Связующее для форм, получаемых по удаляемым моделям

 

Изобретение относится к связующим для изготовления форм по удалявмым моделям. Цель изобретения - повышение прочности форм в нагретом состоянии и упрощение процесса приготовления связующего. Связующее включает олигооксиметилгидридсилметиленсилоксиснлан и дополнительно содержит 30-70% олигоэтоксиэтилгидридсилметиленсилоксисилан общей формулы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

С01.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (Sl)S В 22 С 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4644771/02 (22) 28.12.88 (46) 15.02.91. Бюл. h" 6 (71) Московский химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева и Научно-производственное объединение

"ЦНИИТМАШ" технологии машиностроения (72) В.В.Ясинский, Б.И.Дьяченко, С.В.Шаров, В.П.Рыбалко, В.Н.Рыжов, А.Б.Поленов, В.ВеКиреев, И.В.Валисовский и НвГ.Уфимцев (53) 621.742.48(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1398978, кл. В 22 С I/16, 1987.

Продукт 119-204. ТУ 6-02-1294-84. ((с н 0)р, (с н )„н„ sio ) ((c н о) (с н ) где ш,n, l = 1-4; m n,, l, = 0-3;

m nq l = 0-2; m n l q = 0

Ор5 1,5; +n, = 3,5; 2 rn, =а -(рз=3 °

Входящий в состав связующего кремнийорганический полимер получают этерификацией высококипящей фракции метилхлорсиланов со следующими характеристиками: мол.масса 400-1200; содержание этоксигрупп и хлорионов 30-50Х.

Повышение прочности форм при высокой температуре обеспечивается более опИзобретение относится к литейному производству, в частности к литью по удаляемым моделям для формирования оболочковых форм с повышенной термостойкостью, Цель изобретения — повышение проч" ности форм в нагретом состоянии к уп„„SU„„1627304 А 1 (54) СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ФОРМ, ПОЛУЧЕННЫХ

ПО УДАЛЯЕМРМ МОДЕЛЯМ (57) Изобретение относится к связующим для изготовления форм по удаляемым моделям. Цель изобретения — повышение прочности форм в нагретом состоянии и упрощение процесса приготовления связующего. Связующее включает олигооксиметилгидридсилметиленсилоксисилан и дополнительно содержит

30-707 олигоэтоксиэтилгидридсилметиленсилоксисилан общей формулы

1 н (сн1) 57 Г с2н о)е (cz" )e не siî ) т тимальной пространственной структурой зетвердевшего свнзующего. Прочность С образцов при 1000 С составляет 1О20 MIIa, что позволяет исключить приме-нение опорного наполнителя и уменьшить дефектность отливок. Связующее приготавливается смешиванием двух продуктов без приведения реакции гидроли- Ж за. Суспензию наносят 2, 3-разовим оку- К) нанием. 3 табл. ( рощение процесса приготовления связующего для этих форм.

Связующее для изготовления керамизческих оболочковых форм включает олигооксиметилгидрилсилметиленсилоксисилан и дополнительно содержит олигоэтоксиэтилгидридсилметиленсилоксисилан общей формулы

1627304

) н з(о ) f(I: ц 01 (с2н5 н - (2 1 V 2 6

lO где m,ï,1 = 1-4;

m, II ã, = 0-2;

3 Э Э 1

n=0515 ф ю ю

3„5„

Т, =2 ;= 3.

Повышение прочности керамических оболочек в температурном интервале

20-15ПО С на основе нового связующего обеспечивается более оптимальной 15 пространственной органиэацией расположения скелета макромолекул типа

"гель-в-геле", обеспечивающей синергизм прочностных характеристик. При этом низкотемпературная прочность в 20 значительной степени обеспечивается за счет гидролитической поликонденсации (ГПК) линейного и разветвленного олигоэтоксиэтилгидридсилметиленсилоксисилана и интенсификацией реак- 25 ции поликонденсации продуктами ГПК олигоксиметилсилметиленсилоксисилана циклопространственного строения лестнично-клеткоподобной структуры; тер мопрочность — за счет высокотемператур- 30 ных реакций между заместителями обоих олигомеров:

SiCH + SiCH - СН + SICH Si (1)

СН +»CHз Нг + Бд(СНг)гБд (2) 35

SI.OH + С Н О,. - С Н OH + SI.OS> (3) приводящих к карбодоподобн щ соедине ниям, образующим йовую жаропрочную полимерную матрицу. 40

Входящий в состав связующего кремнийорганический олигомер олигоэтоксиэтилгидридсилметиленсилоксисилан получают реакцией этерификации высококипящей фракции прямого синтеза метил-45 хлорсиланов, являющейся отходом производства, со следующими характеристиками: молекулярная масса 400-1200; содержание этоксигрупп и хлор-ионов

30 и 50Х соответственно.

Данный продукт выпускается на Данковском химическом заводе по

ТУ 6-02-1294-84, Олигооксиметилгидридсилметиленсилоксисилан также выпускается на Данковском химическом заводе по ТУ 6-02-4-58-85 (4).

Если содержание олигоэтоксиэтилгидридсилметиленсилоксисилана меньme ЗОХ, то вследствие уменьшения

1 и ей активности низко температурная прочность оболочек недостаточна для обеспечения качественного выплавления модельного состава:при содержании олигоэтоксиэтилгидридсилметиленсилоксисилана более 70Х, имеет место значительное падение термопрочности и разупрочнение керамической оболочки из-за большого количества летучих продуктов, образующихся из этоксигрупп.

