Комплексный пенообразователь для изготовления литейных форм и стержней Советский патент 1990 года по МПК B22C1/02 B22C1/10 

1

(21)4412299/23-02

(22)16.03.88

(46-) 07.08.90. Бюл. № 29

(71)Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного призводетва.

(72)С.С.Жуковский, В.А.Сафронов,

С.Д.Тепляков, В.Д.Долматов, С.И.Про- зорик, В.В.Моторжин, Т.Н.Власико- ва и А.М.Володин

(53)621.742.4(088.8)

(56)Патент ФРГ Р 3140808, кл. В 22 С 1/Ю, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1386351, кл. В 22 С 1/10, В 22 С 1/10, 1986.

(54)КОМПЛЕКСНЫЙ ПЕНООБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ

(57)Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из жидких само- твердеющих смесей, отверждаемых реагентами сложноэфирного типа, применительно к условиям индивидуального, мелкосерийного и серийного производства отливок из черных и цветных металлов и сплавов. Цель изобретения - улучшение выбиваемости и повышение поверхностной прочности стержней и

форм за счет использования в соствах жидких самоотверждающих смесей комплексного пенообразователя, состоящего из пенообразователя на основе анионных поверхностно-активных веществ и стабилизатора пены - материала на основе щелочных солей жирных кислот C,,-Cjg и щелочных солей ди- терпеновых кислот. Комплексный пенообразователь содержит, мас.%: пенообразователь на основе анионных поверхностно-активных веществ (в пересчете на основное вещество) 30-90; материал на основе щелочных солей жирных кислот . и щелочных солей ди- терпеновых кислот переработки древесного сырья, взятых в массовом соотношении (1-4):1,10-70. При этом в качестве поверхностно-активных веществ используют технические продукты на основе алкилсульфатов или олефинсульфонатов, или щелочных солей алкилароматических сульфокислот или щелочных солей нафталинсульфокис- лот, а в качестве стабилизатора пены - омыленный талловый пек или омыленное талловое масло. Введение комплексного пенообразователя способствует повышению поверхностной прочности и улучшению выбиваемости форм и стержней. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

i

(Л С

сп

00

со ю

о оо

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из жидких самотвердеющих смесей, отверждаемых реагентами сложноэфирного типа, применительно к условиям индивидуального, мелкосерийного и серийного производства отливок из черных и цветных металлов и сплавов. Цель изобретения - улучшение выбиваемости и повышение поверхностной прочности стержней и форм за счет использования в составах жидких самотвердеющих смесей комплексного пенообразователя, состоящего из пенообразователя на основе анионных поверхностно-активных веществ и стабилизатора пены - материала на основе щелочных солей жирных кислот C 16 - C 18 и щелочных солей дитерпеновых кислот. Комплексный пенообразователь содержит, мас.% : пенообразователь на основе анионных поверхностно-активных веществ (в пересчете на основное вещество) 30...90

материал на основе щелочных солей жирных кислот C 16 - C 18 и щелочных солей дитерпеновых кислот переработки древесного сырья, взятых в массовом соотношении (1-4):1, 10...70. При этом в качестве поверхностно-активных веществ используют технические продукты на основе алкилсульфатов или олефинсульфонатов, или щелочных солей алкилароматических сульфокислот, или щелочных солей нафталинсульфокислот, а в качестве стабилизатора пены омыленный талловый пек или омыленное талловое масло. Введение комплексного пенообразователя способствует повышению поверхностной прочности и улучшению выбиваемости форм и стержней. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления литейных форм и стержней из жидких жидкостекольных самотвердеющих смесей, от- верждаемых реагентами сложноэфирного типа, применительно к условиям индивидуального, мелкосерийного и серийного производства отливок из черных и цветных металлов и сплавов.

Цель изобретения - улучшение вы- биваемости и повышение поверхностной прочности стержней и форм.

Комплексный пенообразователь содержит пенообразователь на основе анионоактивных поверхностно-активных веществ и стабилизатор пены. В качестве стабилизатора пены используется материал на основе щелочных солей жирных кислот - и щелочных солей дитерпеновых кислот пере- работки древесного сырья, взятых в массовом соотношении (1-4):1.

