Органоминеральный связующий материал для изготовления литейных форм и стержней

 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам органоминеральных связующих для изготовления литейных форм и стержней . Цель изобретения - повышение качества форм и стержней за счет повышения их прочности после отверждения углекисльм газом. Это достигается за счет дополнительного содержания в количестве 0,3-0,9 мае.% производного соединения:карбокси- iметилцеллюлозы (КМЦ) -в продукте автоклавного растворения в воде силиката натрия. Такое органоминеральное связующее используется в формовочных и стержневых смесях, отверждаемых продувкой углекислым газом. Прочность отвержденных смесей значительно выше, чем у смесей с жидким стеклом , при зтом смеси сохраняют высокую выбиваемость после температурной обработки. В качестве производного соединения КМЦ используют соединения , выбранные из следующей группы: цианзтилированная КМЦ, сульфометилированная и фенолированная КМЦ, сополимер КМЦ с малеиновым ангидридом , сополимер КМЦ с мочевиной и формёшьдегидом, карбоксиметилоксиалкиловые и оксиалкилкарбоксиметиловые зфиры целлюлозы. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. (Л «СО 4 4 4 ;О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (511 4 В 22 С 1/18 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3969098/22-02 (22) 28. 10. 85 (46) 07.03.87. Бюл. )) 9 (71) Институт общей и неорганической химии АН БССР и Белорусский политехнический институт (72) В.В. Шевчук, Д.М, Кукуй, Ф.Ф. Можейко и Л.Г. Резникова (53) 621.742.4(088.8) (56) Авторское свидетельство ЧССР

Р 182354, кл. В 22 С 1/18, 1973.

Авторское свидетельство СССР

)) 876253, кл. В 22 С 1/16, В 22 С 5/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Ф 721975, кл. В 22 С 1./)8, 1978. (54) ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫЙ СВЯЗУЮЩИЙ

МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ

ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ (57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам органоминеральных связующих для изготовления литейных форм и стержней. Цель изобретения — повышение качества форм и стержней за счет повышения их прочности после отверждения углекислым газом. Это достигается за счет дополнительного содержания в количестве 0,3-0,9мас.X производного соединения.карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) -в продукте автоклавного растворения в воде силиката натрия. Такое арганоминеральное связующее используется в формовочных и стержневых смесях, отверждаемых продувкой углекислым газом. Прочность отвержденных смесей значительно выше, чем у смесей с жидким стеклом, при этом смеси сохраняют высо" кую выбиваемость после температурной обработки. В качестве проиэвод- с ного соединения КМЦ используют соединения, выбранные из следующей группы: цианэтилированная КМЦ, сульфометилированная и фенолированная КМЦ, С сополимер КМЦ с малеиновым ангидридом, сонолимер КМЦ с мочевиной и формальдегидом, карбоксиметилоксиалкиловые и оксиалкилкарбоксиметиловые эфиры целлюлозы. 1 s.ï. ф-лы, 2 табл.

1294449

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам связующих автоклавного производства для жидкостекольных смесей, используемых при изготовлении литейных форм и стержней.

Цель изобретения - повышение качества форм и стержней за счет повышения их прочности после отверждения углекислым газом.

В качестве водорастворимых производных соединений карбоксиметилцеллюлозы (КИЦ) используют вещества, выбранные из группы: цианэтилированная карбоксиметилцеллюлоза (КИЦ-5), сульфометилированная и фенолированная КИЦ (СФКИЦ), обработанная малеиновым ангидридом (КИЦ-8), мочевиной и формальдегидом (КИЦ-7), карбоксиметилоксиалкиловые и оксиалкилкарбоксиметиловые эфиры целлюлозы (карбоксиметилоксиэтилцеллюлоза — КИОЭЦ, оксиэтилкарбоксиметилцеллюлоза—

ОЭКИЦ, карбоксиметилоксипропилцеллюлоза — КИОПЦ, оксипропилкарбоксиметилцеллюлоза — ОПКИЦ).