Предлагаемое связующее приготавливается путем простого смешения олигооксиметилгидридсилметиленсилоксисилана и олигоэтоксиэтилгидридсилметиленсилоксисилана в аппарате с выключенной мешалкой, предназначенной для приготовления огнеупорной суспензии.

В табл.1 приведены составы предлагаемого связующего и прототипа.

Это связующее используется для приготовления суспензии. В качестве наполнителя могут применяться электрокорунд, маршалит, дистен-силлиманит, циркон, шамот и другие огнеупорные материалы.

Суспензию приготавливают путем ввода определенного количества огнеупорного наполнителя в емкость с уже приготовленным связующим при следующем режиме перемешивания: 28000 об/мин в течение 25-40 мин, Количество наполнителя вводится из расчета содержания связующего по сухому остатку при 400 С в композите о от 10 до 40 мас.X.

При содержании полимерной матрицы менее lOX прочность керамических оболочек недостаточна; больше 40X — технология получения качественных керамических оболочек значительно усложняется из-за нестабильности вязкостных характеристик суспензии вследствие высокой летучести ацетона и толуола, входящих в состав смолы 131-283, представляющей, собой раствор олигооксиметилгидридсилметиленсилоксисилана в этих растворителях (ТУ 6-02-4-58-85).

В табл.2 приведены составы суспензий на основе предлагаемого связующего и прототипа.

Преимущество изобретения заключается в следуюшем . высокая механическая

R (1 ((с н ) (с н ) н Я10„Д ((с н 0) (с н ) н si (cH ) ), (с н о) (g н ) н з1 1

20 при следукачем соотношении ингредиентов, мас.X:

0JIHго3ToKcHQтнлгндрнцсилметиленсилоксисилан 30-70

Материал на основе олнгооксиметилгидрилснлметнленсилоксисилана (в пересчете на 100 олигомера) где ш, и, 1

m1%p l s l t

mzвп2 1е

3 3

П

+n Г,; = и, l -4

0-3

0-2

0-1

0,5-1,5;

3,5;

= 3.

30-70

Таблица 1

Составы связующих, мас.Х

Ингредиенты

Л L r

Материал на основе олнгооксиэтилгидридснлметиленсилокснсилан в пересчете на 100Х полимера

Олиroэтоксиэтнлгидридснлметиленсилоксисилан

25 30 50 60 70 75

75 70 50 40 30 25

5 1627 304 6 прочность как "сырых" (не отвержден- В табл. 3 приведены данные прочпо -, ных полностью), так и уже прокаленных Н керамнческнх образцов при различ оболочек на основе нового связующе- ных температурах. го позволяет произвести прокалку и 3а- + о Р м У a a H 3 о б р е т е н и я

5 ливку мелких и средних отливок без Связующее для форм, получаемых применения огнеупорного наполнителя, по удаляемым моделям, включающее мауменьшить количество дефектов оболо- териал на основе олигооксиметилгидчек по растрескиванию и, соответствен- Рндснлметнленсилоксисилана, о т но, снизить брак, а также иэ-за исклю-10 sr н ч а ю щ е е с я тем, что, с цечения стадии гидролиза и появления лью повышения прочности форм в нагревозможности изготовления оболочек том состоянии и упрощения процесса

2"3. разовым окунанием, значительно уп- приготовления связующего, оно дополростнть и сократить весь технологнчес- ннтельно содеРжит олигоэтоксиэтилгидкий цикл. Р щсилметнленсилоксисилан общей формулы

1627304

Т а б л и ц а 2

Связующее

4%.

Компози« ция

Наполнитель

Удельный

Вязкость по В3-4,МО

Состав

КоличеТип

Количество, мас.ч ° вес, г/см з ство, мас.ч.

Растворителя (ацетон+

+толуол+этанол

Основного вещества

18,4

18,0

1 — 1

2-2

95 2,5

90 2,06

Циркон

Дистенсиллиманит

ЭлектрокоРунд

Дистенсиллиманит

Маршалит

Маршалит

3-3

l5 0

75 2,07

60 1,63

4-4

12,0

12,0

10,0

60 1,4

55 1,6

24

5-5

6-6

В

2-1 — номер связующего и суспензии соответственно.

Количество связующего по основному веществу и наполнителя составляет в сумме 100 мас.ч. и соответствует составу компоэита.

Таблица 3

Прочность, МПа, составов суспензий

-1 2-2 3-3 4-4 5-5

Температура, С

I (6-6

Составитель В.Иванов

Техред А.Кравчук

Корректор М.Самборская

Редактор М.Бандура

Заказ 1784 Тирам 508 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.умгород, ул. Гагарина, 1О1

1500

10,8

0,8

2,4

7,4

ll,6

11,4

9,0

6,0

ll,0

17,0

13,2

15,2

10,6

7,2

2,4

0,2

9,2 7,6

6,8 5,8

7,2 5,4

7,4 7,5

10,4 12,4

9,6 13,0

8,4 9,0

l0,0 5,8

14,0 20,0

l3,8 21,0

15,0 20,4

10,0 16,6

9,0 11 0

4,2 6,4

2,0 2,8

0,0 0,4

9,0

7,4

6,2

7,4

11,2

10,0

9,0

11,0

12,4

14,8

10,9

l2,6

9,0

4,4

2,1

0,2

8,2

6,2

6,6

6,4

9,6

10,2

9,0

6,0

6,2

7,6

10,0

8,0

5,6

2,4

l,4

0,4

8,8

6,6

6,4

6,2

10,0

11,6

12,4

9,0

8,6

9,8

12,0

9,6

7,0

3,2

l,9

0,5