Лак для противопригарных покрытий
ЛАК ДЛЯ ПРОТИВОПРИГАРНЫХ ПОКРЫТИЙ, включающий пленкообразующее и органический растворитель отличающийся тем, что, с целью улучшения качества поверхности ОТЛИВОК и повышения прочности покрытий , он В качестве пленкообразук щего содержит продукт поликонденсации окисленной воздухом смолы термолиза древесины с условной вязкостью 280-740 с и формальдегида при молярном соотношении фенола ( в пересчете на сукмарные фенолы смолы/ и формальдегида 1:3,5-6, в качестве органического растворителя - растворитель , выбранный из группы, включающей этилацетат, этиловый спирт, ацетон, и дополнительно отвердитель выбранный из группы включающей хро-мовый ангидрид, флотационный концентрат окисных марганцевых руд,, пятиокись ванадия, персульфат аммония , при следующем соотношении компо неитов, мас.%: Продукт поликонденсации окисленной воздухом смолы термолиза древесиш с условной ВЯЗКОСТЬЮ 280-740с и формальдегида при молярном соотношении фенола (в пересчете на суммарные фенолы смолы и формальдегида 1:3, Отвердитель, выбранный иэ указанной группы0 ,2-15,0 . 1 Органический растворитель , выбранный из -sj указанной группы Остальное СО
СОЮЗ СОВЕТ(НИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
0,2-15,0
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3353352/23-05 (22) 25.08.81 (46) 07.03.84. Бюл. Р 9 (72) A.Н.Завьялов, Ю.М.Гольдшмидт, Е.Г.Ульзутуева, Ю.И.Беляков, В.Д.Долматов и Н.И.Давыдов (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический. институт угольного .машиностроения .и Центральный научно-исследовательс кий и проектный институт лесохьмической промышленности (53) 678.632(088.8) (56) 1. Технологические .инструкции по литейному производству. M.
НИИМАШ, 1977, с, 19.
2. Сварика A.A. Покрытия литейных форм. М., "Машиностроение", 1977, с. 94-95(прототип). (54)(57) ЛАК ДЛЯ ПРОТИВОПРИГАРНЫХ
ПОКРЫТИЙ, включающий пленкообразующее и органический растворитель, о т л и ч а к шийся тем, что, с целью улучшения качества поверхности отливок и пбвышения прочности покрытий, он в качестве пленкообразу ущего содержит продукт поликонденсации окисленной воздухом смолы термолиза древесины с условной вязкостью
280-740 с и формальдегида при мо,.SU„„1077907 А
3459 С 09 D 3/54; С 68 Д б Г10
В 22 С 3/00 лярном соотношении фенола (в перес чете на суммарные фенолы смолы J u формальдегида 1:3,5-6, в качестве органического растворителя - растворитель, выбранный из группы, включающей этилацетат, этиловый спирт, ацетон, и дополнительно отвердитель выбранный из группы включающей хро-. мовый ангидрид, флотационный концентрат окисных марганцевых руд,, пятиокись ванадия, персульфат аюеюния, при следующем соотношении компо нентов, мас.В:
Продукт поликонденсации окисленной воздухом смолы термолиза древесины с условной вязкостью 280-740 С и формальдегида при молярном соотношении фенола (в пересчете на суммарные фенолы смолы ) и формальдегида
1:3,5-6 20-60
Отвердитель, выбранный иэ указанной группы
Органический растворитель, выбранный из указанной группы Остальное
1077907
Изобретение относится к технологии изготовления литейных форм и стержней, в частности к лакам, ис- ., пользуемим для приготовления литей- ных противопригарных покрытий.
Известна композиция для противопригарных покрытий, включающая продукт переработки древесного сырья сульфитно:-дрожжевую бражку )и отвердитель — хромовый ангидрид или персульфат аммония (1j.
Однако известное покрытие не об« ладает достаточной прочностью, термостойкостью и гигроскопично.Кроме того, использование этой композиции в условиях литейных цехов затруднено, так как отвердитель необХо. димо вводить в композицию непосредс. твенно перед употреблением.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае- мому результату является лак для противопригарных покрытий, включающий пленкообразующее (древесный пек — продукт переработки древесных отстойных смол ) и органический растворитель (смесь. ацетона, бутилацетата, бутилового спирта, толуола, этилового спирта и этилцеллозольва (2 j, Однако данное покрытие не обладает термостойкостью, позволяющей стабильно получать качественное стальное литье, так как при заливке металлом механические свойства древесного пека резко падают (температура размягчения древесного пека 4070ОC . Одновременно с этим скорость высыхания покрытия недостаточна, так как она лимитируется испарением растворителя, а полимеризационных процессов в пленке не происходит.
Цель изобретения — улучшение ка— чества поверхности отливок и повыше. ние прочности покрытий.
