Способ приготовления водно-органической этилсиликатной суспензии

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к технике приготовления водных и водно-органических суспензий , Цель изобретения - стабилизация вязкости суспензии, сокращение расхода органического растворителя при одновременном повышении смачивающей способности моделей суспензиями без применения поверхностно-активных веществ, а также сокращение продолжительности приготовления суспензии. Это достигается благодаря тому, что в этилсиликат предварительно вводят 0,5-3,5 мас.% кислоты в присутствии 0,4-12 мае. % органического растворителя от жидкой составляющей суспензии с последующим перемешиванием в течение 10- 90с.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 22 С 5/04

ГОСУДАРСТВЕ blA КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4164022/02 (22) 11,11.86 (46) 15.10.91. Бюл. f4 38 (71) Харьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института литейного машиностроения, литейной технологии, автоматизации литейного производства (72) С. И. Кулагина, В. С. Конотопов, В. Ф. Антипенко, И. А. Конопелько и Л. А. Черкасова (53) 621.742.5 (088,8) (56) Литье по выплавляемым моделям /Под ред, Я. И. Шкленника и В, А. Озерова.- М.:

Машиностроение, 1984, с, 408, с. 220-221. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДНООРГАНИЧЕСКОЙ ЭТИЛСИЛИКАТНОЙ

СУСПЕНЗИИ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению форм по выплавляемым и выжигаемым моделям.

При приготовлении водно-органических суспензий совмещенным способом при сокращении содержания органического растворителя и увеличении содержания во- . ды более 40 от жидкой составляющей суспензии наблюдается ухудшение ею смачивающей способности выплавляемых и выжигаемых моделей и увеличение времени замешивания этилсиликата в суспенэию. В результате снижается стабильность вязкости суспензий, а следовательно, и форм из них, удлиняется время приготовления суспензии и проведения активной фазы реакции гидролитической конденСации этилсиликата, возникает необходимость

„„Д „„1683858 А1 (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к технике приготовления водных и водно-органических суспензий. Цель изобретения — стабилизация вязкости суспензии, сокращение расхода органического растворителя при одновременном повышении смачивающей способности моделей суспензиями без применения поверхностно-активных веществ, а также сокращение продолжительности приготовления суспензии. Это достигается благодаря тому, что в этилсиликат предварительно вводят 0,5-3,5 мас, j(, кислоты в присутствии

0,4 — 12 мас. $ органического растворителя от жидкой составляющей суспензии с последующим перемешиванием в течение 10—

90 с. введения в суспенэию дополнительно поверхностно-.активного вещества (ПАВ).

Целью изобретения является стабилизация вязкости суспенэии, сокращение расхода органического растворителя при одновременном повышении смачивающей способности моделей суспензиями без применения ПАВ и сокращение продолжительности приготовления суспенэии.

При смешивании огнеупорного наполнителя с жидкой составляющей суспензии иэ растворителя, этилсиликата, кислоты и технологической добавки в этилсиликат предварительно вводят 0,5 — 3,5 мас. 7ь кислоты в присутствии 0,4-12 мас. $ с органического растворителя от жидкой составляющей суспенэии в течение 10 — 90 с.

При смешивании этилсиликата с кислотой в присутствии незначительного количества органического растворителя

1683858 происходит активация этилсиликата, которая обеспечивает последующее ускорение реакции гидролитической конденсации с водой с образованием стабильных высокодисперсных продуктов, обладающих повыщенной поверхностной активностью.

Введение кислоты для активации этилсиликата более 3,5 мас; от жидкой составляющей ухудшает стабилизацию вязкости суспензии, снижает прочность форм и стабильность их качества. Уменьшение количества органического растворителя менее 0,2 мас. от жидкой составляющей,,так же кэк и сокращение времени активации менее 10 с ухудшает смачиваемость моделей суспензиями и требует введение ПАВ, хотя и в меньшем количестве, чем при совмещенном способе, Введение кислоты менее

0,2 мас. ф„а органического растворителяболее 12 мас. от жидкой составляющей

Снижает активацию этилсиликата, в результате чего ухудшается замешивание этилсиликата в суспензию, стабилизация суспензий и форм, удлиняется время приготовления суспензии. При активации этилсиликата более

90 с увеличения положительного эффекта не наблюдается, а в сочетании с высоким содержанием кислоты может ухудшиться стабильность вязкости и качества форм.

Увеличение количества кислоты, так же как и уменьшение органического растворителя за пределы граничных значений способа требует более замедленного смешивания раствора кислоты в органическом растворителе с этилсиликатом.

