Связующее для литейных противопригар-ных kpacok

Связующее для литейных противопригар-ных kpacok

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски1

Социалистических

Реслублмк ()806229 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.02.78 (21) 2583613/22-02 с присоединением заявки № 2587814/22-02 (23) Приоритет—

Опубликовано 23.02.81. Бюллетень № 7 (51) М. Кл.

В 22 С 3/00

Гееудяретееииый кемитет

СССР ао деяем изебретеиий и аткрытий (53) УДК 621.742.

487 621 744 .079 (088.8) Дата опубликования описания 05.03.81

Н. Н. Кузьмин, И. В. Валисовский, Н. В. Бегеба, В.,З Паповян, В. С. Осипчик, Б. П. Яценко и Ю. П. Б рысин М (Цц, 1;4 ;: -. .j

Йд fùrð,, Всесоюзный научно-исследовательский технологический ММИФ д.1 „- —,, (., приборостроения и Научно-производственное объединание„ Ф,(((л "((т т по технологии машиностроения «UHHHTNAIIL>, (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ЛИТЕИНЫХ ПРОТИВОПРИГАРНЫХ

КРАСОК

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам связующих для литейных красок.

Известно связующее для литейных красок, полностью состоящее из гидролизованного раствора этилсиликата (1) .

Однако при этом содержание двуокиси кремния в связующем составляет 22 — 36%.

Противопри гарные покрытия, образуемые на основе этого связующего, имея высокую прочность, проявляют склонность к растрескиванию и отслоению (из-за высокого содержания . двуокиси кремния в связующем), что в свою очередь приводит к поверхностным дефектам на отливках.

Известно связующее, состоящее из 30,7—

40 вес. ч. гидролизованного раствора этилсиликата и 0,09 — 1,6 вес.ч. флюорита. При этом содержание двуокиси кремния в связующем составляет 6 — 12% (2).

Однако при использовании указанного связующего в значительной мере снижается прочность противопригарных покрытий.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является связующее для литейных красок, содержащее полисилокса\ новую (полиметилфенилсилоксановую) смолу, стабилизатор на основе поливиниловых соединений (поливинилбутираль) и органический растворитель (3) .

Противопригарные покрытия, образуе5 мые красками на основе данного связующего, обладая высокой трещиноустойчивостью, имеют низкую прочность, особенно в интервале 180 †2 С, обусловленную процессом полимеризации полиметилфенилсилоксана при э(их температурах. Кроме того, указанное связующее имеет высокую себестоиMOCTb.

Цель изобретения — повышение прочности противопригарных покрытий на основе полисилоксановой смолы, а также снижение себестоимости связующего.

Поставленная цель достигается тем, что связующее для литейных противопригарных красок, включающее полисилоксановую смолу, стабилизатор на основе поливиниловых соединений и органический растворитель, дополнительно содержит гидролизованный раствор этилсиликата, при весовом соотношении двуокиси кремния в полисилоксановой смоле и в гидролизованном растворе

806229

25

Общее содержание двуокиси кремния в связующем составляет от 2 до 10 О/ои устанавливается в зависимости от требуемой прочности противопригарного покрытия, он50 .ределяемой конкретными условиями производства (состав формовочной смеси, тип сплава,. масса отливки и т. п.).

При использовании связующего, в котором отношение количества двуокиси кремния, содержащегося в полисилоксане и в гидролизованном растворе этилсиликата составляет больше 9:1, прочность противопригарных покрытий увеличивается незна. этилсиликата, соответственно, (1 — 9):1 при следующем соотношении ингредиентов, вес. ч

Полисилоксановая смола 2 — 12

Гидролизованный раствор этилсиликата 3 — 16

Стабилизатор на основе 5 поливиниловых соединений 0,5 — 4,0

Органический растворитель 68 — 94,5

При использовании в качестве полисилоксановой смолы полиметилфенилсилоксана весовое соотношение двуокиси кремния s полиметилфенилсилоксановой смоле и в гидролизованном растворе этилсиликата составляет, соответственно, (1 — 7):1 при следующем соотношении ингредиентов, вес. ч.:

Полиметилфенилсилоксановая смола 4 — 12

Гидролизованный раствор этилсиликата 4 — 16

Стабилизатор на основе поливиниловых соединений 0,5 — 4

Органический растворитель 68 — 91,$

При использовании в качестве полисилоксаиовой смолы полиметилсилоксана ингредиенты в составе связующего берутся в следующих соотношениях, вес. ч.:

Полиметилсилоксановая смола 2 — 10

Гидролизованный раствор этилсиликата 3 — 16

Стабилизатор на основе поливиниловых соединений 0,5 — 4,0

Органический растворитель 70 — 94,5

Введение гидролизованного раствора gp этилсиликата в связующее для литейных красок на основе полисилоксановой смолы обеспечивает повышение прочности противопригарных покрытий при сохранении их высокой трещиноустойчивости, что приводит к улучшению качества поверхности отливок.