Поставленная цель достигается тем, что лак для противопригарных покрытий, включающий пленкообразующее и органический растворитель, в качестве пленкообразующего содержит продукт поликонденсации окисленной воздухом смолы термолиза древесины с условной вязкостью 280-740 с и формальдегида прИ молярном соотношении фенола (в пересчете на суммарные фенолы смолы ) и формальдегида
1:3,5-6, в качестве органического растворителя - растворитель, выбранный из группы, включающей этилацетат, этиловый спирт, ацетон, и дополнительно отвердитель, выбранный из группы, включающей. хромовый ангидрид,флотационный концентрат окисных марганцевых руд, пятиокись ванадия, персульфат аммония, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
0,2 — 15,0
5,1-10,2
1027-1210
Кислотность, %
Плотность, г/см
5,6-22,0
Влажность, %
Теплоемкость, ккал/кг град 0 52
Отстойная смола термолиза древе30 сины имеет следукщий состав:
Рек с содержанием
60-80% фенолосульфокислот 32- 58
Масла с содержа35 нием Фенолов
52-58% Ост аль ное
Технология приготовления лака для противопригарного покрытия заключается в следующем.
Исходную отстойную смолу с условной вязкостью по В3-4 260 с окисляют воздухом в течение 1-5 ч при температуре 70-80 C u его удельном расо ходе 1,5-2 м /кг смолы. После этого в окисленную смолу с вязкостью 28045 740 с постепенно вводят формальдегид (формалин) . Смесь конденсируют в течение 2-5 ч при температуре 90-95 С.
Полученную модифицированную отстойную смолу совмещают с другими
50 компонентами лака.
В табл. 1-4 приведены характеристики смолы, состава лака и покрытий и их технологические свойства.
Оценку времени высыхания лака и
55 покрытий производят по ГОСТ 19007-73 до третьей степени высыхания.
В табл. 1 приведены характеристики отстойной смолы термолиза дре весины до окисления воздухом (при60 мер 7), после окисления воздухом в течение 3-5 ч и при расходе воздуха
1,5-4 м3/кг (примеры 8,9 и 10), после проведения поликонденсации неокис ленной смолы с формальдегидом (пример 11 ), а также характеристики
Продукт поликонденсаци и ок и слен ной воздухом смолы термолиэа древесины с условной вязкостью 280-740 с и формальдегида при молярном соотношении фенола (в пересчете на суммарные фе иолы смолы ) и формальдегида
1: 3,5-6 20-60
Отвердитель, выбранный из указанной группы
Органический растворитель, выбранный из указанной группы Остальное ,Отстойная смола термолиза древесины — продукт переработки древесины на древесный уголь — имеет следующие физико-химические харак20 теристики:
Агрегатное состоя ни е Жидко сть
1077907 лаков и контрольного, а также покрытий на их основе и известного.
Иэ сравнения свойств покрытий на основе лакоэ предлагаемых и извест-: ных видно, что покрытия на основе предлагаемого лака имеют более высокую прочность к истиранию - 1,54 кг/мм (известный 0,8-1,1 кг/мм 1 и более высокое качество поверхности отливок, Из сравнения свойств покрытий иа основе предлагаемого лака и на осно ве фенолформальдегидной смолы (пример 17 табл. 4 j видно, что покрытия на основе предлагаемого лака также
15 имеют более высокую прочность и качество поверхности и,,кроме того, более высокую жизнесйособность. о
Лак для литейных противопригар2О ных покрытиЯ используют для окрашивания литейных форм и стержней ° Использование его позволяет расширить объем литья, получаемого с применени-, ем самовыаыхающих противопригарных
75 красок, снизить на 30-40% трудоемкость очистки отливок и уменьшить на 25-ЗОВ брак литья.
Таблица 1
Условия модификации отстойной дре весной смолы
Примеры
Стадия окисления
Стадия конденсации
Условная вязкость по 83-4, с
Массовая доля свободного формальдегида,Ъ
Продолжительностьь высыхания в пленке,ч
Продол - Расход житель- воздуность, ч хВ M/кг
Продолжительность ч
Расход формальдегида; молярное отношение фенол/ формальде гид
4,5
3,5
3,5
3,5
2,5
5 0
5 0
5,0
5,0.
0i3
2,0
0,5
800
4,0
1,5
4,0
4,0
4,0
3,0
3,0
3i0
5,0
3,0
1064
1214
3
1,5
11001200
3,5
0 5
0,5 б 3,0
4,0
2,5
9001000
6,0
Следы 1, 0
Контрольные примеры
Не высыхает
260
8 3
9 3
280
70-90
Не высыхает
70-80
90-100
1,5
10 5
470
5,0
3 5 окисленноЯ воздухом смолы с вязкостью 280-740 с при различных моляр ных соотношениях фенола и формальдегида (примеры 1-6 ).
Иэ табл. 1 видно, что неокисленная воздухом смола в пленке не высыхает, после окисления воздухом она имеет более ° высокую вязкость, чем неокисленная, но также и длительное время высыхания в пленке. Неокисленная смола после конденсации с формальдегидом также имеет недостаточную вязкость и большое время высыхания в пленке.
