Состав для получения противопригарного покрытия литейных форм и стержней

Состав для получения противопригарного покрытия литейных форм и стержней

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам для получения противопригарных самовысыхающих покрытий литейных форм и стержней при производстве преимущественно цветного и мелкого чугунного литья. Цель изобретения - улучшение противопригарной способности покрытия за счет повышения его термопрочности в интервале температур 200 - 400°С. Состав содержит следующие ингредиенты, мас.%: алигооксиметилгидридсилметиленсилоксисилан 2,1 - 4,2, поливинилбутираль 0,7 - 1,4, органический растворитель 29,4 - 32,2, силикат натрия 0,11 - 0,38, огнеупорный наполнитель остальное. При этом силикат натрия в виде жидкого стекла или силикат-глыбы предварительно наносят на огнеупорный наполнитель, а его соотношение с олигооксиметилгидридсилметиленсилоксисиланом составляет 1:/0,05 - 0,09/. Использование силиката натрия в составе, содержащем кремнийорганический олигомер, позволяет ликвидировать провал в прочностных характеристиках покрытия при 200 - 400°С, улучшая тем самым противопригарные свойства покрытия, в особенности при производстве цветного и мелкого чугунного литья. Прочность покрытия при 200°С в 2,0 - 2,5 раза выше, чем при использовании одного кремнийорганического полимера, при 300°С - в 2,5 - 7,0 раз и при 400°С - в 1,5 - 2,0 раза. При этом в области высоких температур разупрочнения при использовании силиката натрия не наблюдается. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1524962

1511 4 22 Г 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСЯОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<С

Ф

h»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОП4РЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4423402/23-02 (22) 10.05.88 (46) 30.11.89. Бюл. № 44 (7Ц Научно-производственное объединение ло технологии машиностроения

«ЦНИИТМАШ» и Московский институт тонкой химической технологии им. М. В. Ломоносова (72) Б. И. Дьяченко, А. Б. Поленов, И. В. Валисовский, В. В. Киреев и В. П. Рыбалко (53) 621.744.079 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 712189, кл. В 22 С 3/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 712189, кл. В 22 С 3/00, 1978. (54) СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОТИВОПРИГАРНОГО ПОКРЫТИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам для получения противопригарных самовысыхающих покрытий литейных форм и стержней при производстве, преимущественно, цветно го и мелкого чугунного литья. Цель изоб. ретения — улучшение противопригарной способности покрытия за счет повышения его

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам для получения противопригарных самовысыхающих покрытий литейных форм и стержней ппи производстве, преимущественно, цветног;> и мелкого чугунного литья.

dåëü изобретения — улучшение противопригарной способности покрытия за счет повышения его термопрочности в интервале температур 200 — 400 С.

Состав для получения противопригарного покрытия содержит олигооксиметилгидридсилметиленсилоксисилан в количестве 2,1— термопрочности в интервале температур

200 — 400 С. Состав содержит следующим ингредиенты, мас%: алигооксиметилгндридсилметиленсилоксисилан 2,1 — 4,2, поливи нилбутираль 0,7 — 1,4, органический растворитель 29,4 — 32,2, силикат натрия О,! 1—

0,38 огнеупорный наполнитель остальное.

При этом силикат натрия в виде жидкого стекла или сил и кат- гл ыбы предварительно наносят на огнеупорный наполнитель, а его соотношение с олигооксиметилгидридсилметнленсилоксисиланом сосставляет 1: (0,05 — 0,09). Использование силиката натрия в составе, содержащем кремнийорганический олигомер, позволяет ликвидировать провал в прочностных характеристиках покрытия при 200 — 400 С, улучшая тем самым противопригарные свойства чокрытия, в особенности при производстве цветного и мелкого чугунного литья. Прочность покрытия при 200 С в 2,0 — 2,5 раза выше, чем при использовании одного кремнийорганического полимера, при 300 С— в 2,5 — 7,0 раз и при 400 С вЂ” в 1,5 — 2,0 раза. При этом в области высоких температур разупрочнения при использовании силиката натрия не наблюдается. 2 табл.

4,2 мас.%. Если содержание олигомера менее 2,1%, то покрытие не обладает достаточной прочностью при температурах выше 400 С, что может привести к браку отливки. При введении в состав более 4,2 мас% олигомера наблюдается заметное снижение прочности сцепления покрытия со смесью, что приводит к у худшению качества пон pxHocI отливок

В качестве стабилизатора состава используется поливинилбутираль в количестве

0,7 — 1,4 мас.%. Прн содержании поливинилбутираля менее 0,7% вязкость состава не1524962 достаточна для обеспечения минимально нео6ходи мой седи мента ционной устойчивости наполнит«ля. При содержании поливинил6утира.)я более 1,4 снижается прочность покрытий при 400 С.

B качестве органического растворителя в составе используется смесь этилового спирта и толуо13 (9:1) или смесь, содержащая, в основном, бутанол, этанол, толуол и хлор6ензол в соотношении 6:1,3:2,5:0,2 (БСТ), которыя является отходом производства на

Данков«ком химическом заводе.

