[go: up one dir, main page]

RU2004372C1 - Св зующа композици дл холоднотвердеющих смесей - Google Patents

Св зующа композици дл холоднотвердеющих смесей

Info

Publication number
RU2004372C1
RU2004372C1 SU4855597A RU2004372C1 RU 2004372 C1 RU2004372 C1 RU 2004372C1 SU 4855597 A SU4855597 A SU 4855597A RU 2004372 C1 RU2004372 C1 RU 2004372C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
binder composition
acids
composition
heterocyclic compound
oligomer
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Валентин Дмитриевич Долматов
Виктор Алексеевич Сафронов
ков Сергей Дмитриевич Тепл
Сергей Семенович Жуковский
ренко Александр Алексеевич Котл
Виктор Михайлович Копылов
Станислав Иванович Данилов
Анатолий Викторович Лоханкин
Геннадий Александрович Фетисов
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский институт литейных машин, материалов и технологий"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский институт литейных машин, материалов и технологий" filed Critical Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский институт литейных машин, материалов и технологий"
Priority to SU4855597 priority Critical patent/RU2004372C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2004372C1 publication Critical patent/RU2004372C1/ru

Links

Landscapes

  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к литейному производству , а именно к составам св зующей композиции на основе этоксифурфурилоксисилоксанов и растворов ароматических сульфокислот, которые используютс  дл  изготовлени  литейных форм и стержней, отверждаемых в холодной оснастке. Св зующа  композици  содержит в качестве основы продукт взаимодействи  гетероциклического соединени  с эфирами кремниевой кислоты - оли- гомер на основе этоксифурфурилоксисиланов, от ( 1СДО SiO|2-05n-0.5p вечающийбрутто-формуле ч Ц-сн ol и f2 Р L 2 5 п где р 1,33 3,27; п + р 1,4 . 3,44; п 0,07 .. 1,72; m 1,1 45, а в качестве отвердител  20 . 60%-ный раствор ароматических сульфокислот (в пересчете на основное вещество) Вышеупом нутый олигомер получен взаимодействием фурфури- лового спирта с техническими олигоэтокгисилокса- нами в виде этилсиликата с содержанием кремни  от 30 до 60 мас%. В качестве ароматических кислот св зующа  композици  содержит технические продукты на основе бензолсульфокислоты или/и толуолсульфокислоты ипи/и алкилбензолсульфо- киспоты, или/и алкилбензолсульфскислогы, а в качестве гидроксилсодержащего раптвоонгел  - воду , или/и этиле гликоль, нзо - ротфовыи спирт или/и этано  Использование такой св зующей композиции обеспечивает повышение прочности, улучшить выбиваемость. а также санитарно-гигиенические услови  труда. 2 табл m s |Ы 4S щ а

