Суспензия для изготовления литейных керамических форм по выплавляемым моделям

Суспензия для изготовления литейных керамических форм по выплавляемым моделям

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(11)

ИЗОБРЕТЕН ИЯ ,Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.03.73 (21) 1894325/02 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.03.77. Бюллетень М 9 (45) Дата опубликования описания 24.06.77 (51) N.Êë. В 22 С 1/02

//В 22 С 9/04

Государственныб комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий (53) УДК 621.742.4:

:621.74.045 (088.8) (72) Авторы изобретения Л. А. Житкова, И. Б. Сокол, А. С. Муркина, В. А. Озеров и Б. М. Ябко (71) Заявители

Научно-исследовательский институт технологии автомобильной промышленности и Московский авиационный технологический институт (54) СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЛИТЕЙНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ

ПО ВЪ|ПЛАВЛЯЕМЪ|М МОДЕЛЯМ

Этилсиликат

Эмульгатор

Вода

Огнеупорный наполнитель

4,0 — 10,0

0,55 — 1,4

18,0 — 24,0

Остальное

Изобретение касается композиций, например, для огнеупорных форм, используемых в литье по выплавляемым моделям, Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является композиция для огнеупорных форм на основе полиэтилсиликата, разбавителя, неионогенного эмульгатора и огнеупорного наполнителя. В качестве полиэтилсиликата используется этилсиликат-50, а в качестве разбавителя вода (1).

Однако известная композиция обладает плохой смачиваемостью. Так, краевой угол смачивания модельного состава композиции с поливиниловым спиртом в качестве эмульгатора равен 80 — 90, с полиэтиленгликолем

92 — 96, в то время как предпочтительная смачиваемость должна быть менее 40 . В такой композиции используется ряд эмульгаторов с низкой эмульгирующей способностью.

Например, поливиниловый спирт не позволяет получить устойчивую, нерасслаивающуюся композицию (эмульсию или суспензию).

Быстрое нарастание вязкости известной композиции во времени сокращает время ее живучести до 18 — 24 час, что наблюдается при использовании в качестве эмульгатора поливинилового спирта, ОП-7, и т. д. Композиция обладает невысокими связующими свойствами, у нее низкая прочность (менее

40 кг/сл ) получаемых оболочковых форм.

Кроме того, отдельные известные эмуль5 гаторы обеспечивают необходимую смачиваемость моделей суспензией (композицией), например, ОП-7 (смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов), но одновременно с этим обладают высокой вяз10 костью, быстро нарастающей во времени, вплоть до потери текучести, а другие, например полиэтиленгликолевые эфиры, наоборот.

Таким образом, ни один из эмульгаторов в известной композиции не позволяет получить необходимый комплекс свойств.

С,целью стабилизации свойств и повышения связующей способности в предлагаемую суспензию введена в качестве эмульгатора

20 смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов, предпочтительно ОП-7, с поливиниловым спиртом, взятых в соотношении

0,55: 0,45 при следующем соотношении ингредиентов (в вес. %):

549235

Таблица

l Концентра сия эм ль1 гатора в жидкой фазе, вес, %

Вязкость по ВЗ-4

Эмульгирующа способность частиц ЭТС в эмульсии

МКМ

Краевой угол смачивания, Класс эмульгаНаименование

3(.ивучесть, сутки Прочность керамики, кгс/смз эмульгатора через

24 ч,сразу

Неионогенные ПАВ

Оксиэтилированные жирные кислоты (стероксы) 58

0,6

30,8 Полиэтиленгликолевые эфиры

0,6

45,29,0

Оксиэтилированные амины (синтамины) 35

0,6

35,0

0,6

ОП-7

48,0

1,5

40,0

Высокомолекулярные ПАВ

0,6

32,4

Поливиниловый спирт

32,4

i1,5

Комплекс ный ПАВ

ОП.-7 — 0 6%

ПВС вЂ” 0 48%

50,0

1,08

ОП-7 — 1 5%

ПВС вЂ” 1,2%

55,0

2,7

ОП-7 — 2,5%

П.ВС вЂ” 2,0%

45 — 52

4,5

Процесс смешивания осуществляют на установке, имеющей скорость не менее

1500 об мин. В воду при перемешивании вводят эмульгаторы в количестве 2,2 — 5,5% от веса жидкой фазы, а затем добавляют огнеупорный наполнитель.

