Смесь для изготовления литейных стержней теплового отверждения Советский патент 1991 года по МПК B22C1/22 

Изобретение относится к литейному производству, преимущественно к составам стержневых смесей теплового отверждения для чугунного и цветного литья.

Цель изобретения - улучшение качества стержней за счет повышения их прочности в сухом состоянии.

Сущность изобретения заключается в следующем.

HjN-OotyoONHj

Фоо

О- (-HN- -0-YV-O- -XH-C-CH-CH-C-)

Для получения стержневой смеси в качестве составляющих реагентов для получения поликонденсационного полимера в процессе сушки стержней выбраны мономеры 1,3-ди-(4-аминофенокси) бензол (соединение I) и малеиновый ангидрид (соединение II). Выбор мономеров определялся процессом поликонденсации согласно схеме

оо

-XH-C-CH-CH-C-)

и

с

о ел

VJ

ГО V4

Изобретение относится к литейному производству, преимущественно к составам стержневых смесей для чугунного и цветного литья. Цель - улучшение качества стержней за счет повышения их прочности в сухом состоянии. Состав смеси, мас.%: 1,3-ди-(4- аминофенокси)бензол 1,92 -4.16, малеино- вый ангидрид 0,64 - 1,40, дихлорид меди 0,76- 1,68, циклогексанон 1,00... 2,50, кварцевый песок остальное. Изобретение позволяет повысить прочность стержней на растяжение в.сухом состоянии в 1,16 - 2,27 раза и за счет этого сократить брак стержней и отливок. 2 табл.

где л превышает 1000. Согласно приведенному уравнению реакции молярные соотношения соединения I и II, обеспечивающие протекание процесса поликонденсации, должны быть 1:1 или 1:1,1 с учетом возможных потерь летучего малеинового ангид1 + Cut

2

рида. Введение дихлорида меди в качестве катализатора указанного процесса поликонденсации объясняется образованием донорно-акцепторных комплексов У иУ соответственно:

,

N- CuCl, П+CuCL-VS)

чн 2. У

О V

В этих комплексах происходит активация либо аминогруппы в IV, либо группировки 0 С-ООО в V, участвующих в росте цепи полиамида III. Равномерности протекания реакции поликонденсации и ускорению ро- ста цепи способствует введение в систему высококипящего растворителя, например циклогексанона.

Наличие кристаллизационной воды в дихлориде меди приводит к протеканию процессов гидролиза комплекса V:

Си + 2НС1

-Ј

в о

Си О + Н,0

Образующийся хлорангидрид VI вступает в реакцию с соединением I, также образуя полиамид III:.

1+ю - иго-О-°20

-o-Q- H(()n 5 оо

Образующийся в ходе сушки полиамид III придает стержням высокие механические (сухая прочность на растяжение 2.92-3,18 МПа) и технологические (газотворность 14,5 - 20,0 ) свойства, а также обеспечивает длительную живучесть исходного состава до добавления циклогексанона или другого растворителя.

В ходе отверждения дихлорид меди превращается в оксид меди, который при заливке стержней начинает проявлять свойства катализатора дожига для угарного газа и окислов азота, выделяющихся при выгорании связующего:

Т ООП С

2 СО +2 N0 2 С02 + № . 45

СО + СиО т s 30°0(v си + С02,

2 Си 4- 2 N0

Т 500°С

V2CuO + N2.

5

0

5

0

5

0 35

40

Это приводит к снижению выделения высокотоксичных СО и N0 в атмосферу литейных цехов.

Пример. Все смеси готовят по единой методике. К просушенному песку марки 2К0315А добавляют 1,3-ди-(4-аминофено- кси)бензол, малеиновый ангидрид и дихлорид меди.

Расчетные количества компонентов приведены в табл. 1. Полученную сухую смесь тщательно перемешивают в течение 20 мин в бегунах типа 018, затем в сухой состав вводят расчетное количество циклогексанона и смесь перемешивают в течение еще 20 мин. Для приготовления смесей используют вещества с содержанием основного продукта не ниже 99 мае. % (марка х ч). Из приготовленной смеси изготавливают образцы для испытаний, которые отверждают при температуре 190 - 210°С в течение 2 ч.

Результаты испытаний смесей 1 - 5 по стандартным методикам приведены в табл. 2.

Реализация изобретения позволяет повысить прочность стержней на растяжение в сухом состоянии в 1,16-2,27 раза и за счет этого сократить брак стержней и отливок.

Формула изобретения

Смесь для изготовления литейных стержней теплового отверждения, включающая кварцевый песок и органическое связующее с содержанием малеинового ангидрида от- V личающаяся тем. что., с целью улучшения качества стержней за счет повышения их прочности в сухом состоянии, смесь содержит в качестве органического связующего 1,3-ди-(4-аминофенокси)бензол, малеиновый ангидрид, дихлорид меди и циклогексанон при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

1,3-ди-{4-аминофенок- си)бензол

Малеиновый ангидрид Дихлорид меди Циклогексанон Кварцевый песок

Таблица 1

Таблица2