По прототипу суспензии готовили совмещенным способом, Этилсиликат вводили в водно-органический раствор кислоты и замешивали с огнеупорным наполнителем, По предлагаемому способу приведены

Следующие варианты . в воду вливали часть

Органического растворителя, а затем вводили предварительно подкисленный раствор

Этилсиликата с оставшейся частью органиЧеского растворителя и загружали огнеупорный наполнитель; в воду вводили

Предварительно подкисленный раствор фтилсиликата с органическим растворителем или в подкисленный раствор этилсиликата с органическим растворителем вводили воду и смешивали с огнеупорным наполнителем; в воду вводили часть кислоты, загружали пылевидный кварц и этилсиликат, активированный оставшейся частью кислоты в присутствии органического растворителя; в подкисленный раствор воды с органическим растворителем загружали огнеупорный наполнитель и сразу же вводили

55 предварительно подкисленный этилсиликат с органическим растворителем (вариант 7).

Предварительное смешивание этилсиликата с кислотой в присутствии органического растворителя (активацию этилсиликата) осуществляли за 10 — 90 с.

Влияние способа приготовления суспензии на качество суспензии и форм приведены в таблице.

Количество кислоты при активации этилсиликата составило 0,5 — 3,5 мас., а количество органического растворителя—

0,4 — 12 мас. — от жидкой составляющей суспензии.

Общее время приготовления суспенэии включило время предварительного подкисливания этилсиликэта, замешивание компонентов в суспензию, процесс гидролиэа (15 — 20 мин для предлагаемого способа) и охлаждение суспензии до 22 — 24 С, Испытание суспензий и форм из них проводили по стандартным методикам, принятым в RHM, Предлагаемый способ приготовления суспензии обеспечивает стабилизацию вязкости суспензии, смачиваемость моделей водно-органическими суспензиями без применения ПАВ при содержании воды более 40% от жидкой составляющей суспензии, а следовательно, и возможности значительного сокращения органического растворителя, Длительность приготовления суспензии сокращается. Кроме того, замена органического растворителя на воду без применения ПАВ улучшает санитарно-гигиенические условия труда, а повышение стабильности вязкости суспензии повышает стабильность качества форм.

Формула изобретения

Способ приготовления водно-органической этилсиликатной суспензии для получения форм по выплавляемым и выжигаемым моделям, включающий смешивание огнеупорного наполнителя с жидкой составляющей из этилсиликата, растворителя, кислоты и технологической добавки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью стабилизации вязкости суспензии, сокращения расхода органического растворителя при одновременном повышении смачивающей способности моделей.суспензиями без применения поверхностно-активных веществ, а также сокращения продолжительности приготовления суспензии, в этилсиликат предварительно вводят 0,5-3,5 мас. кислоты в присутствии 0,4-12 мас. органического растворителя от жидкой составляющей суспенэии с последующим перемешиванием в течение 10 — 90 с.

1683858

Показатель

Способ по примерам

I 1:

1 (прототип) Состав жидкой составляющей (ж.с.) суспенэии, мас.Х: этилсиликат

26,5

2,5

43,2

26,5

2,5

43,2

3,.5

69,5

2,5

55>5

3 5

- 71,1

3,5

69,5 соляная кис-та вода органический растворитель (о.р.)

Содержание пыпевидного кварца в суспенэин> мас.2

Содержание кислоты при предварительном подкислнвании этилсиликата мас.X от

28,2

28>2

12,0

2,0

О > 4

2,0

66,7

66,7

66,7

68,8

67,7

68 8

2,5

3,5 1,5 0,5

3 5 ж. с.

Содержание о.р. при предварительном подкнсливании этилсиликата, мас.» от ж.с.

Время предварительного подкисливания (активации) этилсиликата> с

Время замешивания этилсилнката в суспензию> мин

Общее время приготовления суспензия> мин

Смачиваемость выплавляемых моделей суспензией

Максимальное откло5,0 2,0 12 ° 0 0,4 2,0

40 30 30 90 10

О О О

60 25 30 30 25 50

Неуд. Удойл. Удовл. Удовл. Удовл. Удовй. пение вязкости суспензии от среднего значения по пяти замесам, У„

Прочность форм при статическом нэгнбе, МПа после сушки после обжига

Максимальное отклонение прочности форм от среднего значения по чятн замесам суспензии, 8 после сушки после обэп>га

9,3 5,4 4,6 5,0 6>8 7,3

5,8 5,2 5>1 4,6

4>0 4>1 3,8 3>2

3,9

2,9

5 6

4,1

20>5 . 10>7

20,7 12,2

9,6

14,6

0,9

13,2

9,8

10,9

13,1

15,5

Составитель И.Куницкая

Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши

Редактор M.Áàíäóðà

Производствен11.)-ИЗдатЕЛЬСКИй КОМбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гага!1:м;> )()1

Заказ 3462 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК1!1 СССР

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