После перемешивания введенных ингредиентов в течение 10 — 15 мин добавляют этилсиликат-50. Общее время перемешивания составляет 30 — 45 мин.

Пример 1. В установке с числом оборотов мешалки 2800 об мин перемешивают ингредиенты суспензии на основе этилсиликата-50, воды и смеси эмульгаторов: ОП-7 с поливиниловым спиртом, вводимых в количест-. ве 2,7% от состава жидкой фазы.

Устойчивость суспензии контролируют по изменению вязкости ее с течением времени и склонности к оседанию (седиментации), а смачиваемость — измерением краевого угла смачивания модельного состава (P — 3) .

Как видно из таблицы, использование смеси эмульгаторов ОП-7 и поливинилового спирта значительно повышает прочность керамических оболочек. Смачиваемость также укладывается в желательный интервал — 40".

Предложенная суспензия обладает технологиИз полученной суспензии готовят четырехслойные керамические образцы, испытываемые на прочность в сухом состоянии, после выплавления модельного состава в горячей

5 воде.

Процесс сушки образцов осуществляют по следующему режиму:

1) сушка в потоке воздуха при скорости

4 м/сек, t =26 — 30 С, относительной влаж10 ности 30 — 40% — 1 час 30 мин.

2) сушка в парах аммиака — 10 мин.

3) выветривание на воздухе — 10 мин.

Пример 2. Для приготовления суспензии на основе этилсиликата-50 и воды в качестве эмульгатора используют смесь ОП-7 с поливиниловым спиртом в количестве 4,5% от состава жидкой фазы. Ингредиенты суспензии перемешивают, как показано в приме20 ре 1, Результаты испытаний сведены в таблицу. ческой вязкостью (допускаемые границы вязкости 40 — 95 сек), стабильной во времени, 25 живучестью до 3 суток.

Механизм действия смеси полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов и

549235

Формула изобретения

4,0 — 10,0

0,55 — 1,4

18,0 — 24,0

Этилсиликат

Эмульгатор

Вода

Огнеупорный наполнитель

Остальное

Составитель Г. Доронина

Техред Л. Кочемирова

Корректор И. Симкина

Редактор В. Кожемякин

Заказ 282/972 Изд. М 480 Тираж 1054 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-З5, Раушская наб., д. 4/5

Гпп. Харьк. фил. пред. «Патент» поливинилового спирта в качестве комплексного эмульгатора объясняется следующим, Эмульгаторы различных классов избирательно адсорбируются при наличии двух границ фаз: «пылевидный накопитель — вода» и «этилсиликат — вода». Поэтому для достижения высокой агрегативной и кинетической устойчивости суспензии и ее высокой клеющей способности необходимо комбинировать поверхностно-активные вещества различной природы, Таким образом, ОП-7 (неионогенный эмульгатор) в составе суспензии, адсорбируясь на границе раздела фаз «этилсиликат — вода», обеспечивает высокую агрегативную устойчивость дисперсной фазы в эмульсии, значительно понижает поверхностное натяжение воды, обеспечивая достаточную смачивающую способность суспензии.

Поливиниловый спирт (высокомолекулярный эмульгатор) в составе композиции, адсорбируясь на границе раздела «огнеупорный наполнитель — вода», предотвращает агрегацию частиц накопителя, и увеличивая вяз.кость системы, обеспечивает достаточную кинетическую устойчивость предложенной суспензии.

Суспензия для изготовления литейных керамических форм по выплавляемым моделям, включающая этилсиликат, эмульгатор, огнеупорный наполнитель, воду, о т л и ч а ю10 щ а я ся тем, что, с целью стабилизации ее свойств и повышения связующей способности, она содержит в качестве эмульгатора смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов и поливиниловый спирт, взятых

15 в соотношении 0,55: 0,45 при следующем соотношении ингредиентов (в вес, ):

Источник информации, принятый во вни25 мание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Ко 396354, В 22 С 9/04, 1971 г.