Кроме того, замена части полисилоксановой смолы гидролизованным раствором этилсиликата снижает себестоимость связующего.

Гидролизованный раствор этилсиликата получают гидролизом этилсиликата марок

32 или 40 в среде органических раствори елей, применяя известные методы расчета составляющих.

Выбор .пределов по содержанию гидролизованного раствора этилсиликата в связующем зависит от содержания в нем дву- 45 окиси кремния. чительно, а при отношениях меньших, чем

1:1, ноявляется опасность растрескивания краски.

В качестве растворителя используют спирто-ацетоновые смеси или растворители на спиртовой основе, содержащие более 50О/z этилового спирта (эфироальдегидная фракция, растворитель обувного гранитоля и т. п)

При этом применяют соответствующие стабилизаторы, на основе соединений поливинилового спирта, такие как поливинилбутираль, поливиниловый спирт. В качестве стабилизатора возможно также использование оксипропилцеллюлозы.

При приготовлении литейных красок на основе предлагаемого связующего в качестве наполнителя используют порошкообразные огнеупорные материалы (циркон, дистенсиллиманит, тальк, графит и т. д.).

Связующее готовят следующим образом.

В емкость наливают растворитель (например, растворитель обувного гранитоля), отвешивают требуемое количество стабилизатора (например поливинилбутираля) и полисилоксановой смолы (например полиметилфенилсилоксановой смолы К-9 или полиметилсилоксановой смолы КМ-9К) .

Смолу измельчают до дисперсности порошка, затем в емкость с растворителем постепенно засыпают стабилизатор, перемешивают, а затем вводят смолу. Содержимое емкости перемешивают до полного растворения стабилизатора и смолы, приготовляют гидролизованный раствор этилсиликата с содержанием, например, 19О/О SiOa, при этом компоненты для гидролиза берут в следующем соотношении, вес. ч.:

Этилсиликат-32 60

Ацетон 34

Вода 6

Соляная кислота 0,7

В емкость с раствором смолы и стабилизатора вливают расчетное количество полученного гидролизованного раствора этилсиликата и перемешивают 1 — 2 мин.

Содержание SiOq в смоле К-9 составляло 54 /о, в гидролизованном растворе этилсиликата — 19О/О, а в самих сравниваемых связующих — бо/о.

Известное связуюшее приготовляли следующим образом.

В емкость залили растворитель обувного гранитоля, засыпали требуемое количество поливинилбутираля и измельченной полисилоксановой смолы. Содержимое перемешали до полного растворения смолы и поливинилбутираля.

В сравниваемые связующие добавили порошкообразный циркои до плотности

1,9 — 1,95 м, перемешали до получения однородной суспензии.

В табл. 1 приведены сравнительные данные использования предлагаемого связующего (составы 1 — 3), содержащего полиметилфенилсилоксановую смолу К-9 и известного.

806229

5,5

7:1

9,5

3:1

Известное

Содержание полиметилфенилсилоксановой смолы и гидролизованного раствора этилсиликата в связующем определяется в зависимости от требуемого общего содержания в нем $10 и отношения PiO» смолы к

ЯО гидролизованного раствора этилсили- 5 ката.

Например, для первого варианта общее содержание ЯО» равно 6%, а отношение количества SiOz смолы к количеству $10а гидролизова нного раствора этилсили ката равно 1:1, т. е. 3 и 3% соответственно. Тогда содержание смолы (х ) и гидролизованного раствора этилсиликата (х ) в предлагаемом связующем составляет:

xi Х0,54=3, xi = — 5,5

xg.Х0,19=3, х =16

В известном связующем содержание смолы (ху ) составляет: хз X 0,54 = 6, ха = 11

При этом 0,54 и 0,19 — долевое содержание SiOp в смоле К-9 и гидролизованном растворе этилсиликата соответственно.

Аналогично определяется количество смолы и гидролизованного этилсиликата для минимального и среднего содержания гидролизованного раствора этилсиликата в предлагаемом связующем (варианты 2 и 3).

Из табл. 1 видно, что краски на основе предлагаемого связующего образуют противопригарные покрытия, имеющие более высокую прочность во всем интервале температур. Особенно резко повышается проч- зп ность при температуре полимеризации полиметилфенилсилоксана — 200 С.

В табл. 2 приведены сравнительные данные использования предлагаемого связующего (составы 1 — 3), содержащего полиметилсилоксановую смолу КМ-9К и известного.

