Способ отверждения смеси Советский патент 1979 года по МПК B22C9/12 

(54) СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ СМЕСИ

3

занный окислитель вводят в виде газа или аэрозоля, носителем может быть воздух. Хлористый сульфурил очень легко гид1)олизуется на серную и хлористоводородную кислоты, которые вьтзывают быстрое (порядка нескольких секунд) отверждение состава

,

Действие этих образующихся серной и хлористоводородной кислот обнаруживается по мере гидролиза, что дает более мягкое отверждение.

Окислитель серного ангидрида может быть введен в состав смеси в процессе ее приготовления, т. е. одновременно в процессе перемешивания смолы и зернистого наполнителя.

В качестве таких окислителей могут быть использованы: перекиси, гидроперекиси, окиси гидроперекиси, хлораты, перхлораты, хлориты, хлоргидраты, пербензоаты, перманганаты, моноперфталевая кислота и т.д. Предпочтительно использование цероксидметилэтилкетона, перекиси водорода, гидроперекиси третичного бутила.

Присутствие окислителя или просителя кислорода в составе смеси или вдуваемом газе можно сильно снизить, если хотят использовать сернистый ангидрид, осуществляя сульфохлорирование одновременным действием SO2 и Clj или сульфоокисление одновременно - действием SOg и Ог.

Обработку газом формуемого состава можно выполнять известными способами: газ под давлением вводят через отверстия в форме непосредственно в состав смеси.

После уплотнения смеси (ручнум, lyiexaническим, гидравлическим или/щев,матическим методами), содержащей зернисть1Й наполнитель, органическую смолу кислотного отверждения, отверждение смеси производят с помощью сернистого ангидрида, вводимого при температуре окружающей среды и давлении, которое меняется в зависимости от размеров стержней и форм. Давление должно быть достаточным для того, чтобы газ равномерно диспертировался во всей массе смеси и выходил из формы (0,3-5 атм).

На конечной стадии изготовления рекомендуется пропускать поток воздуха или нейтрального газа, который очищает песок и уносит излищек SO2 или SO2C12 в бак нейтрализации, что препятствует всякому загрязненйю или отравлению атмосферы.

Этот процесс отверждения требует присутствия зернисть1х н.аполнителей в значитедьньхх количествах для того, чтрбьг облегчить распространение газа или аэрозоля через, смесь.

В качестве огнеупорных напрлнителей могут быть использованы материалы, содержащие повышенную пропорцию двуокиси кремния, а именно кремнистый песок или

бетон, огнеупорные материалы: гранулированные тугопда.вкие окислы металлов, а именно окиси циркония, силлиманита, а так;же образивные материалы, такие как карборунд, корунд.

Все смолы, отверждающиеся под действием кислотоотвердителя, могут использоваться для осуществле;ния способа по изобретению. Они смещиваются любым известным образом с зернистым наполнителем в пропорциях, которые могут изменяться по весу от 0,5 до 10% для того, чтобы получить состав из зернистых частиц, покрытых пленкой. Этим условиям удовлетворяют многие смолы и среди них мочевиноформальдегидные, фенолоформальдегидные, фурановые смолы и сополимеры фурановых смол.

Эти смолы можно модифицировать, начиная с разбавления до полной сополимеризации, например фуриловым спиртом. Можно также использовать сополимеры этих смол с эпоксидированными или ненасыщенными соединениями. Обработка силанами этих смол, например гаммааминопропилтриэтоксиланом, в общем желательна, но не является необходимой.

Расход сернистого ангидрида зависит от свойств применяемой смолы и способа введения. окислителя. Например, при. применении в качестве ускорителя отверждения моноперфталевой кислоты, бензосульфохлорида. паратолуолсульфоновой кислоты, бензохинона или хлоргидратгидроксиламина, потребность в сернистом ангидриде можно уменьшить на 50%.

В связи с отсутствием отверждения в составе смеси живучесть ее н« рграничед Состав.ь1 смеси, (вес. %) и прочность.ее на изгиб (кгс/см) приведены ниже (время продувки сернистым ангидридом 1-5 с). Пример.

Песок кварцевь1Й98,7

М очевиноформальдегидная смола, содержащая следы гамм.ааминопро.цилтриэтоксилана 1,0

Пероксид метилэтилкетона0,3

Прочность смеси на изгиб30

При.мер 2.

Песок кварцевый98,7

Фенрльн.ая см,ола, соц.олдмеризрэанная фурфуридовым спиртом,, с j oбaвлeниe,м гаммадминрпропйлтриэтоксилдна,1,0

Гидроперекись третичногр бутил.а. 0,3

Прочдрсть смеси ц.а изгиб35

Пример 3.

Песок кварцевьщ98,85

Прдим ер фурфурилрвргр сцирта, обработаннргр силанами1,0

водорода (70%-ной

концентрации)0,15

Прочнрсть смеси на изгиб45

П р и м е р 4. Песок кварцевый98,85 Фурановая смола - сополимер с эпоксидными смолами - обработанная силанами1,0 -Перекись водорода (70%-ной концентрации)0,15 Прочность смеси на изгиб45 П р и м е р 5. Песок кварцевый98,9 Связующее (одна из смол по примерам 1-4) с добавлением сульфохлорбензола1,0 Перекись водорода0,1 П р и м ер 6. Огнеупорный наполнитель (окись циркония, шамот, силиманит) 98,9 Связующее (одна из смол по примерам 1-4)1,0 Один из реагентов из примеров 1-40,1 П р и м е р 7. Кварцевый песок99,0 Фурановая смола сополимера с ненасыщенными соединениями 1,0 Прочность смеси на изгиб48 Формула изобретения 1.Способ отверждения смеси на основе огнеупорного наполнителя и смолы кислотного отверждения, преимущественно для изготовления литейных форм и стержней, путем продувки ее сернистым ангидридом, отличающийся тем, что, с целью сокращения ее времени отверждения, в смесь вводят окислитель сернистого ангидрида перед продувкой последнего или одновременно с ним. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что окислитель вводят в виде газа или аэрозоля, или в твердом, или в жидком виде. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.«Technicien Fonderie, 1968, № 109, с. 457-464. 2.Патент США № 3059297, кл. 164-21, 1963. 3.Патент США № 3108340, кл. 164-16, 1963.