Холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных стержней и форм

Холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных стержней и форм

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О A И С А Н И Е ())) 544496

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.05.75 (21) 2135431/02 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.77. Бюллетень М 4 (51 ) М. Кл. - В 22С 1/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.742.4 (088.8) Дата опубликования описания 01.03.77 (72) Авторы изобретения

В. А. Соколова, Т. И. Пешкина, А. А. Сорокина, Д. П. Царьков, Л. С. Лебедева, А. А. Максимова, 3. Г. Асеева и С. И. Прозорин

Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства (71) Заявитель (54) ХОЛОДНОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЪ

ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕР)КНЕЙ И ФОРМ

Фенолформ альдегидная смола марки ОФ-1 3,0

Катализатор (раствор бензосульфокислоты) 0,9

Сверк 100% и аполнителя

Изобретение относится к отрасли литейного производства и может быть использовано при изготовлении стержней и форм, твердеющих в холодной оснастке.

Известна холоднотвердеющая смесь, содержащая огнеупорный наполнитель, синтетическую смолу и катализатор отверждения при следующем соотношении ингредиентов в вес. /о.

Огнеупорньш заполнитель (кварцевый песок) 100

Но стержни, изготовленные из этой смеси, имеют низкую прочность и повышенную хрупкость.

Эти недостатки частично устранены в холоднотвердеющей смеси, содержащей в качестве наполнителя кварцевый песок, в качестве связующего мочевиноформальдегидную смолу и в качестве катализатора отверждения — ортофосфорную кислоту, взятые в следующих количествах, вес. .

Кварцевый песок 100,0

МочевинофоРмальдегиднаЯ Св смола марки УКС 3,0 и

Ортофосфорная кислота 0,9 теля о

Однако смесь и такого состава имеет низкие прочностные свойства и термостойкость, повышенную хрупкость. Кроме того, происходит повышенное выделение формальдегида

5 при изготовлении смеси и стержней и выделение аммиака при заливке форм металлом, что ухудшает условия труда в литейных цехах.

Цель изобретения — повышение прочности затвердевших стержней, их термостойкостп, )p снижение хрупкости и улучшение санитарногигиенических условий труда.

Для этого предлагается использовать в качестве отвердитсля водорастворимый продукт пиролиза древесины, обработанньш концент15 рированной соляной кислотой до рН= 1,0— — 2,5, при следующем соотношении ингредиентов в вес. %..

Мочев и нофор м ал ьдегпдн а я смола 2,0 — 3,5

Отвердитель 0,5 — 2,0

Огнеупорный наполнитель Остальное

Водорастворимый продукт пиролиза древесины содержит 15 — 30% оксикислот и нх производных, 8 — 30 "/о левоглюкозана, 10—

25 20 /о многоатомпых (в основном, двухатомных) фенолов и Нх производных, 5 — 15о/о этиленглпколя и его уксуснокислых эфиров, 5 — 10 /о жирных кислот (C> — C;).

Приготовление отвердитсля осуществляется

ЗО в следующем порядке. В водорастворимый

544496

Таблицa 1

Количество в вес.

Состав смеси

96,5

3,0

0,5

96,5

9о,о

2,0

2,0

94,5

95,0

3,0

2,0

Песок кварцевый

Смола

2,0

3,5

Отвердитель КД

1,5

2,0

Физико-механические и технологические свойства

Живучесть, мин

Осыпаемость, Предел прочности ооразцов (кг/см ): на сжатие после выдержки в ящике в течение (мин)

3 -4

0,02

0,05

0,03

0,04

0,06

2,0

4,5

)7,0

1,5

4,0

7,0

3,0

5,6

)7,0

4,0

6,0

)7,0

1,5

3,5

7,0

30 при растяжении после выдержки на воздухе в течение (час):

3,0

11,0

10,0

1,5

8,0

10,0

3,0

12,0

12,0

4,5

12,0

12,0

2,5

8,0

10,5

24 продукт пиролпза древесины вводится концснтр!!1)он анна!я соляна(я кислотаl В соотношепип 3:1 — 10:1, и смесь перемешивают в течение 5 — 10 и lll

1 отовый Отнердитель, именуемый отвердителем КД, представляет собой однородную жидкОсть тсыпокоричнеВОГО цвета, вязкостью по Б3-4 20 — 60 сек, с р1.1=1,0 — 2,5.

Отвердитель обладает комплекспь!м действием. Органические кпсчОTI и соляиая кислота, входящие в состав отвердителя, обеспечивают отверждение смолы в заданное время.

