New bicomponent binders for foundry moulding sands composed of phenol-furfuryl resin and polycaprolactone

Nuevos aglutinantes bicomponentes para arenas de moldeo de fundición compuestos de resina de fenol-furfurilo y policaprolactona

El objetivo de este artículo es probar las propiedades de las arenas de moldeo de fundición con un nuevo aglutinante orgánico bicomponente. El nuevo aglutinante está compuesto por una resina de fenol-furfurilo, utilizada habitualmente en fundición, y un material biodegradable, la policaprolactona. El artículo presenta la investigación de las propiedades de resistencia, destrucción térmica y deformación térmica de arenas de moldeo con un nuevo aglutinante bicomponente. Se demostró que la inserción de policaprolactona a la resina de fenol-furfurilo no disminuía las propiedades de resistencia de las arenas de moldeo ensayadas. El nuevo aditivo no afectó a la degradación térmica de las arenas de moldeo, pero cambió su curso de deformación térmica.

INTRODUCCIÓN

El grupo de aglutinantes predominante en la producción de moldes y machos de fundición incluye las resinas sintéticas.

Todos los tipos de resinas sintéticas pueden fragmentarse y asimilarse biológicamente, sin embargo, estos procesos pueden durar en la mayoría de los casos decenas o incluso cientos de años. Los datos de la bibliografía [1 - 3] muestran que existe la posibilidad de utilizar materiales biodegradables como aditivos para materiales petroquímicos con el fin de provocar su biodegradabilidad. Dicho material podría ser la policaprolactona biodegradable (PCL).

La poli(e-caprolactona) es un poliéster alifático lineal simple formado por la polimerización por adición con apertura de anillo de la e-caprolactona, normalmente iniciada por un alcohol o diol en presencia o ausencia de un catalizador. El polímero tiene una estructura regular y es cristalizable. La policaprolactona (PCL) cristaliza aproximadamente al 50% en forma de esferulitas [4].

La policaprolactona es compatible con varios otros polímeros, lo que permite la formación de diversas mezclas biodisintegrables y se utiliza como componente biodegradable [2]. Iwamoto y Tokiwa [5] realizaron estudios detallados sobre la biodegradabilidad de la mezcla de policaprolactona (PCL) y poliolefina, incluida la relación entre la biodegradabilidad y la estructura de fase.

La biodegradabilidad no es la única ventaja de la policaprolactona. El polímero, que tiene una temperatura de transición vítrea muy baja, suele mezclarse con polímeros de temperatura de transición vítrea más alta y, en sistemas miscibles, plastifica al otro componente. A menudo se añaden sustancias con baja temperatura de transición vítrea a polímeros con alta temperatura de transición vítrea para hacerlos más flexibles y reducir su fragilidad [6].