Состав для получения противопригарного покрытия на литейных формах и стержнях

Авторы патента:

БОЛЬШАКОВ ЛЕОНИД АНДРЕЕВИЧ

БЕСЧАСНЫЙ БОРИС СЕМЕНОВИЧ

ВАРАВА НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ

СОСНОВЦЕВ МИХАИЛ НИКОЛАЕВИЧ

КУЗЬМИН ЮРИЙ ДМИТРИЕВИЧ

B22C3 - Выбор составов для покрытия поверхности литейных форм, стержней или моделей

СОЮЗ СОВЕТСНИК

ОМЦМ Ф

РЕСПУБЛИК

А1 др 1: В 22 С 3/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф ; .;;: и. ) » )1 l3 Б

И1БЛЯО 1.:" .й».

1,2-2,2

0,8-2,2 а

1 2-2 2 ®

Оэ24-Оэ44

0,1-0,3 л

0,4-5,0

42-50

Остальное (Z1) 3758651/22-02 (22) 26.06.84

146) 15.08.86. Бюл. В 30 (7l) Ждановский металлургический институт (72) Л.А.Большаков, Б.С.Бесчасный, Н.Н.Варава, И.Н.Сосновцев и Ю.Д,Куэьмин (53) 621 . 744. 079 (088,8). (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 160806, кл. В 22 С 3/00,.1984.

Авторское свидетельство СССР

Ф 211038, кл. В 22 С 3/00, 1965. Авторское свидетельство СССР

У 1129011 ° кл. В 22 С 3/00, 1981 ° (54)(57) СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОТИВОПРИГАРНОГО ПОКРЫПЬЧ НА ЛИТЕЙНЫХ ФОРМАХ И СТЕРЖНЯХ, включающий огне" упорный наполнитель, водорастворимое органическое соединение на осно ве лигносульфоновых кислот, материап на основе глины, полиэтиленимин, щелочь и воду, о т л и ч а ю щ и йвЂ” с я тем, что, с целью повышения

„„SU„„) 258380 прочности покрытия и снижения его гигроскопичности, состав содержит до полнительно формалин и анионное по- верхностно-активное вещество при следующем соотношении ингредиентов, мас.Xi

Водорастворимое органическое соединение на основе лигносульфо. новых кислот . Иатериал на основе глины

Полиэтиленимин (в пересчете на сухое)

Щелочь

Формалин

Аннонное поверхностно-активное ,вещество

Вода

Огнеупорный наполнитель

1250380

Изобретение относится к литейному производству и касается противопригарных красок для литейных форм и стержней.

Цель изобретения вЂ” повышение 5 прочности и снижение гигроскопичности покрытия.

Сущность изобретения заключается в следующем.

В составе в качестве водораство- 111 римого соединения могут быть использованы сульфитно-дрожжевая бражка (ЯРТУ 13-04-66, ОСТ 81-79«74), сульфатная барда (ГОСТ 6632-53, ГОСТ

85)8-57) и сульфитный щелок.

В качестве щелочи могут использоваться едкий натрий, едкий калий и другие. Щелочи добавляются для устранения коагуляции кислотной сульфитнодрожжевой бражки при добавке полиэтиленимина, дающего щелочную среду.

Полиэтиленимин (ТУ 02-2-187-11), представляющий собой высокомолекулярный полимер (СР4 )И )" предпочти тельно используется с молекулярной массой 30000-100000.

В качестве огнеупорных наполнителей могут использоваться: порошкообразный дистен-силлиманитовый концентрат (ТУ 48-4-307-74), порошкообраз- ЗО ный обезжелезенный циркон (РСТ УССР

655-70), пылевидный кварц (ГОСТ

9077-59), порошкообразный хромистый железняк, тальк, графит и другие.

В качестве материала на основе 3 глины могут применяться бентоннты и формовочные глины (ГОСТ 3226-65).

В качестве анионного поверхностно-активного вещества (ПАВ) в состав противопригарной крас- 40 ки дополнительно вводится жидкое техническое мыло или подмыльный щелок. Добавка ПАВ создает на межфазной поверхности дисперсных частиц ,(напрнмер, полимера полиэтиленнмина, выполняющего роль связующей консистирующей добавки) противопригарной краски двойной электрический слой, в результате чего повьппается агрегативная устойчивость. 3а счет этого воз-. можно снизить содержание полиэтиленимина.