Description

bud
- J
&
о о
J4.4 1)
Kl
k
Изобретение относитс  к литейному производству, а именно к составам св зующих композиций, используемых при изготовлении литейных форм и стержней из холоднотвердеющих смесей (ХТС).
Известна св зующа  композици  дл  изготовлени  литейных форм и стержней из ХТС, состо ща  из 70%-го раствора бензо- лсульфокислоты и фенолформальдегидной смолы СФЖ-301, модифицированной эток- сисилоксаном (этилсиликат-32) в количестве 1-2,5% от массы смолы.
Данна  композици  при ее содержании в ХТС 1-2% не обладает достаточными св зующими характеристиками, что не позвол ет получить требуемый уровень прочностных свойств, а при повышенном ее содержании (до 3,5 мас.%) в ХТС, хот  и достигаютс  требуемые прочностные свойства , однако наличие в составе композиции значительного содержани  высокотоксичного фенола и формальдегида резко ухудшает санитарно-гигиенические услови  труда.
Известна также св зующа  композици  дл  ХТС, состо ща  из 75%-го раствора бензол сульфокислоты, фенолформальдегидной смолы ОФ-1. модифицированной фенокси- силаном (продукт 112-23) в количестве 0,2% от массы смолы.
Данна  композици  в небольших количествах (1,2-1,5%) в ХТС не обладает достаточными св зующими параметрами. При значительных содержани х смолы ОФ-1 (до 2-2,5 мас.%) в составе ХТС, обеспечиваютс  удовлетворительные механические свойства смеси.
Однако при этом, как и в первом случае, выбиваемость смесей из отливок затруднена , а в случае изготовлени  стального лить  наблюдаетс  повышенна  дефектность по гор чим трещинам, вследствие высокой остаточной прочности смеси при нагреве ее жидким металлом. Кроме того, фенольна  смола в процессе термодеструкции выдел ет значительное количество фенола и формальдегида , загр зн   окружающую среду.
Наиболее близкой к за вленному объекту по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  известна  св зующа  композици  дл  ХТС, состо ща  из св зующего на основе гетероциклического соединени  - фенолформальдегидо-фурановой смолы ФФ-1Ф, стабилизированной до 25% по массе фурфуриловым спиртом, 75%-го водного раствора бензолсульфокислоты.
Однако св зующа  способность указанной композиции недостаточна (удельна  прочность ХТС на сжатие не более 1,35 МПа), что не позвол ет использовать смеси
с содержанием в них св зующего менее 2% мас.%. Введение в состав ХТС на основе циркона и смолы ФФ-1Ф модифицирующей добавки, в виде эфира кремниевой кислоты
в количестве до 1,5% от массы смеси (оптимальное содержание) позвол ет повысить прочность на сжатие до 8,8 МПа (удельна  прочность в пересчете на 2% смолы ФФ-1Ф 4,3 МПа). Однако смеси обладают повышенной остаточной прочностью после термообработки , что обуславливает затрудненную выбиваемость смесей из отливок и дефектность лить  по гор чим трещинам.
Одновременно смола ФФ-1 Ф содержит
значительное количество в свободном состо нии фенола, формальдегида, фурфури- лового спирта, которые выдел ютс  в воздушную среду на различных этапах технологического передела и существенно
ухудшают санитарно-гигиенические услови  труда (в первую очередь, фенол и формальдегид ).
Целью изобретени   вл етс  повышение прочности, улучшение выбиваемости и
существенное улучшение санитарно-гигиенических условий труда.
Дл  достижени  поставленной цели св зующа  композици  дл  холоднотвердеющих смесей при изготовлении литейных
форм и стержней, включающа  св зующее на основе гетероциклического соединени , раствор ароматических сульфокислот в гид- роксилсодержащем растворителе, согласно изобретению, св зующее содержит продукт
взаимодействи  гетероциклического соединени  с эфирами кремниевой кислоты,  вл ющийс  олигомером на основе этоксифурфурилоксисилоксанов, отвечающий брутто-формуле
(CH7oV(c2H5oV
У (2-0,Sn-0,5p)Jm ,
где р 3,27-М ,33 п 1,,07,
т 1,1+45 п + р 3,44-1,4 при следующем соотношении ингредиентов , мас.%:
олигомер на основе этоксифурфурилок- сисилоксанов (в пересчете на
основное вещество)80+92
20-60%-ный по массе раствор ароматических сульфокислот (в пересчете на
основное вещество)8+20
При этом св зующа  композици  содержит;
в качестве ароматических сульфокислот технические продукты на основе бензолсульфокислоты или/и толуолсульфокисло- ты или/и алкилбензолсульфокислоты;
в качестве гидроксилсодержащего растворител  - воду, или/и этиленгликоль, или/и иэопропиловый спирт, или/и этанол;
в качестве продукта взаимодействи  гетероциклического соединени  с эфирами кремниевой кислоты содержит олигомер, полученный взаимодействием технического фурфурилового спирта с техническими оли- гоэтоксисилоксанами в виде этилсиликата с содержанием кремни  в пересчете оксид кремни  от 30 до 60 мас.% или тетраэтокси- силаном. Продуктом указанного взаимодействи   вл етс  олигомер на основе этоксифурфурилоксисилоксанов, который выполн ет роль св зующего.
В качестве исходных технических продуктов олигоэтоксисилоксанов используютс  этилсиликаты с содержанием кремни  в пересчете на оксид кремни  в пределах 30- 60 мас.%, например, технические продукты в виде этилсиликата 32 (ТУ 6-02-895-86), этилсиликата 40 (ГОСТ 26371-84) и продукта 111-228 (ЭТС-50, ТУ 6-02-1339-86) или технический тетраэтоксисилан, поставл емый по ТУ 6-02-708-76, или этилсиликат 60, получаемый в виде опытных образцов. Указанные продукты по среднему составу отвечают формуле (C2H50)4-2nS10n m, где коэффициенты пит соответственно равны 0,28 и 1,1; 0,8 и 3; 1.2 и 32; 1,3 и 45.
Фурфуриловый спирт поставл етс  по ГОСТ 64-061-88.
В качестве огнеупорного наполнител  ХТС используетс  кварцевый песок по ГОСТ 2138-74.