Проти вон рига рные покрытия, содержа щие кремнийорганич«ские олигомеры, иракч«cки полностью разупрочняются B интервале r«MII«p;f Typ 200 - 400 С, что «вяза>ц> с низкой реакционной способностью олигоЫ<. J)() B., !л>1 > < I p;I II(f1 IIH a r<>го II p;IBII, I, I и прочностных свойствах покрытий в сс>стив для его приготовления вводят силикат натрия при массовом соотношении сго к <>лиг(>оксимс 1 ил> If,(J>è,(силл>«т и.l<. И<силоксисил;н<л

1: (0,05...0,09) в количестве 0,11 -0,38 час,.",,.

Если это cooTHOIII< HHe меныие 0,05 и количество силикати натрия меньше 0,11О(,, то эффект иовыцгс ния прочности покрытия при

200 400 (. с щ«нсзначительный, что может нривссти к браку Отливки. При ув«личении чассового соотношения более 0,0!) и соответ TBpHHo Hoâûøåíèè содержания силиh3òà натрия в покрытии бо lee 0,38 ) „, начинают скизывитыя сг<> сильная структурния активность 1 также ила вн«образую(ци« свойства, и, кик слсдствие этого, сниж«ни« прочности KBK при 200 — 400 (., TBK и нри

T(л1 н с р и т л р и х B hl I I I <. 800 (., I To и а м с т н 0 х х дН) )С Т 111)OTH BOIIP HI ;1 P Hl I<. (ВОЙСТВИ НОК РЫТИ и.

В качеств«огнеx нор ного на пол н ит«. IH чо гут Il pH чс няться ци ркон, кору нд, дис г«нсиллиманит, графит, тальк и другие огне упорные материалы. В случае использования графиты или тильки, неско.lhKo ув( личивается содержини«органического ри«твори тел я.

Примеры составов для Ilo)учения иpoTHвоцригарного покрьпия приведены в табл. 1

Сост I B IlpH I oTHBëHK)ò следук)щич ()6Р;1

В счесит«ль lfoM«II(3K)T наполнит«ль и p Icч«зное ко.>ич«ство силиката натрия в виде жидкого стекли c<>«T;IB3 Ха О 2,5 (О (в пересчете ни сл хой остаток). После иеремешивания в течение не менее 0,5 ч полученную смесь, для удаления остатков воды, высл шивиют при 150- 200"-С и охлаж lflK)T

;!о кол(натной т«ч пери туры При испол ь.(овании силикити натрия в виде силикат-глы6ы для этой цели cмешивание ингрс IH«нтов проводят B шаровой мельнице, гд«

llx перетирают 6 20 ч. Можно такж«исиоль<овать д«зинтегратор или д«смем6ритор, цри этом врс л<я переги 1);I oKp3щается.

Послс ст;1 !HII ио!roToBKH наполнит«ля следу T ст;>дня приготовления с вязу K) Ill(. го!

Фор.ч()ла и эor>p(г«>< (о<тив для получения цротивоиригарноп> IIHKphlTHH литейных форм и стержней

В органический растворитель при постоянноч веремешивании вводят кремнийорганический олигомер и леремешивают 0,3 0,6 ч до полного его растворения. Затем вводят цоливинилбутираль и продолжают перемешивиние до получения однородного раствора.

B полученный раствор при перемешивании засыпаются наполнитель, предварительно плакированный силикатом натрия.

Г!окрытие на формах или стержнях получают путем нансс HHH состава любым известным <. Иособом кистью, пульверизатором, окунанием и т. и.) .

Свойства составов и получаемых из них покрытий приведены в табл. 2.

Повышение прочности сичовысыхающих цр<>ти вон ри гарныx покрытий, ври те м пературих 200 — 400 (., Иолу чиемых из состава, содержащего дополнитсльно силикат натрия, об«си«чивается интенсификацией пилимери20 зиции с раскрытием flpo< транственных I!HK IH÷åcêH. структурных фрагментов в Олигочере, и соотв«тственно сни кением температу ры структурирования и формированием ярос) ринствен но-разветвленной поли мерной матрицы, обес печи ва ю щей достаточ нуlo эф25 ф< ктивность работы ц«н«й ч3кромолекx,л ;(ри

«с разрушении,,l гакже дополнительныч структурированиеч за сч«г ускорения перестройки ц«и«й MBKpoMoлекул кречнийоргиничсского олигочера и повышения возможн(нти взаимных контакт<>в и для конденс;>ции из<>лирс>винныx» OH групп кик чежlx цсияMH НОЛИЧ«ра, тиК и C О!З-ГpX 11113MII НИ

IIOBepXIl(>< Tlf kllIHOëíHòñля.

