Состав для получения противопригарного покрытия на литейных формах и стержнях

Состав для получения противопригарного покрытия на литейных формах и стержнях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК @4 В 22 С 3/00

ВСЕСОЩ? г q

13,,"„„ ., . И

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ИЦЩПт.--..ъ;

1,4-3, 4

0,3-0,6 вещество

Полиакриловая или полиметакриловая соль одно" валентного или двухвалентного оанования

Вода

0,2-1,7

Остальной

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

re ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЬПИЙ (21) 3752899/22-02 (22) 19.06.84 (46) 07.03.86. Бюл. Ф 9 (72) Л.А.Большаков, Н.Н.Варава, М.Н.Сосновцев, Г.Л.Давшан, Б.С.Бесчасный, Е.В.Игнатенко, А.А.Костаман и Ю.Д.Кузьмин (53) 621.744.079(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 160806, кл. В 22 С 3/00, 1961.

Авторское свидетельство СССР

Ф 211038, кл. В 22 С 3/00, 1965.

Авторское свидетельство СССР

Ф 980921 ° кл. В 22 С 3/00, 1981.

:(54)(57) СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОТИВОПРИГАРНОГО ПОКРЫТИЯ НА ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМАХ И СТЕРЖНЯХ, включающий дистен-силлиманитовый концентрат, бентонит, сульфитно-дрожжевую бражку, анионное поверхностно-активное вещество, технологическую добавку и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения качества форм и стержней за счет улучшения

„SUÄÄ 1215834 A кроющей способности состава и повышения прочности покрытия, он в качестве технологической добавки содержит полиакриловую или полиметакриловую соль одновалентного или двухвалентного основания при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Дистен-силлиманитовый концентрат 47-57

Бентонит 0,8-2,2

Сульфитно-дрожжевая бражка

Аннонное поверхностно-активное

121S834

c d 0 с 1 Р Р и Р с

СООН

"-СН -CH — СН -СН-СН-CH — СН -СН-СН -СН-",ц,и

СО0Н C00H COOH COOH а с двухвалентным

1 Фо

-СН -С

Ме

0r г

-СН -С

0 — СН

45 — СН

55. — СН вЂ” С вЂ” СООМе

СН, Изобретение относится к литейному производству и касается литейных форм и стержней, используемых преимущественно для изготовления отливок из стали и чугуна.

Цель изобретения — повышение качества форм и стержней за счет улучшения кроющей способности состава и повышения прочности покрытия.

В составе по изобретению в качестве полиакриловой соли с одновалентным основанием применяется полиакрилат натрия или полиакрилат аммония, или полиакрилат калия, а

t с двухвалентным основанием примев упрощенной записи (— СН -СК вЂ” ) ., l

СООН является продуктом радикальной полимеризации акриловой кислоты (СН

= СН вЂ” COOH) по типу "голова к хвосту" (м, — присоединение). Однако некоторые звенья макромолекул соединяются между собой по типу: "голова к голове" (Ф, a — присоединение) и "хвост к хвосту" (P l3 — присоединение).. Полиакриловая кислота с . . молекулярной массой до 300000 и более

7 ° 10 растворима B воде и в лигноя сульфонатах. Она поставляется в виде

;водного раствора, может также поставляться в виде белого порошка, растворимого в воде и лигносульфонатах.

Полиакриловая кислота применяется в качестве эмульгатора и диспергатора при водно-суспензионной полимеризации и для получения целого ряда производных полимеров, в том числе и полимерных солей, используемых в латексах.

Полиметакриловая кислота ! (Сн — С вЂ” ОООН )!! является таяяе.

С 3 продуктом радиальной полимериэации, но метакриловой кислоты (СН = С ). В противопригарных

-Снэ СООН красках она может применяться с молекулярной массой до 6,2 10 . Поли5 метакриловая кислота используется няется полиакрилат магния или полиакрилат бария.

В качестве- полиметакриловой соли с одновалентным основанием

5 применяется полиметакрилат натрия или полиметакрилат аммония, или .полиметакрилат калия, а с двухвалентным основанием применяется полиметакрилат магния или полиметакрилат

1О бария.

Полимерные соли полиакриловой или полиметакриловой кислоты получаются их нейтрализацией основаниями:

Na0H, NH+OH, КОН, Mg(OH), Ва(ОН)

15,Полиакриловая кислота! в тех областях техники, что и полиакриловая, и мало отличается по внеш нему виду и свойству от полиакрило-. вой. Полиметакриловая кислота растворима в воде и в лигносульфонатах.