В качестве пенообразователя на основе анионактивных поверхностно- активных веществ используют следующие материалы: паста рафинированного алкиларилсульфоната (РАС), суль- фонол НП-1, смачиватель НБ, пенообразователь ТЭАС, олефинсульфонаты и др.

РАС - натриевые соли алкиларома- тических нефтяных сульфокислот. По внешнему виду РАС - однородная прозрачная жидкость, содержание основного вещества не менее 45%,растворимость в воде полная.

Сульфанол НП-1 - натрийалкилбен- золсульфонат на основе тетрамеров пропилена, представляет собой хорош растворимый в воде порошок с содержанием основного вещества не менее 50%.

Пенообразователь ТЭАС - триэта- ноламнновые соли алкилсульфатов ТЭАС, представляют собой жидкость коричневого цвета, рН среды 7-8, содержание основного вещества 22-27%, степень биораспада продукта 92-96%.

Олефинсульфонаты (СТП) - смесь натрийалкилсульфонатов, жидкость желтого цвета с содержанием основного вещества в пределах 50%, хорошо растворяется в воде.

Смачиватель НБ - натрий моно-, д и трибутилнафталинсульфонаты, представляет пасту, хорошо растворимую в воде, с содержанием основных веществ не менее 55%.

В качестве стабилизатора пены используют технические продукты в вид омыленного таллового пека или омыленного таллового масла.

Омыленный талловый пек поставляется в виде твердого стекловидног продукта, хорошо растворимого в воде, с содержанием основных веществ не менее 55%.

Может быть использован также омыленный талловый пек под торговым названием Литейное связующее ПТО в виде 40-45%-ного водного раствора с рН 10-10,5, вязкостью по ВЗ-4 не более 200 с, содержанием натриевых солей жирных кислоты С ц-С и натриевых солей дитерпеновых кислот в

пересчете на сухое вещество 50-55%. При этом отношение в ПТО между щелочными солями жирных кислот C t-C1g и дитерпеновых кислот составляет (1-4):1.

5Щелочные соли жирных кислот С ц-С.

представлены в основном солями пальмитиновой ,маргариновой,стеариновой, олеиновой, линолевой и линоленовой кислот. Дитерпеновые кислоты продук0 т°в переработки древесного сырья состоят в основном из абиетиновой, де- гидроабиетиновой, неабиетиновой и пимариновой кислот.

Талловое масло выпускается целлю5 лозно-бумажными комбинатами при сульфатной варке древесины. Омыление таллового масла проводят щелочью, которую в случае необходимости доводят до требуемой концентрации водой.

0В качестве связующего в составах

ЖСС-используется жидкое стекло,предпочтительно натриевое с модулем 2,4-3,1 и плотностью 1,4-1,52 г/см. В качестве огнеупорного наполние теля используется кварцевый песок, цирконовые, дистенсиллиманитовые, а также регенированные пески с зерновым составом в соответствии с ГОСТом для групп 0315, 02, 016 с содержани0 ем глинистой составляющей не более 1% и огранических примесей не более 3%.

I

Отвердителями жидкостекольных ЖСС

,, являются реагенты сложно эфирно го типа, например на ацетатах этиленглико- ля или глицерина, а также на основе пропиленкарбоната. Представителем ацетатов этиленгликоля, например , является технический продукт. под торговым названием Флодур (ПНР). Ацетаты глицерина используют в составах ЖСС, выпускаются под торговой маркой Cigacodur-L (ГДР).

Используют отвердители сложно эфирного типа, представляющие собой технические продукты на основе пропиленкарбоната, например остаток ку-, бовый пропиленкарбоната.

Пример 1. Для приготовления комплексного пенообразователя (КП) составные части (пенообразователь, стабилизатор пены) в соответствующих пропорциях смешивают в бегунах в случае поставки их в твердо или пастообразном состоянии либо в мешалках лопастного типа при поставке компонентов в жидком состоянии. При этом смешивание компонентов КП осуществляется до их равномерного распределения по объему.

Далее приготовленный КП вводится в жидкую композицию ЖСС, состоящую из жидкого стекла, воды, и компоненты композиции, перемешиваются до их равномерного распределения по объему.

