Холоднотвердеющее связующее для изготовления литейных стержней и форм

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (1ц98091 9 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 28 ° 01. 81 (21) 3238469/22-02 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 15.12Â2. Бюллетень Ио 46

Дата опубликования описания 15 . 12, 82

В 22 С 1/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (33 УДК 6 21. 742, . 4 (088. 8) И. Е. Илларионов, В. B. Баэыльчик, A. А. Енлампиев, A. Г. Смоляков, П. И. Федоров, Н. В. БагрОна., Т. Н. Оверчук, Г. И. Козлона, Ю. Д. Морозов и Е. В. Шурупов

» (72) Авторы изобретения

Чувашский государственный университет ,им. И. H. Ульянова

$71) Заявитель (5 4) ХОЛОДНОТВЕРДЕЮЩЕЕ СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ

И ФОРМ

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам холоднотвердеющих связующих на основе синтетических смол, используемых для изготовления стержней и форм.

Известно холоднотвердеющее связующее для изготовления литейных стержней и форм в виде фенол-формальдегидной смолы, синтезированной при характерных для резольного типа смол сост. ношениях фенола и формальдегида в присутстнии окисей или гидроокисей некоторых двухналентных металлов, катионы которых обладают орто-ориентирующим влиянием (1).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является холоднотвердеющее связующее для изготовления литейных стержней и форм в виде резольной феноло-формальдегидной смолы (марки СФ-3042), синтезированной в присутствии орто-ориентаторов (окиси или гидроокиси кальция) (2).

Холоднотнердеющие смеси (ХТС) с данной смолой характеризуются эатрудненностьв достижения оптимального сочетания достаточной живучести и достаточной прочности стержней, в том числе поверхностной прочности, т.е. осыпаемости. Кроме того, стабиль; ность смолы СФ-3042 при хранении невелика, составляет не более 2 месяцев.

Целью изобретения является увеличение живучести смеси, повышение прочности стержней и форм на завершающей стадии их отверждения и сниже-: ние их осыпаемости, а также увеличение стабильности связующего при хранении.

Цель достигается тем, что холоднотвердеющее связующее для изготовления литейных стержней и форм, включающее резольнув феноло-формальдегидную смолу, синтезированную н присутствии орто-ориентаторон, дополнительно содержит кубовый остаток от дистилляции синтетического глицерина, получаемого на основе взаимодействия аллилхлорида с хлорноватистой кислотой с последующим гидролцэом образующего эпихлоргидрина при следующем соотношении ингредиентов, мас.Ъ:

Резольная феноло-формальдегидная смола, синтезированная в присутствии орто-ориЗ0 ентаторон 85g5

980919

Содержание воды, мас.Ъ

Содержание неле тучих веществ, мас.Ъ

Не более 6,0-6,2"

63-65

Содержание свободного фенола, мас.Ъ

12-13

71-75

Диглицерины

4-5

12-13

Триглицерины

Тетраглицерины

5-6

Вода

Кубовый остаток (K0) от дистилляции глицерина представляет собой про. дукт частичной полимеризации глице- 20 рина и является многотоннажным отходом производства синтетического глицерина со следующими физико-химическими свойствами:

Внешний вид - густая малоподвижная жидкость темнокоричневого цвета без посторонних включений.

Содержание воды, мас.Ъ. 5-5,2ф

Введение К0 в связующее в количестве менее 5 мас.% не оказывает заметного влияния на прочностные 40 показатели стержней. Повышение колнчества КО в связующем более 15 мас.Ъ снижает прочностные показатели и черезмерно увеличивает живучесть стержневой смеси.

Предложенное связующее приготавливают путем механического перемешивания компонентов при 48-50 С до постоянной вязкости (95-100 с) по вискозиметру В3-4. Полученный продукт имеет следующие свойства: 50

Таблица 1

Содержание, мас.%, в связующем (I I

85 90 95

100

15 10 5

Кубовый остаток от дистилляции синтетического глицерина, получаемого на основе взаимодействия аллилхлорнда с хлорноватистой кислотой с последующим гидролизом образующегося эпихлоргидрина 5-15

Упомянутый кубовый остаток от дистилляции синтетического глицерина имеет следующий состав, ма@.%>

Глицерин 4-5

Вязкость 70%-ного водного раствора по виекозиметру В3-4, при 20 С, с 60-100

Плотность при 20 С, г/см 1,32

Ингредиенты связующего

Резольная феноло-формальдегидная смола СФ-3042

KQ от дистилляцин синтетического глицерина

ВнеШний вид - однородная жидкость красно-коричневого цвета беэ механических примесей.

В табл. 1 приведены составы предлагаемых связукщих 1-3 и прототипа.

Связующие 1-4 используют для приготовления ХТС с содержанием связующих 2,0, 2,5 и 3,0 мас,В. В качест ве катализатора отверждения используют смесь бензолсульфокислоты (8 мас.ч.), ортофосфорной кислоты (3 мас.ч.) и воды (2 мас.ч.) в количестве 25% от массы смоли.

Результаты испытаний ХТС с связующими 1-4 приведены в табл. 2.

