。認為這樣 的調節落在權利要求的范圍內。
因此，很顯然已經提供了包含樹脂-涂布的砂的標準制劑的物質 組合物，用固體粒狀曱階段酚醛樹脂替換標準的六亞曱基四胺溶液， 同時稍微地減少酚醛清漆樹脂的量(因為固體甲階段酚醛樹脂本身用
作樹脂)，該物質組合物包含多達50%的固體甲階段酚醛樹脂(典型地 為30%)與酚醛清漆樹脂和其它添加劑的組合物。也提供了以優選的50: 50混合物加入氨緩沖劑和掩蔽劑的選擇，它們各自以.0015-..5%的比率 加入至新組合物中，該比率通過實際產品和需要設定。該選擇還減少 不利地影響芯鑄造過程的氨氮的形成。最后，提供了無氣味的樹脂-涂布的砂的制備方法，該方法包括在230-285。F的臨界溫度下加入固體 大的基礎(ground)曱階段酚醛樹脂(像巖鹽)顆粒代替標準的六亞甲基 四胺溶液，并允許曱階段酚醛樹脂熔化和涂布砂粒，然后按照標準的 方法。緩沖溶'^/掩蔽劑的加入可與甲階段酚醛樹脂的加入一起進行或 在猝滅期間進行，并可以以涂布過程最方便的固體或液體形式加入。 雖然，已經用具體的實施方案及其要求的制備方法描述了本發
的步驟)，許多替代、修改和變化對本領域的技術人員而言將是顯而易 見的。因此，在權利要求的精神和范圍內將包括所闡述的所有變化。
權利要求
1. 一種用在固化時釋放最少的揮發性氣體，且包括酚醛清漆和聚合物固化樹脂的混合物的粘合樹脂涂布工業聚集物，得到直到所述涂布產物的溫度升至固化點以上均保持自由流動的自由流動的涂布產物的方法，所述方法包括a)將所述工業聚集物加熱至典型地為280-390華氏度的第一溫度，b)使所述加熱的工業聚集物與酚醛清漆樹脂混合，其中所述酚醛清漆樹脂涂布所述工業砂，形成第一涂布的中間產物，c)允許所述第一涂布的中間產物冷卻至230-285華氏度之間的第二溫度，d)加入符合在3/4英寸-40目美國標準篩尺寸之間的粒度分布的聚合物固化樹脂顆粒，e)使所述第一中間涂布產物與所述聚合物固化樹脂顆粒混合，直至所述固化樹脂開始化學反應，與所述第一中間涂布產物交聯，形成新中間涂布產物，f)將所述新中間涂布產物猝滅，從而終止所述交聯反應，和g)將所述新中間涂布產物干燥，得到期望的自由流動的涂布產物。
2. —種用在固化時釋放最少的揮發性氣體，且包括酚醛清漆和聚 合物固化樹脂的混合物的粘合樹脂涂布工業聚集物，得到直到所述涂 布產物的溫度升至固化點以上均保持自由流動的組合物涂布產物的 方法，所述方法包^^:a) 將所述工業聚集物加熱至一般的涂布溫度290-380華氏度，b) 使所述加熱的工業聚集物與盼醛清漆樹脂混合，其中所述酚醛 清漆樹脂涂布所述工業砂，形成第一涂布的中間產物，c) 允許所述第一涂布的中間產物冷卻至240-275華氏度，d) 加入符合在3/4英寸-40目美國標準篩尺寸之間的粒度分布的聚 合物固化樹脂顆粒，e) 使所述第一中間涂布產物與所述聚合物固化樹脂顆粒混合，直 至所述固化樹脂開始化學反應，與所述第一中間涂布產物交聯，形成 新中間涂布產物，f) 將所述新中間涂布產物猝滅，/人而終止所述交耳關反應，和g) 將所述新中間涂布產物保持為組合物，得到期望的涂布產物。
3. 權利要求1的方法，其中所述第一溫度在290-380華氏度的一 般范圍內，且其中所述第二溫度在240-275華氏度的范圍內。
4. 權利要求1的方法，其中所述聚合物固化樹脂顆粒的粒度分布 在3/4英寸-40目美國標準篩尺寸之間的范圍內。
5. 權利要求1的方法，其中所述聚合物固化樹脂顆粒的粒度分布 在1/2英寸-20目美國標準篩尺寸之間的范圍內。
6. 權利要求1的方法，其中所述聚合物固化劑為苯酚-曱醛基樹脂。
7. 權利要求1的方法，其中所述聚合物固化劑為苯并嚼。秦基樹脂。
8. 權利要求6的方法，其中優選的聚合物固化劑由Plastics Engineering Company制備，經鑒定為產品14094。