Содержание SiOg в смоле КМ-9К составляет 78%, в гидполизованном растворе этилсиликата — 19 /о, а в самих сравниваемых связующих — 6%.

Содержание полиметилсилоксановой смолы и гидролизованного раствора этилсиликата в связующем определяется в зависимости от требуемого общего содержания в нем SiO@ и отношения SiOz смолы к SiO» гидролизованного раствора этилсиликата.

Например; для первого варианта общее содержание SiO равно 6%, а отношение количества SiO» смолы к количеству ЯО» гидролизованного раствора этилсиликата равно 1:1 т.е. 3 и 3% соответственно. Тогда содер жание смолы (х ) и гидролизованного раствора этилсиликата (x») в предлагаемом связующем составляет. х Х0,78=3 х, =4

xi X0,,19=3, х» = 16

В известном связующем содержание смолы (x> ) составляет х> Х 0,78 = 6; х = 7,5.

При этом 0,78 и 0,19 — долевое содержание SiO в смоле КМ-9К и гидролизованном растворе этилсиликата соответственно.

Аналогично определяется количество смолы и гидролизованного этилсиликата для минимального и среднего содержания гидролизованного раствора этилсиликата в предлагаемом связующем (варианты? и 3).

Из табл. 2 видно, что краски на основе предлагаемого связующего образуют противопригарные покрытия, имеющие более высокую прочность во всем интервале температур. Особенно резко повышается прочность при температуре полимеризации полиметилсилоксана 180 С.

Экономия на 1 т литья за счет снижения себестоимости .предлагаемого связующего составляет 0,15 — 0,88 руб.

При этом не учитывается дополнительная экономия от снижения объема очистных работ за счет применения более прочных литейных красок.

Таким образом, предлагаемое связующее обеспечивает повышение прочности противопригарного. покрытия и снижение его себестоимости.

Таблица 1

3 75,5 7,3 2,3 1,7

3 83,5 6,1 0,8 0,6

3 - 81 6,7 1,2 0,9

86 55 02 04

806229

Таблица 2

Прочность, кгс/сма при t С

Содержание компонентов в связующих, вес.ч.

Отношение

Связуюшее, go количества

SÄ О смолы к Si0 гидр ол изов, раствора этилсилика180

1300 стабигидролизованный растворитель обувног"o гранитоля смола

КМ-9 лизатор (поливинилбутираль ) раствор этилсилита ката

7,1 1,9 1,4

59 065 05

77

9:1

4;5:1 т

Известйое

5,3 0,2 0,3

89,5

7,5

35

Составитель С. Тепляков

Техред А. Бойкас Корректор В. Синицкая

Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела м изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Т. Киселева

Заказ 75/15.. > >форм щ1 изобретения

1. Cвязующее для литейных противопригарных ярЖой; - Включающее полисилоксано ую смол (, ст билйматор на основе поливиниловых соединений и органический растюритель,аоюичсиощееся тем, что, с целью повышения прочности краски и снижения себестоимости связующего оно дополнительно содержит гидролизованный раствор этилсиликата при весовом соотношении двуокиси кремния в полисилоксановой смоле в гидролизованном растворе этилсиликата, соответственно, (1 — 9):1, при следующем соотношении ингредиентов, вес. ч.:

Полисилоксановая смола 2 — 12

Гидролизованный раствор этилсиликата 3 — 16

Стабилизатор на основе поливй1ниловых соединений 0,5 — 4

Органический радтворитель 68 — 94,5

2. Связую|цее по п. 1, отличающееся тем, что в качестве полисилоксановой смолы оно содержит полиметилфенилсилоксановую смолу при весовом соотношении двуокиси кремния в полиметилфенилсилоксановой смоле и в гидролизованном растворе этилсиликата, соответственно, (1 — 7):1, при следующем соотношении ингредиентов, вес. ч.:

84,5 6,2 09 0,65

Полиметилфенилсилоксановая смола 4 — 12

Гидролизованный раствор этилсиликата 4 — 16

Стабилизатор на основе поливиниловых соединений 0,5 — 4

Органический растворитель 68 — 91,5

3. Связующее по и. 1, отличающееся о тем, что в качестве полисилоксановой смолы оно содержит пол иметилсилокса новую смолу при следующем соотношении ингредиентов, вес. ч.:

Полиметилсилоксановая смола 2 — 10

Гидролизованный раствор этилсиликата 3 — 16

Стабилизатор на основе поливиниловых соединений 0,5 — 4,0

Органический растворитель 70 — 94,5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 372017, кл. В 22 С 3/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

45 ¹ 383511, кл. В 22 С 3/00, 1970.

3. «Литейное производство», 1973, № 10, с. 35 — 36.