Наиболее оптимальными свойствами обладает сьюла термолиза древесины, имеющая после окисления воздухом вязкость 280-740 с после конденсации с формальдегидом при молярном со отношении суммарных фенолов смолы и формальдегида 1:3,5-6.
В табл. 2 приведены предлагаемые и контрольный составы лака для противопригарных покрытий в табл.. 3 — составы литейных противопригарных покрытий на основе предлагаемых лаков и контрольного, в табл. 4 — свойства предлагаемых
Характеристика модифици-; рованной смзлы
1077907
Таблица 2
Состав лака
1 2
3 4
6 7 8
50
54,8 50
50
2 0,2
2 2
Эт илацетат
Пятиокись ванадия
Персульфат .аммония
Ацетон
Этиловый спирт
Фенолформальдегидная смола сор-011
Древесная смола по примерам
20%-ный водный раствор хромового ангидрида (в пересчете на окись хрома ) Флотационный концентрат окисных магниевых руд ТУ-914-9-54-3 (в пересчете на окись мар-ганца}
Содержание, вес. В, по примерам
48 48 48 48 48 48 45 45
1077907
Продолжение табл.
« ° «
Состав лака
Древесная смола по примерам
0,2
0,2 0,3
94,8
Этилацетат
15 5
1,0
Пятиокись ванадия
Персульфат аммония
Лцетон
Этиловый спирт
Фенолформальдегидная смола сор-011
5 0
Таблица 3
Состав, вес, Ъ
ГОСТ . ТУ
Материал
Цирконовый концентрат марки КЦ-1
Лак по примерам (т абл. 2 )
1-10, 12-16
11
Лак по примеру 17 и известный
4882-74 65 50
27
20%-ный водный раствор хромового ангидрида в (пересчете на окись хрома ) Флотационный концентрат окисных магниевых руд ТУ-914-9-54-3 (в пересчете на окись марганца) Содержание, вес. Ъ, по примерам
9 10 11 12 13 14 15 16 17
45 20 60 20 14,7 50 50 50
40 75 35 79,8 85 40
1077907
Таблица i
Ю
«б
Время высыхания покрытия, ч
Время высыхания лака, ч
12-13
0,2-0,3
20-21
0,15-0,25
11-12
1,31 4
21-22
1,1-1,3
1 3-14
О, 3-0,4
22-23
0,25-0,32
0,9-1,0
0,8-0,9
1 3-14
22-23
13-15
24-25
0,5-0,6
12-13
21-22
14-15
0,6-0,7
20»22
О, 5-0,6
22-23
13-14
0 5-0,6
0,4-0,5
О, 4-0,5
14-15
24-26
0,35-0,40
10-11
0,4-0,5
0,34-0,42
15-16
0 6-0,7
0 5-0,6
0,4-0,5
Оф34-0,40
10-11
О, 5-0,6.
10-11
0,4-0,5
15-16
13-14
24-27
21-33
0,40-0,45
13-14
19-21
0,3-0,35
17
Контрольный лак
13-14
0,7-0,8
19-20
0,8- 0,9
Известный лак 11-12 0,7-0,8 20-22 0,6-0,7
Составы противопригарных покрытий на составах лака по примерам
Условная вязкость лака по
ВЗ-4, с
0,3-0,4
0,6-0, 7
0,5«0,6
0,45-0,55
0,4-0,45
Условная вязкость покрытия по ВЗ- 4 °
16-1-7
31- 34
14-15
13-15
1077907
Продолжение табл. 4
0,2-0,3
65-70
82-84
2,1-2,3
2,8-2,9
0 8-0,9
76-80
90-23
0,5-0,6
79-82
94-96
3,7-3,9
3,6-3,8
0,8-0,9
78-81
94-96
97-98
3,4-3,6
О, 5-0,6
76-79
0,6-0,7
75-76
94-95
2,7-2,8
0 5-0,6
80-84
94-96
4,0-4,1
80-86
3,8-4;0
97- 98
0,3-0,45
79-82
97-98
3,4-3,6
0,8-0,9
79-82
92 — 93
1,5-1,6
96-9 7
0,9-1,0
83-85
3,9-4,0
93-94
0,6-0,8
75-79
1,4-1,6
0 5-0,6
70-73
92-93
1,6-1,7
81-83
95-.96
3,6-3,9
85-86
96-97
3,8-4,0
0,2-0,3
86-99
95-96
3,5-3,6
0,04-0,06
50-52 60-65
1,1-1,4
0,8-1,1
0,7-0,8
49-56
89-91
Известный лак
Составитель Г.Степанова
Редактор М.Петрова Техред Т.Фанта Корректор A.ôåðåíö
Заказ 862/16 Тираж 634 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5
Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4
Составы противопригарных покрытий на сос тавах лака по примерам
17
Контрольный лак
Проч но ст ь покрытия к истиранию, кг/мм
Поверхность едиментаци- отливок, свонная устойчи- бодная от приость состава,% гара
Срок хранения лака, год
