Способ получения мочевино-формальдегидного связующего

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.08.79 (21) 2805388/23-05 (51) М. КЛ. с присоединением заявки Нов

С .08 G 12/40

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений н открытий (23) Приоритет— (53) УДК 678.652 (088.8) Опубликовано 301081. бюллетвиь Н940

Дата опубликования описания 301081

t

З.М.Чернакова,,А.A.Êðóãëèêîâ, Н. Н.Кузнецова, 3Яфщ@ .

В.А.Струпинский, К.В.Камаева, Е.С.Дунюшкин f и A.Ã.Ãàçèçîâ Д с у р (Ь| "-"ъ р" .

1, Одра;уц, (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНО-ФОРМАЛЬДЕГИДНОГО

СВЯЗУЮЩЕГО

Изобретение относится к получению связующих для литейного производства, а именно для производства стержней для чугунного литья по горячей оснастке.

Известен способ получения мочевино-формальдегидного связующего для литейных стержней конденсацией мочевины и формальдегида (1j.

Связующее,. полученное по известному способу, не обладает достатОчными прочностными свойствами.

Цель изобретенИя — повЫшение ме-,. ханической прочности связующего.

Указанная цель достигается тем, что при конденсации мочевины с формальдегидом в реакционную массу вво- . дят смесь формиата и карбоната натрия при их мольном соотношении

1:0,18-0,6 и при мольном соотношении мочевины и формиата натрия 1г

:0,000377-0,0004.

Введение указанных компонентов стабилизирует рН среды, что и позволяет получать смолу с улучшенными технологическими свойствами и механической прочностью.

Пример 1,. К 270 r нейтрализованного до рН 6,8-7,2 37%-ного раствора формалина добавляют 100 г мочевины, 0,04 r формиата натрия, 0,012 г карбоната натрия. После полного растворения мочевины температуру доводят до 30-38О С и перемешива. ют при указанной температуре 1,01,5 ч, затем постепенно поднимают температуру до 86-88 С эа 1,0-1,5 ч, ведут щелочную конденсацию при указанной температуре 60 мин, снижают рН до 5,5-5,8 с помощью 1%-ного раствора серной кислоты и ведут реакцию в указанном интервале рН и при

90-92 С 90-110 мин до вязкости по

ВЗ-4 не более 13,5 с, после чего к реакционной массе добавляют раствор

2%-ного едкого натра до рН 6,9-7,3 и сушат полученную массу под вакуо умом при 60-70 С до достижения коэффициента рефракции 1,440-1,442.

2О К высушенной смоле добавляют 2%-ный раствор едкого натра и сухой. тетраборат натрия до рН .7, 0-7,5. Для выяснения разброса. показателей прове.— дено 8 операций по указанному режиму с использованием и без использования смеси формиата и карбоната натрия.

П р и м:е р 2. К 270 r нейтрализованйого до рН 6,8-7,2 37%-ного

30 раствора формалин добавляют 100 г

876656

Без использования смеси

С использованием смеси

Интервал варьирования показателя, среднее значение

Среднеквадратическое отклонение

Интервал варьирования показателя, среднее значение

18-24

20,1

20-24

21,9

5,21

1,55

50-60

54,9

42-61

50,0

13,55

40,24

132-158

142-158

149,2

35,93

104,56

142,1 мочевины, 0,04 r формиата натрия, 0,04 г карбоната натрия. После полного растворения .мочевины температуру -доводят до 30 -38 С и перемешивают при укаэанной температуре 1,01,5 ч, затем постепенно поднимают температуру до 86-88 С эа 1,0-1,5 ч, ведут щелочную конденсацию при указан,ной температуре 60 мин, снижают рН до

5,5-5,8 с помощью 1%-ного раствора серной кислоты и ведут реакцию в указанном интервале рН и при 90-92 С о

90-110 мин до вязкости по ВЗ-4 не более 13,5 с, после чего к реакционной массе добавляют раствор 2%-ного едкого натра до рН 6,9-7,3 и сушат полученную массу под вакуумом при 15

60-70 С до достижения коэффициента рефракции 1,440-1,442. К высушенной смоле добавляют 2%-ный раствор едкого натра и сухой тетраборат натрия до рН 7,0-7,5. Для выяснения разброса показателей проведено 8 операций по приведенному выше режиму с использованием смеси.

Результаты испытаний песчано-смоляной смеси, изготовляемой на смоле без использования смеси, представле- ны в табл. 1.

Реэультатй испытаний песчано-смоляной смеси на смоле с использованием смеси представлены в табл. 2.

Пример 3. К 270 r нейтра- Щ лиэованного до рН 6,8-7,2 37%-ного раствора формалина добавляют 100 г мочевины, 0,0427 r формиата натрия, 0,0133 г карбоната натрия. После полного растворения мочевины температуру доводят до 30-38 С и перемешивают при указанной температуре 1,01 5 ч, затем постепенно поднимают

I Р о температуру до 86-88 С за 1,0-1,5 ч, ведут щелочную конденсацию при указанной температуре 60 мин, снижают рН до 5,5-5,8 с помощью 1%-ного раствора серной кислоты и ведут реакцию в указанном интервале рН и при 9092 С 90-120 мин до вязкости по ВЗ-4 не более 13,5 с, после чего к реак- . 45

Разрушающее напряжение при сжатии отвержденных при 220 С образцов, кгс/см

Отвержденных в течение 6 мин через 1 мин после извлечения из шкафа через. 5 мин после извлечения из шкафа

В .холодном состоянии ционной массе добавляют раствор 2%ного едкого натра до рН 6,9-7,3 и сушат полученную массу под вакуумом при 60-70 С до достижения коэффициента рефракции 1,440-1,442. К высушенной смоле добавляют 2%-ный раствор едкого нутра и сухой тетраборат натрия до рН 7,0-7,5. Для выяснения разброса показателей проведено 4 операции по указанному режиму с использованием смеси формиата и карбоната натрия.