Растворы сульфокислот, выполн ющие роль отвердител  св зующего, приготавливают путем растворени  при комнатных температурах сульфокислот в соответствующем растворителе. Примерами служат выпускаемые промышленностью ароматические сульфокислоты в виде технической бензо- лсульфокислоты (ТУ 6-14-25-74), толуолсуль- фокислоты (ТУ 6-14-144-76), а также алкилбензолсульфокислоты (ГУ 6-14-156-78).
В качестве растворителей сульфокислот использовали технические продукты:
техническа  вода;
этиленгликоль (ГОСТ 19710-74);
изопропиловый спирт (ТУ 6-09-402-87);
этанол (ГОСТ 17299-78).
Составы св зующей композиции приведены в табл.1, а составы ХТС с указанной св зующей композицией - в табл.2.
Дл  приготовлени  ХТС в начале смешивали огнеупорный наполнитель из кварцевого песка с раствором сульфокислот, а затем в полученную механическую смесь вводили этоксифурфурилоксисилоксаны с упом нутой выше брутто-формулой и перемешивали до равномерного распределени  компонентов по объему. При этом продолжительность окончательного перемешивани , как правило, не превышала 60-70 с.
Этот способ приготовлени  ХТС обеспечивает равномерное распределение компонентов св зующей композиции между собой на поверхности наполнител  ХТС и отвод образующегос  тепла за счет его поглощени  наполнителем. При этом достигаетс  совмещение операций приготовлени  св зующей композиции и самой смеси, что обеспечивало сокращение трудозатрат, св занных с изготовлением стержней и форм.
В промышленныхуслови х дл  совместного приготовлени  композиции и ХТС используютс  смесители непрерывного действи  мод. 19653, 19657 и др.
Параметры св зующей композиции
оценивались по физико-механическим свойствам ХТС по ГОСТ 23409-0078.
Выбиваемость смеси оценивалась по уровню остаточной прочности.
Остаточна  прочность смеси после термообработки определ лась на стандартных образцах, нагретыхдотемпературы испытаний и охлажденных с печью до комнатных температур.
Выход летучих из этоксифурфурилоксисилоксанов определ лс  при их термической полимеризации при 200°С.
Результаты исследований приведены в табл.2.
ч Из табл.2 следует, что реализаци  за вленной св зующей композиции (составы 1- 5, 9-11, 15, 16, 18-29) по сравнению с прототипом (составы 30-33) позвол ет получить:
увеличение удельной прочности на сжатие через 24 ч в 1,7-2,0 раза;
улучшение выбиваемости, оцениваемой по уровню остаточной прочности, в 10 раз и более;
улучшение санитарно-гигиенических условий труда за счет сокращени  выделени  фурфурилового спирта из св зующей ком позиции в 7 раз и полное исключение из состава св зующего свободных фенола и
формальдегида.
Использование дл  синтеза этилсиликата с содержанием окиси кремни  выше верхнего предела (состав 7, табл. 1) и олигсмеро зтоксифурфурилоксисилоксана (ФОГ) на его основе с коэффициентом р, п1 мень ше нижнего предела, а коэффициента гп выше верхнего предела не привод т к дальнейшему улучшению технологическм-г свойств ХТС (состав 7, табл.2)
При этом возрастает стоимость смеси по причине удорожани  этилсиликатного компонента, что экономически неоправдано .
Выход за нижние граничные значени  этилсиликата (ЭТС) по содержанию кремни  в пересчете на оксид (состав 8, табл.1) и олигомера на его основе со значени ми коэффициентов р выше верхнего предела и т ниже нижнего предела не обеспечивает повышени  прочности в сравнении с прототипом и ведет к увеличению объема выделени  летучих фракций (состав 8, табл.2).
Выход за верхнее граничное значение коэффициента п олигомера ФОС (состав 6, табл.1) также не обеспечивает необходимой прочности смеси и ведет к повышению уровн  остаточной прочности и ухудшению вы- биваемости ХТС (состав 6, табл.2).
В то же врем  содержание в св зующей композиции отвердител  (р-ра БСК) ниже нижнего предела, а св зующего олигомера выше верхнего предела (состав 12, табл.1) приводит к снижению прочности и повыше- нию осыпаемости (состав 12, табл.2) в сравнении с за вл емым составом композиции.
При содержании в св зующей композиции (р-ра БСК) выше верхнего предела, а св зующего олигомера ниже нижнего пре- дела (состав 13, табл.1) наблюдаетс  существенное падение прочности смеси и повышение ее осыпаемости (состав 13, табл.2).
Аналогичное вли ние на прочность сме- сей, ее осыпаемость, а также сокращение живучести (состав 17, табл.2) происходит
при превышении верхнего предела концентраций отвердител  в растворе (состав 17, табл.1).
Снижение прочности смеси и повышение ее осыпаемости (состав 14, табл.2) до уровн  прототипа наблюдаетс  при значени х концентрации сульфокислот в отверди- теле ниже нижнего предела (состав 14, табл.2).
Достигаемое за счет реализации изобретени  повышение прочности, улучшение выбиваемое™ и санитарно-гигиенических условий труда позвол ет уменьшить трудозатраты на выбивку лить  и санитарно-гигиенические меропри ти ; снизить содержание св зующей композиции в ХТС с 1,5-2,0 раза и повысить качество лить , особенно чугунного и стального.
Промышленные испытани  подтвердили высокие прочностные и технологические свойства ХТС на за вленной св зующей композиции, а также существенное улучшение экологических параметров технологии ХТС.
(56) Дорошенко С,П. Модифицирование фе- нолформальдегидных смол этилсиликатом. Сб. Повышение эффективности литейных процессов и качества отливок. Хабаровск, 1986, с.133-139.
Жуковский С.С., Л сс В.М. Формы и стержни из холоднотвердеющих смесей. М., Машиностроение, 1978, с.115-117.
Бречко А.А., Великанов Г.Ф. Формовочные и стержневые смеси с заданными свойствами . Ленинград, Машиностроение, 1982, с. 128-133.
Таблица 1
Составы св зующей композиции
Продолжение табл.1
П родолже н ие табл. 1
Продолжение табл. 1
Таблица 2
Продолжение табл. 2
Продолжение табл. 2
Продолжение табл. 2