Пример 2. В условиях литейных цехов иногда целесообразно приготовление КП и жидкой композици совместить, т.е. отдельные компоненты ПАВ ввести в жидкую композицию ЖСС из жидкого стекла и воды и перемешивать их до равномерного распределения по объему. Указанный способ наиболее рационален в случае поставки компонентов КП в жидком состоянии (РАС, связующее ПТО).

Порядок приготовления смеси ЖСС с КП: в смеситель дозируют огнеупорный наполнитель и отвердитель, перемешивают в течение 1 мин, затем вводят заранее приготовленную жидкую композицию и перемешивают для изготовления стержней и форм.

Текучесть смеси определяется по ГОСТу по диаметру расплыва определенного объема-смеси.

Живучесть смеси определяется визуально по продолжительности сохранения в ней пузырьков пены.

Прочность образцов на сжатие определяется по ГОСТу. Поверхностная прочность стержней и форм оценивается по осыпаемости смеси в соответствии с ГОСТом.

Остаточная прочность на сжатие определяется на образцах, прокаленных при температурах испытания в печи в течение 1 ч и охлажденных с печью до комнатных температур.

Дефективность отливок по пригару изасорам определяется визуально и после статистической обработки оценивается доля отливок с указанными дефектами.

0

В табл.1 приведены составы КП по изобретению.

В табл.2 и 3 представлены соста- , вы и свойства ЖСС.

По результатам испытаний, приведенных в табл.3, следует,что введение в состав ЖСС КП, т.е. пенообразователя на основе алкилсульфатов или олефинсульфонатов, щелочных солей алкилароматических сульфокислот или щелочных солей нафталинсульфокислот в сочетании со стабилизатором пены на основе щелочных солей жирных С. - 5 Cfg и дитерпеновых кислот переработки древесного сырья, является оптимальным соотношение пенообразователя и стабилизатора пены,равное (30-90):

:(ю-70).

Использование КП по изобретению- позволяет в сравнении с известным существенно в 1,9-2,3 раза улучшить выбиваемость стержней и форм из отливок - остаточная прочность смесей на сжатие после прокалки 600 - 800°С снижается с 1,1-2,5 до 0,3 - 1,0 МПа; повысить поверхностную прочность стержней и форм - осыпаемость смесей снижается с 0,6-0,7 до 0,25 0 0,4%; сократить дефектность отливок, по пригару и засорам от общей дефективности с 36-40 до 16-25%.

Предлагаемый КП будет использован в составах жидких жидкостеколь5 ных самотвердеющих смесей,отвержда- емых реагентами сложноэфирного типа при изготовлении средних и крупных отливок из стали, чугуна, цветных металлов.

5

40

Формула изобретения

стержней из жидких самотвердеющих смесей, отверждаемых реагентами сложноэфирного типа, содержащий пено образователь на основе анионных поверхностно-активных веществ и стабилизатор пены, отличающийвыбиваемости и повышения поверхностной прочности стержней и форм, он содержит в качестве стабилизатора пены материал на основе щелочных сои щелоч

лей жирных кислот С,, -С ных солей дитерпеновых кислот перера ботки древесного сырья, взятых в мае совом соотношеьии (1-4):1, при елеующем соотношении ингредиентов,

ас.%:

Пенообразователь на основе анионных поверхностно-активных веществ (в пересчете на основное вещество)30,0-90,0

Материал на основе щелочных солей жирных кислот

cf| и Ще лочных солей

дитерпе-новых кислот переработки древесного сырья, взятых в массовом соотношении

(1-4):110,0-70,0

омыленного таллового масла.

5 продукты на основе алкилсульфатов, или олефилсульфонатов, или щелочных солей алкилароматических сульфокис- лот, или щелочных солей нафталин- су ль фокисло т. V |

Ингредиенты КП Название,марка

РАС

Литейное связующ ПТО- 40-45%-ный водный раствор омыленного тал- лового пека Сульфонол НП-1 Смачиватель НБ Омыленное талло- вое масло легкое (головной погон) Омыленное галлов масло сырое Омыленное таллов масло лиственных пород

КанифолЬ галлова омыленная Пенообразователь ТЭАС .Олефинсульфон аты

30

50

90

50

50

50

50

2,3:1

50

50

30 20

U со

U) NJ О 00

1:1 4:1

50

50

50