Защитное действие ПАВ проявляется, в следующем. При сближении частиц в процессе броуновского движения возни- 5S кает расклинивающее давление за счет электрического отталкивания одноименно заряженных поверхностей. Если час2 тицы преодолевают расклннивающее давление и продолжают сближаться, то

ПАВ десорбируется, мигрирует из жидкой прослойки и происходит образование межчастичного контакта вЂ” элементарный акт коагуляции. В результате ухудшается седиментационная устойчивость краски. Предельная адсорбция

ПАВ на межфазной границе дисперсная частица (полимер, связующее) - вода отвечает КИК (критическая концентрация мицеллообразования) данного ПАВ в водной фазе. При концентрации ниже

KMK растворы имеют молекулярное. строение, выше вЂ” мицеллярное строение.

Для водно-дисперсных противопри" гарных красок, содержащих смесь наполнителя (дистен-силлиманита) и диспергированного связующего (лигносуль; фонатов и полиэтиленимина), оптимальное содержание ПАВ зависит от их коллондно-химической характеристики и состава краски.

Понижение содержания анионного

ПАВ ниже нижнего предела вызывает ухудшение седиментационной устойчивости противопригарной краски, а повьппение приводит к снижению прочности высушенного .слоя краски из-за меньшей плотности укладки зерен наполнителя и наличия пор, образованных в результате повышенного пенообразовання.

Известно введение анионных ПАВ в составы противопригарных красок для улучшения их седиментационной устойчивости, однако предлагаемое сочетание ингредиентов, обеспечивает повышенную прочность и пониженную гигроскопичность противопригарной краски, при этом введение анионных ПАВ позволяет снизить содержание дефицитного полиэтиленнмина. В сочетании с полиэтнленимином применение

ПАВ не известно..

Водный раствор формальдегида (обычно 40Ц ГОСТ 1625-75, ст СЭВ

2337-80 ) - формалин, который выполняет роль сшивающего агента между соединением на основе лигносульфоновых кислот и полиэтиленимина. Поэтому резко возрастает. прочность противопригарной краски и достигается необратимое твердение лигносульфонатов, в результате чего уменьшается гигроскопичность.

Составы и. свойства краски приведены в табл. 1 и 2.

1250380

Таблица 1

Состав покрытия, мас.Ж

Ингредиенты

1 2 3 4 5 6 (оптимальный ) 47,80 45,86

46,00 основа

0,40 0,80

2,20 0,10-2,0

1,00

2,00

Бентонит

1,20

2,00

2,20

2,50 0,90-1,50

Полизтиленимин в пересчете на сухое вещество

2,00

2,40 2,80-4,00

0,80 1,20

2,20

0,18 0,24 0,40

Щелочь

Формалин

0,30 0,40

0,05 0,10

0„20

Анионное поверхностно-активное вещество: мыло жидкое техническое

Оэ20 Оь40 0 ° 60 подмыльный щелок

Вода

52 ° 00 50,00 46,00

Оптимальное содержание формалина в краске находится в пределах О,1

0,3 мас.X. При содержании его ниже нижнего предела краска имеет более низкую прочность иа истирание и повышенную гигроскопичность, а выше верхнего предела вЂ” увеличивается вязкость. Оптимальное содержание анионного поверхностно-активного вещества находится в пределах 0,4вЂ”

5 ° OX, При содержании. его ниже нижнего предела ухудшается седиментационная устойчивость, а выше верхнего предела вЂ” проч,ность на истираине.

Дистен-снллиманит 45,47 46,06

Сульфитно-дрожжевая бражка плотностью

1,24-1,27 г/см 0,90

Технология приготовления краски аналогична известной.

Предлагаемая краска обладает высокой прочностью после сушки, в 1,331,90 раза превышающую те же значения у прототипа, гигроскопичность в 1,75-4,67 раза меньше, чем у про- . тотипа.

1О

Реализация изобретения позволяет снизить осыпаемость и гигроскопичность покрытия, что способствует, уменьшению брака.по засорам и газо15 вым раковинам.

0,44 0 50 0,18-0,30

5,00 6,00

42,00 40,00 34,30-36,52

1250380

Таблица 2

Составы

Показатели

Вязкость по вискозиметру В3-4, с

25-78

22 28

65 80

Седиментационная ус тойчивость, через