Состав бентонитовой суспензии для единых формовочных смесей Советский патент 1990 года по МПК B22C1/02 B28C1/04 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам бенто нитовых суспензий, применяемь х при изго- товлении единых формовочных смесей

мГвоГлгг - ™-™--гт

несГс Г ТпГ„з1ТГсГ °™™- в составе бентонитовой суспензии игпояьзую,ся водорастворимые соли цинка (II) - хлориды, сульфаты или нитраты в соче

тании со смесью полиэтилен л,колевых или ОП « Фенолов, марки Ш 7 нГм nnl ° °Р относятся к неионоген- ным поверхностно-активным веществам

введение указанных веществ обеспечивает повышенную степрик диспергирования глин в водной среде Наличие в обменном комплексе бентоо:;г„рГ.:гл1; ----Гре г:з

п Г ГГГ„еГГ. связь между ними, в связи с чем самопроизвольное диспергирование глины становится невозможным. Наиболее сильную связь па

нГ/такГ трехаалентнь Тати:. . ны, а также катион кальция. Катион цинка в этом отношении значЛельно слабее так

как не обладает такой эффективной способностью встраиваться в кристаллическую решетку монтмориллонита. Таким образом, в присутствии солей цинка связь между пакетами устанавливается относительно непрочная, а дополнительный ввод полиэтиленгликолевых эфиров моно- и ди- алкилфенолов не позволяет им склеиваться между собой по базальным плоскостям, В итоге степень диспергации частиц бентонита возрастает. Поэтому сочетание солей цинка с полиэтиленгликолевыми эфирами моно- и диалкилфенолов обеспечивает получение менее рыхлых и более тонких пленок глинистого связующего, которое равномерно и полно обволакивает поверхность непластичных материалов, в частности наполнителей смесей. Такие пленки лучше способствуют взаимному скольжению частиц, а следовательно, улучшению реологических характеристик как суспензии, так и смеси.

При использовании в качестве актива- тора-разжижителя водорастворимых солей цинка оптимальное содержание бентонита- в суспензии находится в пределах 25-40 мас.%. Если бентонита меньше 25 мас.%, суспензия становится очень чувствительной к перерасходу активатора-разжижителя, т.е. имеет место ее расслоение. При содержании бентонита свыше 40 мас.% резко возрастает вязкость суспензии. При содержании солей цинка (в пересчете на безводную соль) меньше 0,2 мас.% их разжижающее действие недостаточно даже при минимальном содержании бентонита, ввод активатора более 3,8% экономически нецелесообразен, поскольку не дает приращения положительного эффекта. При содержании ПАВ (смеси полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов) менее 0,01 мас.% реологические свойства формовочных смесей заметно ухудшаются, так как при этом снижается степень диспергирования частиц бентонита.

Составы суспензий приведены в табл. 1. Бентонитовую суспензию приготавливают следующим образом.

Расчетное количество соли цинка растворяют в воде и при перемешивании добавляют натриевый бентонит и смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов. Компоненты перемешивают 30 мин при скорости вращения вала мешалки 120 об/мин. У суспензии определяют растекаемость сразу после приготовления суспензии и после ее выстаивания в течение 72 ч. Степень диспергации частиц бентонита е суспензии оценивают по адсорбции (А) и величине емкости катионного обмена (Е).

Результаты испытаний суспензий 2-9 по этим показателям приведены в табл. 2.

О реологических свойствах суспензии можно судить по электрокинетическому по- тенциалу ( -потенциалу), предельному напряжению сдвига РК и пластической,

вязкости .

Для измерения электрокинетического потенциала применен электроосмотиче- 0 ский метод, а измерения Рк и производят с помощью вискозиметра. Результаты измерений -потенциала, предельного динамического напряжения сдвига Рк и пластической вязкости 7п для суспензии 1- 5 3 (табл. 1) представлены в табл. 3.

Аналогичные результаты получены при использовании в составе глинистой суспензии сернокислых м азотнокислых солей цинка и ОП-10.

0Единые формовочные смеси (ЕФС) при

использовании бентонитовой суспензии изготовляют обычным способом с учетом того, что глиносодержание в смеси должно быть не менее 8%.

5 Свойства единых формовочных смесей, получаемых при использовании суспензии, приведены в табл. 4.

Таким образом, использование водорастворимых солей цинка (хлоридов, сульфа- 30 тов, нитратов) в-сочетании со смесью полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов (ОП-7 или ОП-10) оказывает положительное влияние на водные суспензии активированных бентонитов, кроме раз- 35 жижающего, они оказывают диспергирующее действие на частицы бентонита. В составах ЕФС сочетание этих материалов вызывает улучшение их реологических и качественных характеристик.

40Все это позволяет снизить расход бентонитового связующего, стабилизировать работу технологического оборудования, улучшить товарный вид отливок, так как при использовании ЕФС, изготовленных на сус- 45 пензии по изобретению, отливки не имели каких-либо дефектов.

Формула изобретений Состав бентонитовой суспензии для единых формовочных смесей, используе- 50 мых преимущественно для автоматических линий, включающий натриевый бентонит, воду и неорганическую соль активирующего действия, отличающийся тем, что, с целью улучшения реологических свойств 55 суспензии и смеси, он в качестве неорганической соли активирующего действия содержит водорастворимые соли цинка и дополнительно содержит смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфеНОЛОВ при следующем соотношении ингредиентов. мас.%:

Натриевый бентонит25.00-40,00

Водорастворимые

соли цинка (в перес-

чете на безводную соль) Смесь полиэтиленглико- левых эфиров моно- и диалкилфенолов

Вода

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам бентонитовых суспензий, применяемых при изготовлении единых формовочных смесей (ЕФС). Цель изобретения - улучшение реологических свойств суспензии и смеси. Бентонитовая суспензия содержит следующие ингредиенты, мас.%: натриевый бентонит 25,00-40,00

водорастворимые соли цинка 0,20-3,80

смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов 0,01-0,04

вода - остальное. Совместное использование в суспензии солей цинка (хлоридов, сульфатов или нитратов) и полиэтиленгликолевых эфиров (ОП-7 или ОП-10) позволяет увеличить диспергируемость глинистых частиц, улучшить реологические свойства суспензии. ЕФС при использовании бентонитовой суспензии изготовляют обычным способом. Применение суспензии в ЕФС позволяет улучшить такие показатели смеси как формуемость, уплотняемость, текучесть. При этом снижается расход бентонита, стабилизируется работа технологического оборудования, улучшается товарный вид отливок. 4 табл.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4