Нейтрализация полиакриловой или полиметакриловой кислоты основаниями

NaOH, МН40Н, КОН, Mg(OH)< и Ва (ОН) с получением необходимых солей проводится в водной среде до приготовления противопригарного покрытия.

В противопригарном покрытии используются также готовые полиакриловые или полиметакриловые соли.

В упрощенном виде полиакриловые соли с одновалентным катионом имеют строение: — СН вЂ” СН вЂ” )

40 СООМе

Аналогично для полиметакриловой соли с одновалентным катионом структурная формула имеет вид:

1215834 а с двухв але нт ным

0 у

С

1, Ме

0 — СН г

СН

- СН

-С- С

СН

10 где Ме — одновалентный катион, а

Ме — двухвалентный катион.

Введение в состав противопригарного покрытия IIOJIHRKpHJIoablx или полиметакриловых солей обусловлено их химической совместимостью и инертностью к формовочным матери-. алам с основными свойствами; физическим и химическим подобием к материалам смеси, проявлякицим щелочные свойства; укрупненным молекулярным строением, особенно для солей с двухвалентным катионом, и лучшей пленкообразующей и адгезионной спо, собностью.

25

Поэтому улучшается кроющая способность, повышается прочность, улучшаются противопригарные свойства и в ряде случаев седиментационная устойчивость.

Понижение содержания полиакриловой.и полиметакриловой соли ниже нижнего предела ухудшает кроющую способность, снижает прочность и противопригарные свойства .покрытия.

Повышение содержания полиакриловой и полиметакриловой соли выше верхнего предела приводит к увеличению вязкости покрытия, ухудшению крою40 щей способности и противопригарных свойств покрытия.

В качестве огнеупорного наполнителя в составе покрытия используется дистен-силлиманит. Бентонит выполняет функцию связующего.

В качестве органического связующего используется суль@итно-дрожжевая бражка.

Применяемое в составе покрытия аннионное поверхностно-активное вещество может быть в виде моющего средства "Прогресс", ДС-РАС, контакта Петрова, КЧНР, жидкого мыла (технического или хозяйственного), подмыльного щелока и др.

Технология приготовления состава заключается в следукицем.

В быстродействующей мешалке вначале нейтрализуют в водном растворе полиакриловую или полиметакриловую кислоту щелочью или растворяют в во" де готовую полиакриловую или полиметакриловую соль из расчета получения концентрации соли 0,4-10,0Х, Затем в лопастную мешалку, имеющую скорость вращения около 100 об./мин, вводят бентонит или глину, органическое связующее и перемешивают в течение 10-15 мин. Далее добавляют огнеупорный наполнитель, раствор полимерной соли и при необходимости воду и перемешивают 10-15 мин до получения однородной суспензии заданной плотности.

Оценка пригара проводилась по классификационной характеристике, предложенной Ф.Д.Оболенцевым, по которой трудоемкость его удаления выражается» баллами. Количественная оценка кроющей способности покрытия проводилась по величине среднеквадратического отклонения толщины слоя и равномерности глубины проникновения в смесь покрытия.

В табл. 1 и 2 приведены составы и физико-механические и технологические свойства покрытия с полиакриловыми солями и известного покрытия, а в табл. 3 и 4 — составы, физикомеханические и технологические свойства покрытия с полнметакриловыми солями и известного покрытия.

Как видно из табл. 1-4, оптимальное содержание полимерных солей полиакриловой или полиметакриловой кислот находится в пределах 0,21,7 мас.Х, что соответствует 0,44,0Х-ной концентрации полимера в водном растворе. Увеличение содержания полимерной соли полиакриловой или полиметакриловой кислоты свыше

1,7мас.X приводит к ухудшению вязкости суспензии кроющей способности и качества отливок, а снижение ее содержания ниже 0,2 мас.Х вЂ” к ухудшению седиментационной устойчивости, кроющей способности, прочности на истнрание и сйижение противопригарных свойств. . Реализация изобретения позволяет улучшить кроющую способность покрытия (по толщине слоя +0,06 - +О, 11, вместо -0,16 — t0,21 мм или 1,9—

2,6 раза; по глубине пропитки +0,11° Й 0,09 вместо E 0,15 > 0,18 мм . или 1,3-2,0 раза, где t - -средне

1215834 квадратичное отклонение), прочность покрытия на истирание при одинаковом содержании полимера не менее чем в 1,6 раза и улучшить на 1-,.2 поТаблица 1