КИЦ-5 получают путем сополимеризации КИЦ и нитрила акриловой кислоты в соотношении 1:2 с последующим омылением NaOH.

СФКИЦ получают путем сополимеризации смеси водных растворов фенолята натрия и NaHS03 с КИЦ при 85-90 С в течение 1-3-х ч.

КИЦ-7 получают путем сополимеризации КИЦ, мочевины и формальдегида в соотношении 1: 1: 1 при 85-90 С в течение 2-3-х ч.

КМЦ-8 получают путем сополимеризации КИЦ и малеинового ангидрида в а соотношении 2:! при 85-90 С в течение 3"4-ч.

Иолекулярная масса эфиров (КМОЭЦ, ОЭКИЦ, КИОПЦ, ОПКИЦ) 100000-500000, их получают путем направленной этерификации КМЦ окислами этилена н пропилена.

Указанные добавки вводят в количестве 0,3-0,9 мас.X в процесс автоклавного растворения силикат-глыбы в воде.

Пример. В автоклав загружают силикат-глыбу 300 г (50 мас.7), воду

296,4 r (49,4 мас.Х) и водорастворимое полимерное соединение целлюлозы

3,6 г (0,6 мас.X) нагревают до температуры 160-170 С, давление 6,0—

7,5 атм и варят в течение 1,4-2,0 ч.

Применение предлагаемого связующего позволяет в 1,5-1,6 раза сни35 зить расход связующего в смеси при сохранении основных технологических показателей на прежнем уровне.

Формула изобретения

1. Органоминеральный связующий материал для изготовления литейных форм и стержней, включающий продукт автоклавного растворения в воде силиката натрия в присутствии органической водорастворимой добавки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества форм и стержней за счет повьппения их прочности после отверждения углекислым газом, связующий материал в качестве органической водорастворимой добавки содержит производное соединение карбоксиметилцеллюлоэы при следующем соотношении компонентов, мас. 7:

Производное соединение карбоксиметилцеллюлозы

О, . 3-0, 9

В готовом растворе после его остывания замеряют плотность, определяют модуль, а затем изготовляют образцы для испытаний физико-механических

5 свойств полученных жидкостекольных смесей (состав смеси: кварцевый песок 94,5 мас.7., связующее жидкостекольное 5,5 мас.7). Смеси отверждают продувкой углекислым гаЪом.

Остальные примеры осуществления способа проводят по примеру 1.

Составы связующего приведены в табл. 1, результаты испытаний в табл. 2.

Как видно иэ приведенных данных, в табл. 1 и 2, полученные органоминеральные связующие материалы повышают прочность формовочных и стержне20 вых смесей в отвержденном состоянии в 1,6-1,8 раза и сохраняют высокую выбиваемость жидкостекольных смесей после температурной обработки.

Высокий технолагический эффект

25 связующего обусловлен образованием в процессе варки структурной сетки иэ молекул полимера в растворе силиката натрия, упрочняющей при отверждении структуру связующего. В про0 цессе термообработки полимер разлагается и разупрочняет матрицу силикатного связующего.

12944

Таблица 1

Компоненты, мас.Х

Связующее

0,3

КМЦ-5

То же

Жидкое стекло 99,7

0,6

99,4

То же

0,9

99,1

0,3

99,7

СФКМЦ

0,6

99,4

То же

0,9

99,1

0,3

99,7

0,6

99,4

То же

0,9

99,1

КМЦ-8

То же

0,3

99,7

-10

0,6

Жидкое стекло 99,4

0,9

99,1

99,7

0,3

КМОЭЦ

0,6

99,4

То же

0,9

99,1

0,3

99,7

ОЭКМЦ

То же

0,6

99,4

99,1

0,9

0,3

99,7

КМОПЦ

99, 4.