Результаты испытания песчанносмоляной смеси представлены в табл. 3.

При сопоставлении результатов испытаний, представленных в табл. 3 и очевидно преимущество предлагаемого способа.

Пример 4. К 270 r нейтрализованного до рН 6,8-7,2 37%-ного раствора формалина добавляют 100 r мочевины, 0,(}427 r формиата натрия, 0,04 г карбоната натрия. После полного растворения мочевины температуру доводят до 30-38 С и перемешивают при указанной температуре 1,0-1,5 ч, Ьатем постепенно поднимают температуру до 86-88 С за 1,0-1,5 ч, ведут щелочную конденсацию при укаэанной температуре 60 мин, снижают рН до

5,5-5,8 с помощью 1%-ного раствора серной кислоты и ведут реакцию в укао занном интервале рН и при 90-92 С

90 .110 мин до вязкости по ВЗ-4 не более 13,5 с, после чего к реакцисуной массе добавляют раствор 2%-ного едкого натра до рН 6,9-7,3 и сушат полученную массу под вакуумом при

60-70 С до достижения коэффициента рефракции 1,440-1,442. К высушенной смоле добавляют 2%-ный раствор едкого натра и сухой тетраборат натрия до рН 7,0-7,5. Для выяснения разброса показателей проведенно 4 операции по приведенному выше режиму с использованием смеси, Результаты испытаний песчанносмоляной смеси представлены в табл.4. ,Таблица 1

876656

Продолжение табл.у

Без использования смеси, Интервал варьирования по каэателя среднее ,:значение

Интервал варьиро-. вания по каэателя среднее значение

Среднеквадратическое отклонение

46-59

51-62

25,07, 12,79

51,3

54,8

114-150

130-153

129,17

58,98

132,4

142,1

43,38

152-173

165,5

Т а б л и ц а 2

170-180

10,53

174,4

Среднее квадратическое о-клонение

Интервал варьи- рования показателя, среднее значение

Отвержденных в течение 6 мин через 1 мин после извлечения нз шкафа

20-22

21,1

0,61 через 5 мин после извлечения из шкафа

50-59

54,4

11,98 в холодном состоянии

144-156

148, 9

16,70

Отвержденных в течение 8 мин через 1 мин после извлечения иг шкафа

50-58

54,1

8,41 через 5 мин после извлечения иэ шкафа

136-154

44,79

144,2 в холодном состоянии

169-178

9,36

172,2,Таблица 3

Интервал варьирования показателя, среднее значение

Среднее квадратическое отклонение

Отвержденных в течение 6 мин через 1 мин после извлечения из шкафа

2,00

21-24

22,0

51-59

5 5, 5 через 5 мин после извлечения из шкафа

13,00

144-157

149,2

32,92 в холодном состоянии

Разрушающее напряжение при сжатии отвержденных при 220 С образцов, кгс/см

Отвержденных в течение 8 мин через 1 мин после извлечения из шкафа через 5 мин после извлечения из шкафа в холодном состоянии

Разрушающее напряжение при о сжатии отвержденных при 220 С образцов, кгс/см

Разрушающее напряжение при сжатии отвержденных при 220 С образцов, кгс/см а

С использованием смеси

Среднее квадратическое отклонение

876656

Продолжение табл.3

Интервал варьирования показателя,среднее значение

Среднее квадратическое отклонение

50-61

56,0

22,00 через 5 мин после извлечения из шкафа

138-155

53,67

145,5

168-176 в холодном состоянии

11,67

172,5

Таблица 4

Среднее квадратическое отклонение нтервал варьиования показаеля, среднее начение

21-23

1,67

21,5

50-57 .

53,0 через 5 мин после извлечения из шкафа

0,67

143-154

149,0 в холодном состоянии

20,67

53-59

54,8

8,25

26,24

140-152 через 5 мин после извлечения из шкафа

144,8

168-176 в холодном состоянии

10,67

172,0

Формула изобретения

BHHHIIH Заказ 9497/29 Тираж 533 Подписное филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

Разрушающее напряжение при сжатии отвержденных при 220 С образцов, кгс/см

Отвержденных в течение 8 мин через 1 мин после,извлечения из шкафа

Разрушающее напряжение при сжатии отвержденных при 220 С образцов, кгс/см

Отвержденных в течение 6 мин через 1 мин после извлечения из шкафа

Отвержденных в течение 8 мин через 1 мин после извлечения иэ шкафа

Способ получения мочевино формальдегидного связующего для литейных стержней конденсацией мочевины и фор» мальдегида, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности связующего, в реакционную массу вводят смесь формиата и карбоната натрия при их мольном

::оотношении 1:0,18-0,6 и при мольном соотношении мочевины и формиата натрия 1:0,000377-0,0004.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Грицкевич Л.Ф. Разработка свяэ5 зующих на основе карбамидных смол для изготовления стержней в нагреваемой оснастке. Труды НИИ технологии автомобильной промышленности.

Вып. 20, 1973, с.16-19.