Способ приготовления смеси для изготовления литейных стержней и форм

,80.109 ЗЗ 8 З зд 1 В 22 С 1/2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ СССРРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Связующие в литейном производстве. Каталог НИИТЭХИМ, Черкасы, 1979, с. 3-7.2, ТУ 6-05-02-26-77 "Карбамидофурановая смола КСФ",3. Жуковский С,С Лясс А.М.Формы и стержни иэ холоднотвердеющих смесей. М., "Машиностроение",1978, с. 35-36.4. Авторское свидетельство СССРВ 831340, кл. В 22 С 5/04, 1979,(54)(57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ, включающий последовательное дозирование и перемешивание огнеупорного наполнителя, кислотного катализатора и карбамидофурановой смолы с условной вязкостью по вискозиметру ВЗс соплом воронки 5 4 мм приоЭ20 С 30-150 с, отличающийс я тем, что, с целью улучшения качества стержней и форм за счет повышения их прочности и снижения осыпаемости, а также упрощения технологии приготовления смеси эа счет снижения вязкости смолы и стабилизации ее свойств при хранении, в карбамидофурановую смолу вводят 5-10 мас.й этиленгликоля.Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам приготовления песчано-смоляных смесейс карбамидофурановым связующим, используемыми при изготовлении литей ных стержней и форм, отверждаемых преимущественно в холодной оснастке.Известен способ приготовления смеси для изготовления литейных стержней и форм, заключающийся в последователь.1 О ном перемешивании огнеупорного наполнителя, кислотного катализатора и карбамидофурановой смолы 1 1и Г 2.Однако карбамидо"фурановые смолы, используемые в литейном производстве, 15 обладают относительно невысокой условной вязкостью - порядка 20-50 с по воронке с диаметром сопла 4 ьм (В 3-4, 20 оС), Кроме того, данный способ приготовления смеси необес печивает приемлемых результатов при использовании высоковязких карбамидо фурановых смол, к которым относится, в частности, смола с технической маркой КСФ. 25Известно,что при работе с высоко- вязкими смолами, например фенол.- формальдегидными резольного типа для снижения их вязкости и стабилизации при хранении, в смолу вводят низко кипящие растворители, такие как этанол, ацетон, фуриловый спирт ГЗ 3.Однако при этом ввиду легкости ис" парения указанных растворителей ухудшаются санитарно-гигиенические условия труда и возрастает пожароопасность ри производстве, хранении и применении связующих.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае О мому результату является способ приготовления смеси для изготовле.ния литейных стержней и форм, заключающийся в последовательном дозировании и перемешивании огнеупорного наполнителя, кислотного катализатора и карбамидофурановой смолы (КСФ) с условной вязкостью по вискозиметру ВЗс соплом воронки 5,4 мм при 20 С 30-150 с, причем смолу перед дозированием нагревают до 30-80 С Г 4 1.Однако предварительный подогрев смолы приводит к усилению поликонденсационных процессов, а в местах перегрева вблизи нагревательных элементов термостата образуются локальные участки загустевшей смолы. Кроме того, в технологическом процессе изготовления стержней появляется дополнительная операция подогрева смолы,которая требует тщательного контроля температуры связующего, что необходимо для пропорциональной подачи его в смеситель непрерывного действия.Целью изобретения является улучшение качества стержней и форм засчет повьппения их прочности и снижения осыпаемости, а также упрощениетехнологии приготовления смеси засчет снижения вязкости смолы и стабилизации ее свойств при хранении.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу приготовления смеси для изготовления литейныхстержней и форм, .включающему последовательное дбзирование и перемешивание огнеупорного наполнителя, кислотного катализатора и карбамидофурановой смолы с условной вязкостьюпо вискозиметру ВЗс соплом воронки5,4 мм при 20 С 30-150 с, в карбамидофурановую смолу предварительно вво"дят 5-10 мас.Х этиленгликоля,Введение этиленгликоля в синтетическую смолу обеспечивает снижение еевязкости по сравнению с смолой КСФ,выпускаемой согласно упомянутым Ту,ипостоянство физико-химических свойств.