Связующее для изготовления литейных стержней и форм холодного отверждения Советский патент 1985 года по МПК B22C1/22 

4

05

Го

СО 111 Изобретение относится к литейному производству,.а именно к составам связующих, используемых для приготов ления холоднотвердеющих смесей (ХТС).. Известно связующее для формовочных смесей холодного отверждения, представляющее собой карбамидо-формальдегидную смолу, например УКС-Л 0. Однако данное связующее не обеспечивает высокой термостойкости стер жней и форм. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является связующее для изготовления литейных стержней и форм холодного отверждения, представляющее собой карбамидофенолформальдегидную смолу марки КФФ-Л 21 Известное связующее имеет весьма короткий срок годности (2-3 мес), после чего оно не обеспечивает необходимых технологических свойств смесей, в частности не обеспечивает достаточной прочности, что особенно за метно при изготовлении сложных по конфигурации стержней. Кроме того, после трех месяцев хранения связующее приобретает высокую вязкость (200-500 с по ВЗ-4). Целью изобретения является улучше ние качества связукщего за счет повы щения его стабильности при длительно хранении и увеличения упрочняющей способности. Поставленная цель достигается тем что связующее для изготовления литей ньк стержней и форм холодного отверждения, включающее карбамидофенолформальдегидяую смолу, дополнительно содержит изопропиловый спирт и бутиловый эфир фталевой кислоты при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Карбамидофенолформальдегидная смола85-93 Изопропиловый спирт 6-12 Бутиловый эфир фталевой кислоты1-3 Введение в карбамидофенолформальдегидную смолу 6-12 .мас.% изопропилового спирта и 1-3мае. % бутилового эфи ра фталевой кислоты обеспечивает повышение срока годности связующего с 3 мес до 1 года с обеспечением при этом удовлетворительной вязкости свя зующего (50-60 с по ВЗ-4) и высокой прочности ХТС. 92 Изопропиловый спирт (пропанол-2), CHj)j,CHOH, мол.м. 60,09) представляет собой бесцветную жидкость, смешиваемую с водорастворимыми-материалами и органическими растворителями в любых соотношениях. В промышленности изопропиловый спирт получают гидратацией пропилена. Бутиловый эфир фталевой кислоты (дибутилфталат, Н (СООС; Н)2 , мол.м. 278,35) представляет собой бесцветную жидкость, растворимую в воде. Получают дибутилфталат в промьшшенности этерификацией фталевого ангидрида в избытке бутилового спирта в присутствии кислотных катализаторов. Бутиловый эфир фталевой кислоты вводят в состав связующего в количестве 1-3 мас.%. Использование его в составе связующего в количестве менее 1% не дает заметного снижения вязкости и увеличения срока годности. Введение его в состав связу1ощего более 3%, хотя и.увеличивает срок годности, однако одновременно увеличи.вает время полимеризации связутощего, что влечет за собой увеличение цикла отверждения смеси. Использование в составе связующего изопропилового спирта менее 6% по массе в сочетании с бутиловым эфиром фталевой кислоты не обеспечивает длительного срока годности связующего и заметного повышения прочности смеси, а введение его более 12% не удлиняет заметно срок годности связующего и не обеспечивает повышения прочности смесей. В то же время смесь становится существенно дороже. Предлагаемое связующее в лабораторных условиях получают путем смешивания трех компонентов (с загрузкой в любой последовательности) в миксере с вертикальной пропеллерной мешалкой (4000 об/мин) в течение 1,5-2,0 мин. Готовая композиция представляет собой однородную массу с удельным весом 1,20-1,28 г/см и вязкостью по ВЗ-4 в пределах 35-37 с. В табл. 1 представлен химический состав и свойства предлагаемого связующего (составы 1-3) и известного связующего (состав 4). Показатели стабильности связующих (состав 1-4) при хранении показаны в табл. 2.

JM

Из табл. 2 видно, что предлагаемое связующее имеет удовлетворительную вязкость до 1 года хранения.

С связующими (составов 1-4) были приготовлены формовочные смеси холодного отверждения, содержащие, мае.%:

Кварцевый песок . 100

Связующее2,5

Отвердитель

(40%-ный раствор

H,POw)0,5

Из приготовленных смесей.изготавливают стандартные образцы.

Технологические свойства ХТС, полу ченные в результате испытаний, приведены в табл. 3.

Упрочняющая способность сравнивает мых связующих оценивалась по прочност-. ным показателям ХТС (табл. 3). 294

Из данных табл. 3 следует, что предлага(мое связующее обеспечивает более высокие прочностные показатели ХТС, чем известное связующее, что свидетельствует о его более высокой упрочняющей способности.

Приведенные в табл. 3 показатели прочности ХТС с связующими (состав 1-3) могут быть получены при хранеНИИ связующего сроком до 1 года, тогда как показатели, приведенные для ХТС с связующими (состава 4), обеспечиваются только в течение 12 мес хранения этого связующего.

Таким образом, предлагаемое связующее обладает повышенной стабильностью при его длительном хранении и повышенной упрочняющей способност

Годовой экономический эффект от использования предлагаемого связующего составит 2930 руб. на 1 т связующего.

Т. а б л и ц а 1

СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ ХОЛОДНОГО ОТВЕРЖДЕНИЯ, включающее карбамидоФенолформальдегидную смолу, отличающееся тем, что, с целью улучшения его качестваза счет повышения его стабильности при длительном хранении и увеличения упрочняющей способности, связующее дополнительно содержит изопропиловый спирт и бутиловый эфир фталевой кислоты при следующем соотношении ингредиентов, мае.%:.. Карбамидофенолформальдегидная смола 85-93 , Изопропиловый спирт 6-12 (Л Бутиловый эфир фталевой кислоты 1-3

Содержание мас.% в связующих

Ингредиенты

Карбамидофенолформальдегиднаяла (КФФ-Л)

Изопропанол

Дибутилфталат

Показатели

Предлагаемое 1 2

Условная вязкость

(ВЗ-4), с: сразу

после приготовления

через 3 мес

через 1 год

93 6

100

88 10 2 1

Таблица 2

Связующее

Известное 4

35-60

37 54 60

200

400

Прочность на сжатие, кгс/см, через

Таблица 3