Кр(че того, прил<«н< ни< (íëèкит;1 íи грия н«шц р«,1(тв«нно на границ«1>;1.33«.I;i н коч>н)>итс ll()<в<>ляет за cчет снижс ния x,!«ëhЗ5 HHH функционильнос"ги llo,lèM«ðíîè сист«чы лл ш«обссцечивать онтич;>льн<>сть д Mflфирую(цих cв<>йств гриничн(>го «,loH B «Hcòåм<

Kp«MHIf H<>J»;f IfHuecKffH но II(M«p И<>дслой на нол и ит«л ь.

40 Г1рич«н«ние (илики ги натрия в спсТ3вс цр«дла >.аем ы х цроти во >ри г3pHBI х покрыTий ли г«йных форм и стержнеЙ позволя«т ув«личить прочность э) их покрытий цри

2(Н) (. l3 2 2,5 раза, нри 300-"С и 2,5 риз, нри 400(. в 18- 2 рази, а при более

45 высoKHx т«чиературах их прочн<>сть H<. ниже, ч«м у и:1(гестных покрьпий на кр«мнийорГ;1 НИ К(., Ч ГО НОЗВОЛ ЯСT > Ч tlhllIHTb КОЛ ИЧС СТВО деф«кто в отливок, осо6енно и ри получении цв«тного и челкого чугунного литья.

КрОЛ<с ЭТОГО, ПРИМЕНЕНИЕ дОПОЛНИтЕЛЬНО н«дорогого и широко используечого в литейноч производстве силикати натрия позволяет новысить эффективно Th ог применения дец(ев<н <> и н«дефицитного крел<нийорганичесКО Го () Ц> ГОЛ1(>РИ

1524962 совом соотношении к олигооксиметилгидридметиленсилоксилану 1:(0,05...0,09) при сле дующем соотношении ингредиентов, масо(>: при производстве преимущественно цветного и мелкого чугунного литья, содержа щи и оли гоокси метил гидридсил метиленсилоксисилан, поливинилбутираль, органический растворитель и огнеупорный наполни- 5 тель, отличающийся тем, что, с целью улучшения противопригарной способности покрытия за счет повышения его термопрочности в интервале температур 200 — 400 С, он дополнительно содержит силнкат натрия в масОлигооксиметилгидридсилметилсилоксисилан 2,1 — 4,2

Пол и винилбути раль 0,7 — 1,4

Органический растворитель 29,4 — 32,2

Силикат натрия О, 11 — 0,38

Огнеупорный наполнитель остальное

Та бли ца 1

Состав, )lac. 7.

) ) ) () Ингредиенты

5 Ь

2,10

О, 7() 4,20

2,88

0,96

4,?0

1,40

3,50

1,05

3,80

1,14

29,40

32, 20 30,45

31, 00

37, 20

0,27

32, ОО (), 25:"

64, 75

О, 29*

0,11"

64,89

0,38

64,62

62,59

63,9Ь

63,25 "В качестве силиката натрия использовано жидкое стекло плотность)в 1,50 г/см . и модулем 2,5.

Т а б л и и а

Свойства состава и получаемого из него противопригарного покрытия

1 1 J

1,70 1,65 1,55

0,51 0,50 l,73

1,85

1,85

1,85

0,47

0,85

0,34 (.(> l ..(в итс > н 13 I (ttt(x<>II

I (. гн >. I i > I l 1 . ((I .н н и и н I (тр, 1! !3»(н < К<>рр(н»р Ч 8;>< н.l»<.ll„

:3;Ih,> < I 7:3 )< 1ир,> н, I I I<»ttlt(н т>Н1!11! !1! 1<) )ä >ðñтн< н> » <) h<> 1>IT(т;> lt(I »<>р< >(нинч il <>I > I» r I >lч ирll I K l1 I «

I 1:3():36>. Ч<> нвв. Ж вЂ”,3». Р;>) гнсквн н;>б . (4 6

III)(»Iив< лствсннн-ивд, ><. »сhl н н<)млнн,l I «I I >1(нт», I. У)н> <)!>() I, \ I Гlll >!»(»,I. I )

Оглооксиметилгидридсилметиленсш— оксисилан

Поливиннлбутираль

Смесь этилового спирта и толуола (9: 1)

Смесь бутанола, эта.(ола, толуола и хлорбензола (БСТ)

Сил((кат натрия

Цирконий

Корупд

Иаршалнт

Плотность) г/см

Седнментацпонная устой сивость

К 1()l см

Прочность на срез, кгс/см, III)ll температуре, ! t r) 0A

800 !

ОЛО

1500 (), 4 (), 5

0,8

1,9 ) )

2,6 ) 8

2,9

<) 7

0,8

1,0

2 2

) <(2,9

3, -

3,3

4,4

0,5 ) 7

0,9 )

2,6

2,9

3,2

3,5

3,1

0,7

0,8

1,0

1,8

0,8

1,0

1,6

2,3

0,6 0,4

0,9 (),8

1,6 1,2

1,3 1, )

1,7 1,0

1,9 1, 1

2,1 1,3