Этилепгликоль и его производные, а также левоглюкозап оказывают пластифицирующее действие. Они препятствуют появлению внутренних напряжений в затвердевшей пленке смолы и тем самым обеспечивают ее сплошность, что приводит к повыше(шю механической прочности затвердевшей пленки и ее эластичности, в результате чего повышаются механическая и поверхностная прочность

Технология изготовления предлагаемой смеси не отличается от известной технологии, применяемой в литейном производстве при изготовлении холоднотвердеющих формовочных и стержневых смесей.

Введение отвердителя в смесь в количестве

0,5 — 2,0% является оптимальным; при»eH! шем содержании его в смеси замедляется отверждение стержней в оснастке и снижается тсрмостойкость смеси, а санитарно-гигиениче=кие условия улучшаются незначительно; .при увеличении содержания его в смеси снижаетзатвердевших стержней, снижается их хрупкостьь.

Входящие г, состав отвердичсля многоатомные фенолы и их производные вступают во взаимодействие с формальдегидом, находящимся в свободном состоянии в мочевиноформальдегидной смоле и выделяющимся в процессе отверждения смолы при действии кислых реагентов отвердптеля. За счет это10 го снп)кается концентрация формальдегпда в воздухе и улучшаются санитарно-гигиенические условия труда.

Производные многоатомных фенолов, входящие в состав отвердителя и образующиеся в

15 процессе отверждения смолы, повышают термостойкость затвердевших с!сржней.

В табл. 1 приведены примеры составов смесей и их физико-механические и технологические свойства. В качестве связующего ис20 пользуется мочевиноформальдегидная смола (УКС или М 19-62) . ся их живучесть и прочность при растяжении

55 после выдержки образцов или стержней на воздухе.

Оптимальное содержание мочевиноформальдегидной смолы составляет 2,0 — 3,5%; при меньшем содержании ее в смеси не обеспечи60 ва ется требуемая прочность отвержденных

cTep>«!le(I, при большем — повышается газотворцая способность смесей, появляется опасность возникновения брака по газовым раковинам, ухудшаются санитарно-гигиенические

65 условия труда.

544496 аблица

Термостол кость композиции (вес.;;) при температуре нсн.лтаиия, С!

Состав композиции Ко лияествз, смола+отвердитель

400

200

GOO

900

Смола УКС

Ортофосфорная кислота

0,9

85

80

2,5

Смола УКС

Отвердитель

1,5

Формула изобретения

Составитель И. Куницкая

Тсхред Е. Пезрова редактор С. Макагон

Корректор А Галахова

Заказ 217/2 Изд. ¹ 153 Тираж 1054 Подписное

Ц1-1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, нр. Сапунова, 2

Термостойкость стержней характеризуется термостойкостью отвержденной композиции смола+отвердитель (для сравнения — смола+

—,îðòîôîñôîðíàÿ кислота), которая определяется потерей веса (в %) при нагревании навески отвержденной композиции.

В табл. 2 представлены результаты испытаний термостойкости композиции смола+

+отвердитель, выдержанной на воздухе в течение 24 час и последовательно нагретой до

900 С.

Из табл. 2 видно, что предложенная смесь позволит получить высокую термостойкость стержней.

Наличие в составе смеси отвердителя способствует связыванию формальдегида в смоле, что улучшает санитарно-гигиенические условия труда в литейных цехах.

Предложенная холоднотвердеющая смесь

IIo сравнению с извесгной имеет повышенную прочность стержней, низкую осыпаемость, что сок1зан1ает Ор;1к orливо14 11o II»>Ie стержней изза поломок н засоров, н повышенную термостойкость отвержденных стержней.

Холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных стержней и форм, включающая огнеупорный наполннтель, мочевино-формальдегидную смолу и отвердитель, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения прочности и термостойкостп, а также снижения ее хрупкости и улучшения санитарно-гигиениче10 ских условий труда, в качестве отвердителя смесь содержит водорастворимый продукт пнролиза древесины, обработанный концентрированной соляной кислотой до рН=1,0 — 2,5, при следующем соотношении ингредиентов в

О

15 вес.

Мочевиноформальдсгидная смола 2,0 — 3,5

Водорастворимый продукт пи20 ролпза древесины, обработанный концентрированной сОлянОЙ кпслот011 до pH=

= 1,0 — 2,5 0,5 — 2,0

Огнеупорный наполннтель Остальное