Иэ данных табл. 2 следует, что предложенное связующее по сравнению со связующим по прототипу (сравнению подвергаются ХТС с эквивалентными содержаниями связующего, а именно

2,5 тлас.%) обеспечивает увеличение живучести ХТС, повышение прочности стержней и форм на конечной стадии их отверждения (через 24 ч) и снижение их осыпаемости. Некоторое снижение прочности на начальной стадии отверждения (через 1 ч) в данном случае является несущественным так как достигаемая при этом величйна прочности 6,0-8,0 кгс/см (на сжаЯ. тие) является достаточной для извлечения стержней и тем более форм иэ оснастки.

В таблице 3 сопоставлена стабильность связующих 2 (по изобретению) и 4 (по прототипу) при их хранении.

Иэ данных табл. 3 следует, что темпы нарастания вязкости у предла ,гаемого связующего меньше, чем у связующего по прототипу, т.е. предлагаемое связующее обладает более высокой стабильностью при хранении.

1 2 3 4 (по прототипу) 980919 о Ф с чф р

1ф с

Ю сч о сЭ с о гз

%-4 %-4 л

I !

О 1 ° а Ю с л

%4 о I с 1 (Т)

1

I

l

1

1

1

I

I с 34

1

I I

I мЪ 1 1 с

I СЧ 1

I 1

I t

I I

1 1

tot

1 с f

I!Ч I

1 (1 1

I Ю) с (Ч 1

1 I

I 1

Ф вЂ” -1

I I

I I

1 1

l М I (Ч) с

I CV t

I I

1

l

I

1 о о с

Ф ц) %" 4

Ю о с ф

00 с1

lA с

° Э 1 1 (Ч мЪ с 4 о с о со

СЧ О ГЧ о

I I

ОО

% 1

tn Ю с

° Ф еф г4

Ю о с тф г- н о о с Ф г4 Ф о

\О е.4

I I 1

1 I 1

I 1 1

I I I

ФЧ0 1

1 1

)о !

1 1

° Ф

ФЧ СЧ с о сч

Ю с О

1 1

Ю

СЧ

1

I

I

1

I

I

1

f

I

I

1 1

1

1.

1

) 1б

I 5

) ° о

CC о

1 10 и

t

1

1 I

il .1 с

Ц с е о

3 о ж о

Э Д

nf о о е

О 4 с

Р

И ж um

gK ф

М А

)е Е4 о

e oX хо р д оо

Дй

1, Ф)у

М

I !

:1 -ю 1

I

I

1

I

1

iI

1

I

I

1

1

I

l

1 dP

v (б

1 Е

1 с

l O

I Х

1 ltf

1 О

1 Р

1 О

1 Ф о о

МЪ + с с с с Cll 1О О СЧ 1 1 а-3 ° СЧ

ul 4 i trl o tfi о о (Ч Ф ф (Ч с г4 г! hl О о ч о о л с Я Ф у цр

Э Н 1 Н о э о о о n e ф м-3 4 г4 е-4 о а о е

Ю с с с о о ) со н ) а э о

O с с с

О Я ч)

СО т< с 4 с"! у С 1 чу чф

СЧ

980919

Т а б л и ц а 3

Стабильность связующего при хранении по изменению его вязкости

2 (по изобретению) 105

115

180

4 (по прототипу) 75

120

200

Формула изобретения

4-5

Глицерин

Диглицерины

71-75

Триглицерины

Тетраглицерины

12-13

5-6

Резольная феноло-формальдегидная смолл. синтезированная в присутствии орта-ориентантов

85-95

Кубовый остаток от дистилляции синтетического

Составитель С. Тепляков

Редактор l1. Дылын Техред Т.Фанта Корректор В. Прохненко

Заказ 9558/14 Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, W-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Холоднотвердеющее связующее для изготовления литейных стержней и форм, включающее резольную фенолоформальдегидную смолу, синтезированную в присутствии орто-ориентантов, о т л и ч а ю щ е е с я . тем, что, с целью увеличения живучести смеси; повьыения прочности стержней и форм на заверщающей стадии их отверждения и снижения их осыпаемости, а также увеличение стабильности связующего при храненйи, оно дополнительно содержит кубовый остаток от дистилляции синтетического глицерина, получаемого на основе взаимодействия аллихлорида с хлорноватистой кислотой с последующим гидролизом образующегося эпихлоргидрина при следующем соотношении ингредиентов, мас.В:

Исходная Через 1 мес. Через 3 мес. хранения хранения глицерина, получаемого на основе взаимодействия

15 аллилхлорида с хлорноватистой кислотой с последующим гидролизом образующегося эпихлоргидрина 5-15

2. Связующее по и., о т л и ч аю щ е е с я тем, что упомянутый кубовый остаток от дистилляции синтетического глицерина имеет следующий состав, мас.Ъ:

ЗО Вода

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 373998 кл. В 22 С 1/00, 1972.

35 2 ° Чмых И. Д., Фих Л. И. Применение ХТС на связующем СФ-3042 для стержней и форм насосных отливок.—

"Литейное производство", 1977, М 12, . c,. 28.