The identification of pyrolysis products of the alphaset binder with gas chromatography/mass spectrometry

Identificación de los productos de pirólisis del aglutinante alphaset mediante cromatografía de gases/espectrometría de masas

Se utilizó la pirólisis-cromatografía de gases-espectrometría de masas (PyGC/MS) para identificar los principales productos orgánicos creados por la pirólisis de los componentes del aglutinante ALPHASET: endurecedor/catalizador, resina y resina curada. Durante el proceso de fundición, los machos y los moldes se someten al calor intenso del metal fundido. Como resultado, los componentes orgánicos sufren una descomposición térmica y producen una serie de compuestos orgánicos complejos. En este estudio, los compuestos orgánicos se identificaron provisionalmente mediante GC/MS tras la pirólisis de los componentes a 700, 900 y 1100°C.

INTRODUCCIÓN

La producción mundial anual de 100 millones de toneladas de piezas moldeadas es un poderoso factor de desarrollo económico del mundo. Al mismo tiempo, crecen las necesidades de piezas moldeadas manufacturadas. Las piezas fundidas son cada vez más complejas, y el deseo de reducir su peso hace que las paredes de las piezas fundidas sean cada vez más finas. Por lo tanto, requieren mejores tecnologías para producir moldes y machos, y la introducción de nuevas aleaciones para satisfacer estos requisitos. Los procesos de fundición generan diversos compuestos, a menudo nocivos, sobre todo cuando se utilizan aglutinantes a base de resinas sintéticas. Las investigaciones han demostrado que en los gases emitidos por la fundición, hay más de 40 compuestos presentes en la lista HAP (Hazardous Air Pollutants definidos aquí como los 188 compuestos que están categorizados en el Título III: Hazardous Air Pollutants of the 1990 Clean Air Act Amendments). Una de las principales fuentes de COV y HAP es la pirólisis de las resinas utilizadas en el núcleo y las arenas de moldeo (es decir, resinas orgánicas, aditivos de carbono) durante la fundición.

Para responder a las exigencias de protección del medio ambiente, es necesario reducir el consumo de sustancias orgánicas, lo que puede lograrse sustituyendo los aglutinantes orgánicos por inorgánicos o utilizando aglutinantes orgánicos más reactivos, lo que permite utilizarlos en menores cantidades.

Actualmente, en la gama de arenas de moldeo con ligantes orgánicos las arenas de moldeo con resinas de furano endurecidas con ácidos sulfónicos (sulfonic acid cured furano no-bake) ocupan la posición principal. Se caracterizan por unas propiedades tecnológicas muy buenas y pueden aplicarse tanto a metales ferrosos como no ferrosos (por ejemplo, aleaciones de aluminio).