При этом отпадает необходимость в тех"нологической операции подогрева смолы и создается возможность использования связующего в течение 1,5 г послеее изготовления. При вводе в смолуэтиленгликоля менее 57. происходитзначительное увеличение вязкости сосроком выдержки, т,е, нарушаютсявязкостные свойства карбамидофуранового связующего, а при вводе егов смолу свыше 103 усиливаются выделения запаха в процессе перемешиванияи изготовления форм и стержней, следовательно, ухудшаются санитарно-гиги.енические условия труда. Стабилизация синтетической смолы этиленгликолем в пределах 5-107 от массы смолысоздает условия для более медленногопротекания поликонденсационных процессов за счет блокирования реакционно-способных групп в смоле при еедальнейшем хранении. Способ приготовления формовочнойи стержневой смеси осуществляетсяследующим образом.До приготовления смеси связующее -карбамидофурановая смола КСФ(ортофосфорнаякислота) 3предварительно стабилизируется 5- 1 ОХ этиленгликоля, Стабилизацию смолы предпочтительно производить на заводе-изготовителе на завершающей стадии синтеза карбамидофурановой смо-лы КСФ,П р и м е р. Готовят состав холоднотвердеющей смеси при следующем содержании компонентов, мас.7Кварцевый песок 96,4Синтетическая смолаКСФ, стабилизированная этиленгликолем 3,0 0,6 Способ Предлагаемый по примерам 12Известный 7 ф 5 10 66 91 о20 С 6 мес 115 79 256 20 С 18 мес 148 101 30 С 6 мес 45 о40 С 6 мес 677 10,5 13,4 11,4 9,2 20 С 6 мес 12,5 2,5 10,1 9,0 20 С 18 мес 10,6 11,5 8,2 9,7 Состав связующего,свойства связующегои смесей на его основе Количество этиленгликоля, доба"ленное ксмоле КСФ, мас.Х Условная вязкостьсмолы (ВЗ-) при температуре смолы и присроке ее выдержкис момента изготовления, с 20 С 1 мес Прочность на растяжение через. 2 ч отверждения при температуре смолы и сроке ее выдержки с момента изготовления, кгс/см 220 С 1 мес Порядок ввода компонентов и время перемешивания: (1) песок - 0,5 мин, (2) катализатор - 4 мин, (3) смола,8 мин. Прочность образцов определяют на разрыв. Результаты испытаний смесей, полученных известным и предлагаемым способами,приведены в таблице.1093383 Способ Известный 30 С 6 мес 12,0 40 С 6 мес 1,2 16,5 18,5 19,3 16,3 18,3 20 С 6 ме.с 17,8 4,2 17,5 20 С 18 мес 16,9 16,7,30 С 6 мес 40 С 6 мес 18,0 3,0 22,4 23,4 24,0 21,0 6,1 20 С 6 мес 21,0 22,0 23,3 20 С 18 мес 20,5 20,9 22,0 30 С 6 месо40 С 6 мес 23,1 4,5 Состав связующего,свойства связующегои смесей на его основе Прочность на растяжениечерез 4 ч отвержденияпри температуре смолыи сроке ее выдержкис момента изготовления,кгс/см20 С 1 мес Прочность на растяжение, через 24 ч отверждения при температуре смолы и сроке ее выдержки с момента изготовления, кгс/см20 С 1 мес Осыпаемость, через24 ч при температуресмолы и сроке ее выдержки с момента изготовления,7.: Предлагаемый по примерам Продолжение таблицы1093383 Продолжение таблнць 1 Состав связующего,свойства связующегои смесей на его основе Способ Предлагаемый по примерам 12Известный 20 С 1 мес 0,02 0,01 0,01 0,02 о20 С 6 мес 0,02 0,02 0,01 0,50 0,02 20 С 18 мес 0,02 1 0,02 0,01 30 С 6 мес 0,01 40 С 6 мес 0,60 Составитель СТепляковТехред В,Далекорей Корректор А. Ильин Редактор В. Иванова Заказ 3342/6 Тираж 775 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ЛПП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Из данных таблицы следует, что при длительности выдержки готовой смолы до 1,5 лет условная вязкость карбамидофурановой смолы КСФ, стабилизированной этиленгликолем, возрастает всего в 1,4 раза, в то время как не стабилизированная карбамидофурановая смола КСФувели 30 чивает свою вязкость в 5 раз. Физико механические характеристики смолы КСФ, стабилизированной 107 этиленгликоля и выдержанной 18 мес с момен та изготовления до проведения испытаний, удовлетворяют требованиям, предъявляемым производством к холоднотвердеющим смесям, т.е. свойства находятся на, уровне свойств смесейна свежеизготовленной карбамидофурановой смоле КСФ, выпускаемойсогласно ТУ. Таким образом, внедрение предлагаемого способа дает возможность увеличить срок использования синтетической смолы до 1,5, ликвидируя дополнительную операцию подогрева смолы в технологическом процессе изготовления ХТС, а также повысить прочность и снизить осыпаемость стержней и форм, Следовательно, уменьшается брак стержней и Форм, повышается качество отливок.