Комплексный катализатор для отверждения песчано-смоляной смеси

Комплексный катализатор для отверждения песчано-смоляной смеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ъатоктпо-тг .ничBcк343 библиотека МБА

О П И С А Н И Е п1 566623

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеатсних

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09,10.75 (21) 2179260/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.77. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 25.08.77 (51) М. Кл. В 01J 23/26

С 08К 3/16//

В 22С 1/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 66.097.3(088 8) (72) Авторы изобретения Г. В. Просяник, Ф. Ф. Резинских, Г. И. Козлова, А. T. Кокунов, Л. В. Дубиковская, И. М. Шишкин, Л, Н. Ермакова, T. С. Протопопова и Н. И. Середа (71) Заявители Научно-исследовательский институт автотракторных материалов, Московский трижды ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени автомобильный завод им. И. А. Лихачева и Кемеровский научно-исследовательский институт химической промышленности (54) КОМПЛЕКСНЫЙ КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОТВЕРЖДЕНИЯ

ПЕСЧАНО-СМОЛЯНОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к области литейного производства, точнее к катализаторам отверждения песчано-смоляных смесей, используемых при изготовлении стержней и форм в нагреваемой оснастке.

Известны кислые катализаторы для отверждения резольных смол, используемые при изготовлении стержней и форм в нагреваемой оснастке, например щавелевая или фосфорная кислота, азотнокислый или хлористый аммоний (1).

Песчано-смоляная смесь отверждается в присутствии известного катализатора при температуре 220 — 260 С. Время отверждения смеси 1,5 — 5 мин.

Для повышения скорости отверждения смесей на основе резольных смол используется водный раствор хлорида олова (SnC14) (2).

Температура отверждения смеси 220 С. Время отверждения смеси 45 сек.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результасу является катализатор, содержащий следующие ингредиенты, вес. %: хлористый аммоний 12,5; мочевина 37,5; вода 50 (3).

Однако стержневая смесь при использовании известного катализатора приведенного состава имеет недостаточную скорость отверждения. При температуре 200 — 220 С за 5 мин отверждения смесь с указанным катализатором имеет прочность при изгибе 40—

5 30 кгс/см (это соответствует 20 — 15 кгс/смз прочности при растяжении), что не позволяет использовать такую смесь в условиях крупносерийного и массового производства, т. е. известный катализатор обладает недоста10 точной активностью.

Целью изобретения является повышение активности катализатора и, как следствие, повышение скорости отверждения смеси при изготовлении стержней и форм в нагреваемой

15 оснастке.

Это достигается тем, что комплексный катализатор, содержащий хлористый аммоний, мочевину и воду, дополнительно содержит хлорный хром прп следующем соотношении

20 ингредиентов: вес. :

Хлористый аммонпй 8 — 12

Мочевина 25 — 35

Хлорный хром 8 — 12

Вода Остальное

25 Предложенный комплексный катализатор указанного состава облада следующими свойствами:

Плотность, rjcMS 1,165 — 1;175

Вязкость, сек 10 — 13

Водородный показатель (рН среды) 1,5 — 3,5

Для определения активности катализатора приготовляют смесь следующего состава, вес. ч.;

Песок сухой кварцевый группы 02 с глиносодержанием не более 0,5% 100

Смола безазотная резольная фенолоформальдегидная, модифицированная 3% фурилового спирта 2 — 3

4,7 — 5,8

21 — 25

Таблица 1

Состав предложенный

Компоненты известный

)2

12,5

37,5

52

Хлористый аммоний

Мочевина

Хлорный хром

Вода

Таблица 2

Смесь предложенная

Показатели известная

30

30

Время отверждения смеси при использовании

2,5% фенолоформальдегидной смолы, модифицированной Зу, фурилового спирта, сек

Прочность смеси при испытании на растяжение, кгс/см в горячем состоянии

4,7

21,0

4,0

14,63

5,3

24,0

5,0

23,0 в охлажденном состоянии

Таблица 3

Прочность, кгс/см

Ингредиент катализатора, вес. у, в охлажденном состоянии

Цель испытаний хлористый аммоний хлорный хром в горячем состоянии вода мочевина

23,52

14,55

19,22

4,87

3,46

4,26

54

10

23,52

20,69

20,45

4,87

4,7

4,73

23,52

20,76

20,08

4,87

4,65

4,68

52

12

То же

Обоснование количества вводимого хлорного хром а

Обоснование граничных значений

Комплексный катализатор отверждения предложенного состава 0,4 — 0,6

Стержневая смесь, приготовленная в соот5 ветствии с приведенной рецептурой, обладает следующими свойствами:

Живучесть смеси, час 2 — 7

Температура отверждения, С 240 — 300

Время отверждения, сек 25 — 35

10 Прочность смеси при растяжении, кгс/см : в горячем состоянии в охлажденном состоянии

566623

Составитель В. Теплякова

Редактор Т. Никольская

Техред М. Семенов

Корректор Л. Брахнина

Заказ 1884/6 Изд. ЛЪ 645 Тираж 947 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 типография, пр. Сапунова, 2 г

В смесь вводят комплексный катализатор.

Составы предложенного и известного катализаторов представлены в табл. 1, а характеристика смесей — в табл. 2.

Табл. 3 иллюстрирует обоснование выбранного интервала вводимого каждого ингредиента катализатора.

Температура отверждения смеси на основе катализатора 270 С.

Время отверждения 30 сек.

Комплексный катализатор готовят растворением солей в воде при комнатной температуре. Очередность ввода компонентов при растворении не играет роли.

Порядок ввода компонентов в процессе приготовления песчано-смоляной смеси следующий.

В песок вводят комплексный катализатор и смесь перемешивают 2 мин, затем вводят смолу и смесь перемешивают еще 2 — 3 мин, после чего смесь готова к употреблению.

При использовании катализатора представляется возможным использовать песчано-смоляную смесь на основе резольной фенолоформальдегидной смолы для изготовления стержней в горячих ящиках в условияхкрупносерийного и массового производства стального литья, что позволит повысить размерную и весовую точность стальных отливок и тем самым снизить вес отливок в среднем на

5 0 5о/о.

Формула изобретения

Комплексный катализатор для отверждения песчано-смоляной смеси, состоящий из хлори10 стого аммония, мочевины и воды, отлич ающи йся тем, что, с целью повышения активности катализатора, он дополнительно содержит хлорный хром при следующем соотношении ингредиентов, вес. %.

15 Хлористый аммоний 8 — 12

Мочевина 25 — 35

Хлорный хром 8 — 12

Вода Остальное

Источники информации, принятые во вни20 мание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №206801, кл. В 22с 1/22, 19б4.

2. Патент ФРГ № 2235668, кл. 31b 11/10, опублик. 1973.

25 3. Патент Италии № 716856, кл. В 22с, опублпк. 1966.