Способ получения мочевино-формальдегидного связующего Советский патент 1981 года по МПК C08G12/40 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНО-ФОРМАЛЬДЕГИДНОГО СВЯЗУЮЩЕГО

1

Изобретение относится к получению связующих для литейного производства, а именно для производства стержней для чугунного литья по горячей оснастке..

Известен способ получения мочевино-формальдегидного связующего для литейных стержней конденсацией NIOчевины и формальдегида l.

Связующее,, полученное по известному способу, не обладает достаточными прочностными свойствами.

Цель изобретения - повышение ме-. ханической прочности связующего.

Указанная цель достигается тем, что при конденсации мочевиныс формальдегидом в реакционную массу вво-. дят смесь формиата. и карбоната натрия при их мольном соотношении 1:0,18--0,6 и при мольном соотношении мочевины и формиата натрия 1: :0,000377-0,0004.

Введение указанных компонентов стабилизирует рН среды, что и позволяет получать смолу с улучшенными технологическими свойствами и механической прочностью., ,

Пример 1. К 270 г нейтрализованного до рН 6,8-7,2 37%-ного раствора формалина добавляют 100 г

мочевины, 0,04 г формиата натрия, 0,012 г карбоната натрия. После полного растворения мочевины температу-ру доводят до 30-38°С и перемешива ют при указанной температуре 1,01,5 ч, затем постепенно поднимают температуру до 86-88°С за 1,0-1,5 ч, ведут щелочную конденсацию при ука. занной температуре 60 мин, снижают

рН до 5,5-5,8 с помощью 1%-ного раствора серной кислоты и ведут реакцию в указанном интервале рН и при 90-92°С 90-110 мин до вязкости по ВЗ-4 не более 13,5 с, после чего к

15 реакционной .массе добавляют раствор 2%-ного едкого натра до рН 6,9-7,3 и сушат полученную массу под вакуумом при 60-70°С до достижения коэффициента рефракции 1,440-1,442.

20 к высушенной смоле добавляют 2%-ный раствор едкого натра и сухой тетраборат натрия до рН 7,0-7,5. Для выяснения разброса. показателей проведено 8 операций по указанному режиму с использованием и без использования смеси формиата и карбоната натрия.

При 2. К270Г нейтрализованйого до рН 6,8-7,2 37%-ного

30 раствора формалин добавляют 100 г мочевины, 0,04 г формиата натрия, 0,04 г карезоната натрия. После полного растворения -мочевины температуруДоводят до ЗО-ЗЗ С и перемешивают при указанной температуре 1,01,5 ч, затем постепенно поднимают температуру до 86-8в С за 1,0-1,5 ч ведут щелочную конденсацию при указа 1Ой температуре 60 мин, снижают рН д 5,5-5,8 с помощью 1%-ного раствора серной кислоты и ведут реакцию в указанном интервале рН и при 90-92 С 90-110 мин до вязкости по ВЗ-4 не более 13,5 с, после чего к реакционной массе добавляют раствор 2%-ного едкого натра до рН 6,9-7,3 и сушат полученную массу под вакуумом при 60-70 с до достижения коэффициента рефракции 1,440-1,442. К высушенной смоле добавляют 2%-ный раствор едкого натра и сухой тетраборат натрия до рН 7,0-7,5. Для выяснения разброса показателей проведено 8 операций по приведенному выше режиму с использованием смеси. Результаты испытаний песчано-смо ляной смеси, изготовляемой на смоле без использования смеси, представле ны в табл. 1. Результаты испытаний песчано-смоляной смеси на смоле с использование смеси представлены в табл. 2. Пример З.К 270 г нейтрализованнрго до рН 6,8-7,2 37%-ного раствора формалина добавляют 100 г мочевины, 0,0427 г формиата натрия, 0,0133 г карбоната натрия. После пол ного растворения мочевины температу ру доводят до ЗО-Зб С и перемешивают при указанной температуре 1,01,5 ч, затем постепенно поднимают температуру до 86-88с за 1,0-1,5 ч ведут щелочную конденсацию при указанной температуре 60 мин, снижают рН до 5,5-5,8 с помощью 1%-ного рас вора серной кислоты и ведут реакцию в указанном интервале рН и при 9092 С 90-120 мин до вязкости по ВЗ-4 не более 13,5 с, после чего к реакржденных в тече6 мин

через 1 мин после 20-24

извлечения из шка- 21,9

фа .

через.5 мин после 50-60

извлечения из шка- 5479

фа

Б-холодном состоянии 142-158

-14972

18-24

5,21

2о7Т.

42-61

40,24

5о7о

132-158 104,56 1427i ционной массе добавляют раствор 2%ного едкого натра до рН 6,9-7,3 и сушат полученную массу под вакуумом при 60-70С до достижения коэффициента рефракции 1,440-1,442. К эысушенной смоле добавляют 2%-ный раствор едкого Н1тра и сухой тетраборат натрия до рН 7,0-7,5. Для выяснения разброса показателей проведено 4 операции по указанному режиму с использованием смеси формиата и карбоната натрия. Результаты испытания песчанносмоляной смеси представлены в табл. 3. При сопоставлении результатов испытаний, представленных в-табл. 3 и очевидно преимущество предлагаемого способа. Пример 4.К 270 г нейтрализованного до рН 6,8-7,2 37%-ного раствора формалина добавляют 100 г мочевины, 0,Q427 г формиата натрия, 0,04 г карбоната натрия. После полного растворения мочевины температуру доводят до ЗО-ЗВ С и перемешивают при указанной температуре 1,0-1,5 ч, Ьатем постепенно поднимают температуру до 86-88°С за 1,0-1,5 ч, ведут щелочную конденсацию при указанной температуре 60 мин, снижают рН до 5,5-5,8 с помощью 1%-ного раствора серной кислоты и ведут реакцию в указанном интервале рН и при 90-92 С 90-.110 мин до вязкости по ВЗ-4 не более 13,5 с, после чего к реакцис ной массе добавляют раствор 2%-ного едкого натра до рН 6,9-7,3 и сушат полученну ю массу под вакуумом при 60-7ос до достижения коэффициента рефракции 1,440-1,442. К высушенной смоле добавляют 2%-ный раствор едкого натра и сухой тетраборат натрия до рН 7,0-7,5. Дпя выяснения разброса показателей проведенно 4 операции по приведенному выше режиму с использованием смеси;,. Результаты испытаний песчанносмоляной смеси представлены в табл.4. .Таблица 1. Отвержденных в течение 8 мин через 1 мин после извлечения из шкафачерез 5 мин после извлечения из шка фа в холодном состоянии 170-180

Разрушающее напряжение при сжатии Отвержденных при образцов, кгс/см

Отвержденных в течение 6 мин

через 1 мин после извлечения из шкафа

через 5 мин после извлечения из шкафа

в холодном состоянии

Отвержденных в течение 8 мин

через 1 мин после извлечения иг шкафа

через 5 мин после извлечения из шкафа

в холодном состоянии

Разрушающее напряжение при сжатии Отвержденных при 220 С образцов, кгс/см

Отвержденных в течение 6 мин

через 1 мин после извлечения из шкафа

через 5 мин после извлечения из шкафа

в холодном состоянии

Продолжение табл.1 51-62 12,79 54,8 130-153 58,98 1427l 10,53 17474

Среднее квадратическое отклонение

0,61 11,98

16,70

f

8,41

44,79

9,36 .Таблица 3

Среднее квадратическое отклонение

2,00 13,00 32,92 1§Г§2 25,07. 51,3 114-150 129,17 13274 152-173 43,38 2l65,52 л и Fa