Claims (3)

  1. Формула изобретени 
    СВЯЗУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ХОЛОДНОТВЕРДЕЮЩИХ СМЕСЕЙ при изготовлении литейных форм и стержней, включающа  св зующее на основе гетероциклического соединени  и раствор ароматическихсу ьфокислотв гидроксилсодержащем растворителе, отличающа с  тем, что, с целью повышени  прочности, улучшени  выбиваемости и санитарно-гигиенических условий труда, в качестве св зующего на основе гетероциклического соединени  с эфирами кремниевой кислоты она содержит продукт взаимодействи  гетероциклического соединени  с эфирами кремниевой кислоты - олигомер на основе этоксифурфурилокси- силоксанов, отвечающий брутто-формуле
    г
    S10l2-0.5n-0.5p JJ
    где р 1,33-3,27; п 0,07-1,72; т-1,1 -45;
    0
    80-92
    8-20
    п + р 1,4-3,44,
    при следующем соотношении ингредиентов , мас.%:
    Олигомер на основе зтокси- фурфурилоксилоксанов (в пересчете на основное вещество)
    20 - 60%-ный по массе раствор ароматических сульфо- кислот
    (в пересчете на основное вещество )
  2. 2.Композици  по п.1, отличающа с  тем, что в качестве св зующего на основе
    5 гетероциклического соединени  содержит олигомер, полученный взаимодействием технического фурфурилового спирта с техническими олигоэтоксисилоксанами в виде зтилсиликата с содержанием кремни  в пе® расчете на оксид кремни  от 30 до 60 мас.% или тетраэтоксисиланом.
  3. 3.Композиций по п.1, отличающа с  тем, что в качестве ароматических сульфо5 кислот содержит технические продукты на основе бензрлсульфокислоты, и/или толу- олсульфокислоты, и/или алкилбензолсуль- фокислоты,авкачестве
    гидроксилсодержащего растворител  воду, и/или этиленгликоль, и/или изопропило- вый спирт, и/или этанол.
SU4855597 1990-07-30 1990-07-30 Св зующа композици дл холоднотвердеющих смесей RU2004372C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4855597 RU2004372C1 (ru) 1990-07-30 1990-07-30 Св зующа композици дл холоднотвердеющих смесей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4855597 RU2004372C1 (ru) 1990-07-30 1990-07-30 Св зующа композици дл холоднотвердеющих смесей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2004372C1 true RU2004372C1 (ru) 1993-12-15