0,6

То же

0,9

99,1

ОПКМЦ

0,3

99,7

3

Продукт автоклавного растворения в воде силиката натрия 99,1-99,7

2. Органоминеральный связующий материал по п. 1, о т л и ч а ю. — 5 шийся тем, что в качестве производного соединения карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ), он содержит соединения, выбранные из следующей группы: цианзтилированная КМЦ, сульфометили49 4 рованная и фенолированная КМЦ, сопо лимер КМЦ с малеиновым ангидридом, сополимер КМЦ с мочевиной и формаль. дегидом, карбоксиметилоксиалкиловые и оксиалкилкарбоксиметиловые эфиры целлюлозы — карбоксиметилоксиэтилцеллюлоза, оксиэтилкарбоксиметилцеллюлоза, карбоксиметилоксипропилцеллюлоза, оксипропилкарбоксиметилцеллюлоза.

1294449

Продолжение табл.1

То же 0,6

99,4

0,9

99,1

П р и м е ч а н и е. Иодуль связующего составов 1-24

2,95/2 10, плотность связующего

1420 кг/м

Т а б л и ц а 2

Прочность на растяжение после отверждения, ИПа, для состава

4 5

О 30-0 33

О 26-0 29

О 30-0 32

О 29-0 32 д д

О 23-0 26 д д

5,5 д д

0,21-0,23 д д

О, 17-0, 19

0,19-0,22

О, 16-0, 19

О 24-0 25 д д

О 19-0 21

О 20-0 22

О 19-0 22

О, 14-0, 16 д

О, 12-0, 14 д д

О, 12-0, 14

П р и м е ч а н и е. В числителе модуль связующего равен 2,95, в знаменателе — 2, 1.

Продолжение табл. 2

Прочность на растяжение после отверждения, ИПа, для состава

12

5,5

О 24-0 27

-д — д

Од31 0 34 0 35

О 29-0 31 д д

0,22-0,23 0,23-0,25 0,18-0,20 0,20-0,23

О 24-0 26 д д

О 20-0 22 д

О, 13-0, 14

О, 15-0, 17

Продолжение табл. 2

Прочность на растяжение после отверждения, ИЛа, для состава

14 15 16

Од27 Oд31

О 30-0 33 д д

О 32-0 35

О 25-0 27

Од28«0д31

О 30-0 32 д д — д=

0,23-0,25 д д

О, 19-0,20

0,21-0,23

0,21-0,24

0,19-0,21 0,22-0,25

О 19-0 21 д д

Од 24 «Од 26 Од 25 Од 2 7

О, 14-0, 16 О, 15-0, 16

Од16-Од18

О 19-0 21 д

О, 12-0, 14

О, 11-0, 13 О, 12-0, t 4

Количество связующего, мас.X

Количество связующего, мас.7

Количество связующего, мас.Ж

О 16-0 18 д .

О, i 0-0, 12

О 28-0 30 д д

О, 18-0, 20

Од19-Од20

О, 12-0,15

О 29-0 30 д д

О, 18-0, 20 д

О, 11-0, 14

О 23-0 25 д д

О, 13-0,16

О 16-0 19 д д

О, 11-0,13 д д

0,21-0,23

Од23-Од25

О, 13-0, 16

О 19-0 22 д д

О, 12-0, 14

О 30-0 31 д д

0 21-0 23

0 ?0-0 22 д . д

0, t3-О,14

1294449

Продолжение табл. 2

24

21 !

19 щего, мас. X

О 28-0 30

Од27«01 30 Оа299 32

0,20-0,22 0,21-0,24

О 25-0 26

«А А

0,17-0,19

О 30-0 33

А Х

О, 22-0, 24

О 25-0 27 л а

О, 19-0,21

5,5 и А

О, 21-0,22

О 19-0 22 0 20-0 22

О 16-0 18 й. Е

О, 17-0, 19 О, 20-0,22

0,20-0 23

«э 2.

О, 13-0, 14

О, 1 2-0, 1 3 0 э 1 2-0» 1 4 0 э 1 4 0 е 1 5

О, 12-0, 14 О, 12-0, 14

Редактор Н.Марголина

Заказ 419/8

Подписное.Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Количество связуюПРочнОсть на растяжение после отверждения, МПа, для состава

Составитель С.Тепляков

Техред В.Кадар Корректор О.Луговая

Тираж 741

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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