Холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней

 

1. ХОЛОДНОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, включающая огнеупорный наполнитель, новолачную фено^!формальдегидную смолу, растворитель, полиизоцианат и катализатор О7т:-ерждения, отличающаяся гем, что, с целью повышения прочности смеси на конечном этапе отверждения и улучшения санитарно-гигиенических условий труда, она содержит в качестве катализатора соли основного характера или минералогические соединения на основе окислов щелочноземельных металлов при следующем соотношении ингредиентов, мае.:Огнеупорнь^й наполни- 100 тельНоволачная фенолфор- 0,5-5,0 мальдегидная смола Полииэоцианат0,005-1,0Растворитель0,5-15,0Катализатор-СОЛиосновного харак- 0,0025-5,0 тера или минералогические соединения на основе окислов щелочноземельных металлов2.Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что она сод.1ержитв качестве катализатора 0,0025- ^ 0,25 мае.ч. солей основного характе-S ра."^3.Смесь по п. 1, о т л h ч аю щ а я с я тем, что она содержит в качестве катализатора 0,05-5,0 вес.ч. минералогических соединений на основе окислов щелочноземельных металлов.(Ла^ 10004;^

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

<еВ аи

3(51) В 22 С 1 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5,0

0,00

0,5—

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21 ) 2338094/22-02 (22 ) 15.03. 76 (46) 15.06.84. Бюл. Р 22 (72) Б.A.Злобинский, Г.С.Черный, Ф.П.Шварцман, В.В.Erdpos В.Г.Меркулов, А.E.Ñîêîëîâ и Н.Й.Шейко (53) 621.742.4(088.8) (54)(57) 1. ХОЛОДНОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ

ДПЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙН61Х ФОРМ Й

СТЕРЖНЕЙ, включающая огнеупорный наполнитель, новолачную фенол(ормальдегидную смолу, растворите..ь, полиизоцианат и катализатор отверждения, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности смеси на конечном этапе отверждения и улучшения санитарно-гигиенических условий труда, она содержит в качестве катализатора соли основного характера или минералогические соединения на основе окислов щелочноземельных металлов при следующем соотношении ингредиентов, мас.:

Огнеупорный наполни- 100 тель

Новолачная фенолфор- 0,5мал ьдегидная смола

Полиизоцианат 5 — 1,0

Растворитель 15,0

Катализатор-соли основного харак- 0,0025 вЂ,0 тера или минералогические соединения на основе окислов щелочноземельных металлов

2. Смесь по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она содержит в качестве катализатора 0,0025—

0,25 мас.ч. солей основного характе-Я ра.

3. Смесь по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что она содержит в качестве катализатора 0,055,0 вес.ч. минералогических соединений на основе окислов щелочно- ф земельных металлов.

603184 изобретение относится к области литейного производства, а именно к составам холоднотвердеющих смесей для изготовления литейных стержней и форм.

Известна холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных форм н стержней, содержащая огнеупорный наполнитель, новолачную фенолформальдегидную смолу, полиизоцианат и в качестве катализатора отвержденияпиридиновые соединения (пиридин, фенил-пиридин, 2-метил-пиридин, акридин, хинолин и др.). Данная смесь обеспечивает получение высоких физико-механических характеристик. (Ь

Однако используемые в составе смеси вышеназванные катализаторы являются высокотоксичными вещее-..вами, обладающими к тому же черезвы-чайно неприятным запахом. Кроме того, пиридиновые соединения являются дорогими и дефицитными продуктами.

Целью изобретения является повышение прочности смеси на конечном этапе отверждения и улучшения санитарно-гигиенических условий труда.

Для достижения поставленной цели холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, новолачную фенолформальдегидную смолу, растворитель, полиизоцианат и катализатор отверждения, содержит в качестве катализатора соли основного 55 хар;. ктера или минералогические соед - ния на основе окислов щелочноэемельных металлов при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.."

Огнеупорный наполнитель 100 6О

Новолачная фенол- 0,5-5,0 формальдегидная смола

Полиизоцианат

Растворитель

0,005-1,0

0,5-15,0 65

Н аиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности

25 и достигаемому результату является холоднотвердеющая смесь для изготовленияя литейных форм и стержней, содержащая огнеупорный наполнитель, новолачную фенолформальдегидную смолу, растворитель, полииэоцианат и в качестве катализатора окислы или гидроокиси одно- или двухвалентных, в том числе и щелочноэемельных металлов. физико-механические показатели 35 данной смеси нуждаются в дальнейшем улучшении для обеспечения гарантированного получения стержней 1 класса сложности. Кроме того, некоторые из применяемых в качестве катализатора соединений, ввиду их сильно выраженной щелочности, требуют соблюдения определенных мер техники безопасности.