Содержание компонентов, мас.7, в покрытиях

Компоненты

7 8 (известное) 5 6

4 (оптимальное) 1 2 3

Дистен-силлиманит

47 ° 0 47,0 48,0 54 ° 0 55,0 57,0 57,0 47,0-57,0

2,2 2,2 2,0 1,8 1,5 0,8 0,8 0,8-2,2

Бентонит

3,4 3,4 3,0 2,5 2 2 1,4 1,2 2,2-3,4

0 6 0,6 0,4 0,4 0,4 0,3 0,3 0,3-0,6

0,4-0,7

0,1 0,2 полиакрилат магния

0,4 полиакрилат натрия

1,0 полиакрилат аммония

1,5 полиакрилат калия

1,7 2,0

46,7 46.,6 46,2 40,3 39,4 38,8 38,7 Остальное

Вода

Органическое связующее:сульфитно-дрожжевая бражка

Анионное поверхностно-активное вещество: моющее средство

"Прогресс"

Полиакриловая или полиметакриловая кислота

Полиакриловая

СОЛЬ: полиакрилат бария рядка (баллы) качество поверхности отливок.

Экономический эффект составит

1, 29 руб °

1215834

Таблица 2

Состав покрытия

Свойства

Предлагаемый

2 3 4 5 6

Известный

1 ()

Вязкость по висхознметру В3-4, с 28 30 45 50

340 40,0-80,0

50

Отстой красочной суспензии, см, через 7 ч 1,80 0,40 0,20 0,05 0,00 0,00 0,00 0,1-0,25

Кроющая способность:

Толщина слоя покрытия и среднеквадратичное отклонение, мм 0,6й 0,82 1,4+ 1,4+

0,14 0,04 0,09 0,09,((), S+О, 16)— (1,8+ 0,2) 1,8+ 2,5+

0,11 0,12

1,9+

0,09 (0,610, 15) (1,0 0, 17) 0152 t И 13й 12 10+

012 0,11 0,10 010 009

0,9

0,10

0,6+

0,12

Стойкость покрытия к истиранию, r, песка 4600 4700 5300 5700 6000 7500 9000 1780-4500

3 2 2 1

Таблица 3

Содержание компонентов, мас.Ж, в покрытиях

Компоненты

8 (извест" ное) Дист ен-с иллиманит

57,0 57,0 47,0-57,0

47,0 47,0 48,0 54,0 55,0

2 2 2 2 2 О 1 8 1 5

0,8 0,8 0,8-2,2

Бентонит

Органическое связующее: сульфитно-дроа кевая браяжа 3,4

34 30 25 22 14 12

3,2-3,4

Глубина проникновения покрытия в смесь и среднеквадратичное. отклонение, мм

Количество поверхности отливок, баллы, по способу удаления пригара

3 4 5 (оптимальное) I

1215834

Продолжение табл.3 э нокрыти ис ест0,4-0,7

0,1 0,2 полиметакрилат магния

0,4 полиметакрилат натрия

1,0 полиметакрилат аммония

1,5 полиметакрилат калия

1,7 2,0

Вода

Т а б л и ц а 4

Состав покрытия

Свойства

Известный

5 6 7

1 2 3 4

300 40,0-80,0

30 35 45 55 55 85

Отстой красочной суспензии, см, через 7 ч 1,9 0,55 0,15 0,08 0,00 0,00 0,00 0,10-0,2S нение, мм

Анионное поверхностно-активное вещество: моющее средство

"Прогресс"

Полиакриловая или полиметакриловая кислота

Полиметакриловая соль: полиакрилат бария

Вязкость по вискозиметру

ВЗ-4, с

Ероющая способность . толщина .слоя покрытия н среднеквадратичное отклоОвб О ° 6 О ° 4 Оэ4 О ° 4 ОэЗ ОъЗ ОъЗ Оэб

46 7 46 6 46,2 40,3 39,4 38,8 38 7 Остальное

Предлагаемый (0 6k 0 8+ 1,21 1 3 » 1,5+ 1 7+ 2 4+ (0810 17)

0 13 0,06 0,08 0,10 0,09 0,10 0,12 (1 8+0,21) 12

1215834

Продолжение табл.4 покрытия

9вбстный

6 7

1,6+ 1,5i 1,2> 1,3>

0,13 0,11 0,10 0,11

1,0+ 1,0» 0,81 (0,6+О, 16)

0 09 . 0 09 0 12 <(1,1+О 18) Стойкость покрытия к истиранию, г, песка 4700 4750 5200 5800 6100 7600 8900 1780-4500

3 2 2

Составитель И. Куницкая

Редактор Н. Бобкова Техред Т.Тулнк Корректор С. Черни

Заказ 934!11

Тираж 757

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1"лубина проникновения покрытия в смесь и среднеквадратичное отклонение, мм

Качество поверхности отливок баллы, по способу удаления пригара

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5