Family

ID=21530101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4855597 RU2004372C1 (ru) 1990-07-30 1990-07-30 Св зующа композици дл холоднотвердеющих смесей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2004372C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2240332C1 (ru) * 2003-06-04 2004-11-20 Матюшин Геннадий Алексеевич Композиция жидкотекучего полимерного оттискного слепочного материала холодного отверждения для прецизионного определения текстуры, дефектности, качества и формы поверхности изделий

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2240332C1 (ru) * 2003-06-04 2004-11-20 Матюшин Геннадий Алексеевич Композиция жидкотекучего полимерного оттискного слепочного материала холодного отверждения для прецизионного определения текстуры, дефектности, качества и формы поверхности изделий

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR930002456B1 (ko) 할로겐화인을 함유하는 페놀수지-폴리이소시아네이트 결합제 시스템 및 그의 용도
HU223611B1 (hu) Kötõanyagrendszer poliuretánalapú magok és öntõformák készítéséhez
EA018307B1 (ru) Композиция формовочной смеси, содержащая диэфир карбоновой кислоты с разветвленным алкандиолом, и способ изготовления литейных форм
EP1955792B1 (en) Process for making foundry shaped cores and for casting metals
KR101120747B1 (ko) 에폭시 수지 및 알킬 실리케이트를 포함하고아크릴레이트가 없는 결합제
RU2401716C1 (ru) Способ получения эрозионностойких литейных форм с эпоксиакрилатным связующим по холодным ящикам
US5607986A (en) Heat cured foundry mixes and their use
RU2004372C1 (ru) Св зующа композици дл холоднотвердеющих смесей
RU2717759C2 (ru) Трехкомпонентное связующее на основе полиуретана
CN1871080A (zh) 含环氧树脂、丙烯酸酯以及一些烷基酯的冷芯盒法粘合剂
JPH01245942A (ja) 鋳型造形用組成物
JP2019063842A (ja) 鋳型用骨材組成物
TWI834619B (zh) 含糠基矽酸酯及糠基醇之組合物及其製備方法與用途
JPS6340636A (ja) 鋳型の製造法
SU1731401A1 (ru) Смесь дл изготовлени литейных моделей
US4083823A (en) No-bake foundry binder system
JP3043812B2 (ja) 熱硬化鋳型用結合剤及びそれらの用途
RU2044589C1 (ru) Синтетическое смоляное связующее, отверждаемое кислотными катализаторами, для изготовления литейных стержней и форм в холодной оснастке
RU1799658C (ru) Плакированна смесь дл изготовлени литейных форм и стержней
SU1588482A1 (ru) Смесь дл изготовлени литейных форм и стержней
JP2633966B2 (ja) 鋳物砂組成物
SU1328056A1 (ru) Добавка дл жидкостекольных смесей
SU1659163A1 (ru) Смесь дл изготовлени литейных стержней и форм в нагреваемой оснастке
SU1273207A1 (ru) Смесь дл изготовлени литейных форм и стержней
SU1296274A1 (ru) Состав дл получени противопригарного покрыти на литейных формах и стержн х