Катализатор соли основного характера или минералогические соединения на основе щелочноземельных металлов 0,0025-5,0

Причем при использовании в качестве катализатора солей основного харакгера их содержание в составе смеси составляет 0,0025-0,25 мас.ч., а при использовании минералогических соединений на основе окислов щелочноэемельных металлов их содержание в составе смеси составляет 0,055,0 мас.ч.

При содержании катализатора ниже нижнего предела резко снижается скорость холодного отверждения смеси а при содержании его выше верхнего предела скорость отверждения возрастает в такой степени, что затрудняется проведение операций формообразования.

Соли основного характера представ. ляют собой соединения, полученные при взаимодействии сильного основания со слабой кислотой. В качестве солей .основного характера могут быть названы карбонаты натрия, калия, кальция, магния, бария, ацетат натрия, калий лимоннокислый и др

К минералогическим соединениям на основе окислов щелочноэемельных металлов относятся прежде всего про. дукты с преобладанием различных форм кальциевых силикатов, такие как портландцемент, белый саморассыпающийся шлак феррохромового производства, нефелиновый шлам и т.п.

Новолачные фенолформальдегидные смолы обычно являются твердыми продуктами. Предпочтительно вводить их в смесь в виде заранее приготовленного раствора в органическом растворителе, например ацетоне. в качестве новолачной фенолформальдегидной смолы предпочтительно использовать смолу марки Сф-015 (ГОСТ 18694-73).

В качестве полииэоцианата предпочтительно применение полиизоцианата марки "Б" (ТУ 6-03-375-75 ) .

Порядок приготовления смеси следующий: сначала перемешивают огнеупорный наполнитель с порошкообраэным катализатором, затем вводят предварительно приготовленный раствор новолачной фенолформальдегидной смолы в органическом растворителе и полиизоцианат. Продолжительность перемешивания ингредиентов определяется типом смесителя и требованиями к живучести и скорости отверждения смеси.

В табл. 1 приведены составы холоднотвердеющих смесей, приготов603184

Таблица1

Содержание ингредиентов,в смесях, мас.ч

Наименование ингредиентов

1 2, 3 4 5 б 7

100 100 100 100 100 100 100

Кварцевый 100 100 песок сухой

Новолачная фенолформаль-0,5 0 5 0 5 1 35 1 35 1 35 0 5 0 5 0 5 дегидная смола марки

СФ-015

Растворитель-0,5 0,5 0,5 1,35 1,35 1,35 15,0 15,0 15,0 ацетон

Полиизоциа- 0,05 0,05 0,05 0,15 0,15 0,15 1,0 1,0 1,0 нат марки "Б"

Катализаторы: двуугле- 0,0025 — — 0,025 кислый натрий портланд- — 0,05 1,0 цемент феррохромовый шлак

0,25

5,0

0,05

0,2

5,0

Таблица2

Смесь 99 (составы — см. табл. 1) Свойства смесей

1 2

5 б

14 15 15 0,5 0,5 0,5 3 4

Живучесть, мин

Прочность на

2 сжатие, кгс/см через 0,1 ч

0,5 ч

0,6 0,4 0,3 3,0 2,0 2,5 0,8 0,5 0,3

1,0 20,5 19,5 9,5 4,5- 5,0 7,5

1,5 1,5 ленных в соответствии с настоящим изобретением.

Каждая из холоднотвердеющих смесей приготовляется отдельно в быстроходном смесителе при 640 об/мин.

В бункер смесителя загружают определенное количество огнеупорного наполнителя с порошкообразным катализатором и перемешивают в течение

10 с. Затем в смеситель заливают предварительно приготовленный раст- 10 вор новолачной фенолформальдегидной смолы. в органическом растворителе и полиизоцианат. После загрузки всех компонентов осуществляли вторичное перемещение смеси в течение 5 с. 15

Из полученных составов смеси изготавливают стандартные цилиндрические образцы, которые иснытываются на сжатие через определенные промежутки времени.

Живучесть и прочность смесей

1-9 показана в табл. 2.

Для смесей МР 4-6 (оптимальный состав) гаэопроницаемость составляет 120-140 ед., осыпаемость 0,1—

0,2В, гаэотворность 9-11 см /г. !

Прочность смесей по настоящему изобретению на конечном этапе отверждения на 10-20% выае, чем у смесей по выбранному прототипу.

Ввиду меньшей щелочности катализаторов в составе предложенной смеси улучшаются санитарно-гигиенические условия труда.

603184

Продолжение табл. 2

Смесь 99 {составы — см. табл. 1)

1 Т ° Г

Свойства смесей

I )3 3

Редактор П.Горькова Техред Т.Маточка Корректор Г.Решетник

Заказ 3991/2 Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

1 ч

3 ч

24 ч

2,0 2,0 2 5 54,5

6,0 5,0 4,5 67,5

8,5 7,5 7,0 81,0

46,0 20,5 9,5 8,0 11,0

67,5 54,0 15,0 20,5 22,5

73,0 65,0 95,5 129,5 108,0