Связующее для изготовления литейных форм и стержней теплового отверждения

 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к связующим материалам на основе технических лигносульфонатов (ТЛС), модифицированных кубовым остатком (КО) от производства поливинилпирролидона (ПВП). Цель изобретения - улучшение качества связующего за счет уменьшения прилипаемости форм и стержней к оснастке и снижения их гигроскопичности. Состав связующего, мас. % : технические лигносульфонаты, модифицированные кубовым остатком от производства поливинилпирролидона, 96 - 98, гудрон от дистилляции жирных кислот саломассы для стеарина 2 - 4. За счет реализации описываемого изобретения достигается снижение прилипаемости форм и стержней к алюминиевой оснастке, что позволяет увеличить количество съемов стержней по данной оснастке в 3 - 10 раз, кроме того, достигается снижение гигроскопичности смеси в 1,5 раза. 3 табл.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к связующим материалам на основе технических лигносульфонатов (ТСЛ), модифицированных кубовым остатком (КО) от производства поливинилпироллидона (ПВП). Связующее по изобретению отверждается тепловой обработкой конвективным способом и может быть использовано для изготовления форм и стержней при производстве отливок из чугуна и стали. Целью изобретения является улучшение качества за счет уменьшения прилипаемости форм и стержней к оснастке и снижения их гигроскопичности. Сущность изобретения заключается в следующем. В известном связующем в качестве модификатора ТСЛ используется КО от производства ПВП. Эффективность действия этого модификатора обусловлена наличием активных функциональных групп в кубовых остатках: гидроксильных -ОН, аминных -NH₂, карбонильных >C=O. Из-за наличия большого количества полярных групп в связующем стержневые смеси на его основе обладают сильной прилипаемостью к литейной оснастке, эти недостатки устраняются за счет введения в состав связующего гудрона от дистилляции жирных кислот саломассы для стеарина (жирового гудрона), представляющего собой нерастворимую в воде твердую массу темно-коричневого цвета. Гудрон состоит из нейтрального жира, жирных кислот, оксикислот, лактонов, неомыляемых, красящих веществ, полимеризованных продуктов и других нелетучих примесей. В соответствии с техническими требованиями жировой гудрон характеризуется следующими показателями: Температура засты- вания, ^оС Не ниже 50 Число омыления, мг КОН Не ниже 160 Кислотное число, мг КОН Не ниже 30 Массовая доля меха- нических примесей, Не выше 1,0 Йодное число, мг иода Не ниже 22 Массовая доля влаги, Не более 8,0 Жировой гудрон используется в качестве добавки при изготовлении термически устойчивого лака и некоторых изоляционных материалов. П р и м е р. Для приготовления описываемого связующего использовали: материал на основе ТСЛ, модифицированного КО от производства ПВП (ТУ ОП 13-7000007-12-84) с натриевым основанием Камского ЦБК, плотностью при 20 ± 1^оС 1,224 г/см³, условной вязкостью при 20 ± 1^оС по ВЗ-1 68 Ст и составом, мас. ТСЛ 85, КО от производства ПВП 15; гудрон от дистилляции жирных кислот саломассы для стеарина Саратовского жирокомбината (СТУ 47-62). В табл.1 приведены составы связующих 1-3 по изобретению. Вязкость связующих 1-3 по изобретению приведена в табл.2. Связующее по изобретению приготавливают в лопастной мешалке при интенсивном перемешивании (2000-3000 об/мин). В модифицированные ТСЛ загружают жировой гудрон, затем эту смесь нагревают до температуры 70- 90^оС и выдерживают до полного расплавления жирового гудрона. После перемешивания реакционной массы в течение 10-15 мин до однородного состояния и последующего охлаждения до комнатной температуры связующее готово к употреблению. Гидрофобизация мицелл лигносульфонатов жировым гудроном делает связующее менее полярным и поэтому менее активным по отношению к гидрофильной поверхности оснастки. Молекулы связующего и оснастки имеют неодинаковую полярность, поэтому в случае их контакта адгезия за счет этих сил минимальна. Стержневые смеси готовили в лабораторных бегунах. Составы смесей со связующими по изобретению содержали 92 мас. кварцевого песка, 2 мас. асбестовой крошки N 7 (ГОСТ 7-70) и 6 мас. связующего. В течение 1-2 мин перемешивали кварцевый песок с асбестовой крошкой, затем вводили связующее и продолжали перемешивание смеси в течение 5 мин. Физико-механические свойства смесей со связующими 1-3 приведены в табл. 3. Связующее по изобретению позволяет увеличить количество съемов стандартных стержней из алюминиевой оснастки в 3-10 раз. При этом уровень прочности стандартных стеpжней, отвержденных в течение 5 и 10 мин, остается достаточно высоким, чтобы удовлетворять требованиям, предъявляемым к смесям для тепловой сушки. Стержни с описываемым связующим, отвержденные за 20 мин, имеют повышенную прочность. Из данных табл. 3 следует также, что связующее по изобретению сообщает стержням в среднем в 1,5 раза пониженную гигроскопичность.

Формула изобретения

СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ ТЕПЛОВОГО ОТВЕРЖДЕНИЯ, включающее материал на основе технических лигносульфонатов, модифицированных кубовым остатком от производства поливинилпирролидона, отличающееся тем, что, с целью улучшения его качества за счет уменьшения прилипаемости форм и стержней к оснастке и снижения их гигроскопичности, связующее дополнительно содержит гудрон от дистилляции жирных кислот саломассы для стеарина при следующем соотношении ингредиентов, мас. Технические лигносульфонаты, модифицированные кубовым остатком от производства поливинилпирролидона 96-98 Гудрон от дистилляции жирных кислот саломассы для стеарина 2-4

РИСУНКИ

Рисунок 1