Способ отверждения жидкостекольной литейной краски

Способ отверждения жидкостекольной литейной краски

Реферат

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к способам отверждения литейных красок на основе жидкого стекла, и может быть использовано при окрашивании литейных стержней.

Известен способ нанесения на поверхность литейного стержня жидкостекольной краски, включающий добавку к жидкому стеклу модификатора (патент №2151019), Этим путем обеспечивают ускорение отверждения покрытия, однако снижается живучесть краски, что создает неудобства при покраске стержней.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ (а.с. СССР №753523), обеспечивающий возможность регулирования времени отверждения жидкостекольного покрытия, однако сокращение времени отверждения краски этим способом обязательно резко уменьшает ее живучесть, возникает опасность отвержения краски до нанесения ее на поверхность стержня.

Известно, что жидкое стекло, взаимодействуя с кислотой, образует поверхностное покрытие более пористое и прочное при меньшем времени химического отверждения.

Задачей предлагаемого изобретения является минимизация времени отверждения на поверхности формы при обеспечении требуемой условиями производства живучести краски.

Поставленная задача решается введением в жидкое стекло сульфида натрия и предварительной обработкой окрашиваемой поверхности раствором хлорида меди (CuCl₂).

Сульфид натрия (Na₂S) при растворении в жидком стекле почти целиком гидролизуется с образованием кислой соли - гидросульфида натрия (NaHS), (1):

На модифицированном таким образом жидком стекле готовят литейную формовочную краску, а поверхность стержня опрыскивают хлоридом меди. Затем краску наносят на эту поверхность. При контакте двух веществ идет реакция с образованием сильной соляной кислоты (2), которая в минимальное время отверждается с образованием геля ортокремниевой кислоты (H₄SiO₄), (3):

Образовавшаяся соляная кислота (НСl) мгновенно отверждает натриевое жидкое стекло, что позволяет получить прочное и пористое литейное покрытие, обеспечивающее получение качественной поверхности отливки.

Технологическое осуществление следующее: растворимость при 20°С хлорида меди (CuCl₂) равна 74,5 г на 100 г воды, а гидросульфида натрия (NaHS) - 15,5 г на 100 г воды. В пересчете на молярность составляет для CuCl₂≈1,8 моль/дм³ и для NaHS≈2,0 моль/дм³. Рассматривая реакцию (3), водный раствор жидкого стекла должен иметь концентрацию не более 1 моль/дм³, что соответствует применению жидкого стекла с модулем М=3,00 и плотностью 1150÷1200 кг/м³.

Осуществление предлагаемого способа показано на следующем примере. Жидкое стекло плотностью 1200 кг/м³, модулем 3,0 смешивали с сульфидом натрия в соотношении 2:1: На модифицированном жидком стекле готовили краску, добавляя к нему дистенсиллиманит до плотности 1400 кг/м³. Поверхность окрашиваемого стержня опрыскивали 70% раствором хлорида меди, а затем наносили приготовленную днем ранее краску.

Краска на стержне отвердела за 7 секунд. Таким образом, налицо технический эффект: предлагаемый способ позволяет увеличить время жизни жидкостекольной краски (живучесть) и одновременно снизить время отверждения красочного слоя до минимума, тем самым обеспечив высоко качество поверхности будущей отливки.

Способ нанесения на поверхность литейного стержня жидкостекольной краски, включающий смешивание компонентов краски, отличающийся тем, что в состав краски вводят кислотообразующий реагент в виде сульфида натрия, а перед нанесением краски на стержень его поверхность обрабатывают хлоридом меди.