9. 一種用在固化時釋放最少的揮發性氣體，且包括酚醛清漆和聚 合物固化樹脂的混合物的粘合樹脂涂布工業聚集物，得到自由流動的 涂布產物的方法，所述涂布產物包括在達到固化點后進一步減少揮發 性氣體的另外化合物，且其直到所述涂布產物的溫度升至固化點以上 均保持自由流動，所述方法包括a) 將所述工業聚集物加熱至280-380華氏度之間的笫一溫度，b) 使所述加熱的工業聚集物與酚醛清漆樹脂混合，其中所述酚醛 清漆樹脂涂布所述工業砂，形成第一涂布的中間產物，c) 加入氨緩沖劑，d) 允許所述第一涂布的中間產物冷卻至230-285華氏度之間的第 二溫度，e) 加入符合在3/4英寸-40目美國標準篩尺寸之間的粒度分布的聚 合物固化樹脂顆粒，f) 使所述第一中間涂布產物與所述聚合物固化樹脂顆粒混合，直 至所述固化樹脂開始化學反應，與所述第一中間涂布產物交聯，形成 新中間涂布產物，g) 將所迷新中間涂布產物猝滅，從而終止所述交聯反應，和h) 將所述新中間涂布產物干燥，得到期望的自由流動的涂布產物。
10. 權利要求9的方法，其中步驟c可以移至剛好在步驟g之前。
11. 權利要求9的方法，其中步驟c可以省略并與步驟g組合。
12. —種用在固化時釋放最少的揮發性氣體，且包括酚醛清漆和 聚合物固化樹脂的混合物的粘合樹脂涂布工業聚集物，得到自由流動 的涂布產物的方法，所述涂布產物包括在達到固化點時減少揮發性氣 體并產生愉快氣味的其他化合物，且其直到所述涂布產物的溫度升至 固化點以上均保持自由流動，所述方法包括a) 將所述工業聚集物加熱至280-380華氏度之間的第一溫度，b) 使所述加熱的工業聚集物與酚醛清漆樹脂混合，其中所述酚醛 清漆樹脂涂布所述工業砂，形成第 一涂布的中間產物，c) 加入氨緩沖劑和掩蔽劑，d) 允許所述第一涂布的中間產物冷卻至230-285華氏度之間的第 二溫度，e) 加入符合在3/4英寸-40目美國標準篩尺寸之間的粒度分布的聚 合物固化樹脂顆粒，f) 使所述第一中間涂布產物與所述聚合物固化樹脂顆粒混合，直 至所述固化樹脂開始化學反應，與所述第一中間涂布產物交聯，形成 新中間涂布產物，g) 將所述新中間涂布產物摔滅，從而終止所述交聯反應，和h) 將所述新中間涂布產物干燥，得到期望的自由流動的涂布產物。
13. 權利要求12的方法，其中步驟c可以移至剛好在步驟g之前。
14. 權利要求12的方法，其中步驟c可以省略并與步驟g組合。
15. —種用于涂布工業聚集物得到自由流動的涂布產物的物質組 合物，所述工業聚集物在固化時釋放最少的揮發性氣體，且其包括酚 醛清漆和聚合物固化樹脂的混合物，所述涂布產物保持自由流動直到 該涂布產物的溫度升至固化點以上，所述物質組合物包含酚醛清漆樹脂， 聚合物固化劑，和 氛緩沖劑。
16. 權利要求15的物質組合物，其中所述聚合物固化劑為苯酚-曱醛基樹脂。
17. 權利要求15的物質組合物，其中所述聚合物固化劑為苯并噁 嗪基樹脂。
18. 權利要求16的物質組合物，其中優選的聚合物固化劑由 Plastics Engineering Company制備，經鑒定為產品14094。
19. 權利要求15的物質組合物，其中所述氨緩沖劑選自氫4建合至 第二基團，以便所述緩沖劑與游離氨反應，形成結合至所述第二基團 的氨鹽的化合物。
20. 權利要求15的物質組合物，其中所述氨緩沖劑由Odor Management Incorporated制備，經鑒定為ECOSORB-303SG。
21. 權利要求15的物質組合物，所述物質組合物還在固化時產生 愉快氣味，并還包含掩蔽劑。
22. 權利要求21的物質組合物，其中所述掩蔽劑為4-羥基-3-曱 氧基苯甲醛；3-曱氧基-4-羥基苯甲醛。
23. 權利要求21的物質組合物，其中所述掩蔽劑由UnivarUSA, Inc.經銷，經鑒定為香草醛。
24. 權利要求19的物質組合物，其中所述聚合物固化劑的量最低 至少于15%,并且在制成固化劑時采用0.05%-15%的六亞曱基四胺， 且其中所述緩沖劑的量與六亞曱基四胺的增加成比例地增加。
25. 權利要求24的物質組合物，所述物質組合物還在固化時產生 愉快氣味，并還包含與所述六亞曱基四胺的增加成比例加入的掩蔽劑。
全文摘要
公開了用于消除在殼砂包封中使用六亞甲基四胺的制劑和方法。物質組合物由標準酚醛清漆樹脂組成，在該樹脂中六亞甲基四胺組分被固體粒狀甲階段酚醛樹脂或固化劑取代。給出了優選的制劑和混合方法。通過加入優選的氨緩沖劑和掩蔽劑的50∶50混合物來進一步降低氨、苯酚等的痕量元素。給出了優選的用于氨緩沖劑和掩蔽劑混合物的化合物。
文檔編號B05D7/00GK101489691SQ200780027213
公開日2009年7月22日 申請日期2007年4月24日 優先權日2006年5月18日
發明者凱利·J·克恩斯, 瑞安·施瓦克, 羅伯特·H·邁茲威奇 申請人:費爾蒙特礦物有限公司