Плакированная смесь для изготовления литейных оболочковых форм и стержней по постоянной модельностержневой оснастке

( ) 7495 о 1 оз Советск ив оциалистическивРеспублик ВИДЕТЕЛЬСТ ВТОРСКО 6 ) Дополнительное к авт. свил-ву22) Заявлено 22.02.78(21)25838 0 с присоединением заявки Лолам изабретеиии открцтий Опубликовано 23,07,80. Бюллетень .% 27Дата опубликования описания 23,07,80(72) Авторы изобретения ут химическоодственного Кемеровский научно-исслецовательский инс промышленности Кемеровского научно-про объединения "Карболит"(71) Заявите 54) ПЛАКИРОВАННАЯ С ИТЕЙНЫХ ОБОЛОЧКОВЫ ПО ПОСТОЯННОЙ ОСНАСТКстояннои модельно-стержневой оснастке, включающая огнеупорный. наполнитель, феноформальцегицную смолу новолачного типа,гексаметилентетрамин и етеарат кальция, содержит в качестве фенолформальдегидной смолы новолачного типа олигомер с молекулярным весом 250-400 и дополнительно содержит карбоновую кислоту и окислитель на основе перекисного соединения при следующем соотношении ингредиентов, вес.ч.:Огнеупорный наполнитель 96,0- 97,3фенолформальдегиднаясмола новопачного типас молекулярным весом250-400 л с ждения и проч 15тержней изсущественном 2, 1-3,00,25-0,0,12-0,10,06 0,2 Гексаметилентетрамин Стеарат кальция Карбоновая кислота Окислитель на основе перекисного соединения 0 Смесь содержит карбоновуюв структуру которой помимо кагруппы входит по крайней мере енйяячего Целью е скоросзоб е является повыш гор отвержцени форм и ст тавленной ц 20ржи ей.ели плая литейпо попрочности оболоч Для цостижени,06-0,2 кислоту, рбоксильн кированнаяных оболо смес цля изготовленорм и стержне овь дна 1Изобретение относится к области ли- .тейного производства, а именно к составам плакированных смесей, импользуемых для изготовления оболочковых форм и стержней по постоянной модельностерж невой оснастке методом горячего отве дени я.Известна плакированная смесь для изготовления оболочковых форм и стержней по постоянной модельно-стержневой оснастке, содержащая огнеупорный наполни- тель, фенолформальдегидную смолу новоачного типа, гексаметилентетрамин итеарат кальция Щ .Скорость горячего отверность оболочковых форм и сданной смеси нуждаются вулучшении. ЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯФОРМ И СТЕРЖНЕЙОДЕЛЬНО-СТЕРЖНЕВОЙ749537 4ющего к песку ввеаением дополнительнок одной карбоксильной еще полярной функциональной группы (ЮН-, ОН-, СООН-),Помимо указанных в формуле изобретения салициловой и апипиновой кислот, стем же целевым назначением могут бытьэффективно использованы и другие карбоновые кислоты, отвечающие указаннымструктурным признакам, что иллюстрируется данными табл. 1, в которой приведено время желатиниэации новолачной смолы% 18 с 10% уротропина (гексаметилентетрамина) и 10 О/о различных карбоновыхкислот.Использование пеоекисей вызвано необходимостью увеличения адгезии связующего к песку. По ИК-спектрам окисленной смолы может быть саелан вывоп овозможности окисления метилольных групппо карбоксильных, первичного окисленияметиленовых мостиков.Дополнительное ввепение кислоропа вмолекулу смолы увеличивает число водородных связей с поверхностными гиаро -ксилами песка. Этим можно обьяснитьповышение прочности плакированного окисленной смолой песка.При соаержании карбоновой кислоты иокислителя на основе перекисного соединения ниже нижнего предела не постигается требуемого повышения скорости горячего отвержаения и прочности смеси,а при содержании их выше верхнего преаела происхопит нежелательное повышениесебестоимости смеси. Кислоты салициловаяи ааипиновая и перекись бензоила вводятся в смолу в порошкообразном виае, пере.;- кись водорода - в виде 30-35%-ного воаного раствора.Технологический процесс приготовления композиции заключается в слепующем.Преаварительно готовят связующее, получившее в соответствии с новой системой обозначения фенопластов маркуСф(старое обозначение Сф),путем совмещения низкомолекулярной новолачной фенолформальдегидной смолы,карбоновой кислоты и окислителя. прочность образцовсмеси при изгибе,кгс/см лярная функциональная группа, выбраннаяиэ следующего ряда рапикалов: Й 11-, ОН-,СООН,В качестве карбоновой кислоты с указанными структурными признаками смесьсогласно настоящему изобретению соаержит салициловую или ааипиновую кислоту,В качестве окислителя на основе перекисного соединения смесь согласно настоящему изобретению содержит перекись водорода в виде 30- 35%-го водного раствора .или перекись бензоила.Использование новолачной смолы с молекулярным весом 250-400 диктуетсянеобходимостью получения наиболее низковязких расплавов смол, обеспечивающихполучение тонкой пленки на поверхностизерен песка, в процессе их плакирования,и в то же время требованием получитьсмолу с твердом виде, способную храниться в виде неслеживаюшихся чешуек.Вязкость расплава низкомолекулярной смолыпри 120 составляет 31-57 пуаз, что ;более, чем в 2 раза ниже, чем у смолыСф, используемой в произвопствепля плакирования песка. Зависимость прочности образцов смеси при изгибе от вязкости 50/о-ного спиртового раствора смолы может быть проиллюстрирована слеауюшими данными" 30вязкость 50%-ногораствора, сп 95 2356 40 35 Смола при комнатной температуре тверо дая, температура,каплепадения 75-90 С, Растворитель не используется. Содержание сухого остатка в исхоаном новолаке40 92-95% (за вычетом свободного фенола) свободного формальаегида смола не содержит, Смола синтезируется по типовой методике 23При содержании фенолформальдегидной45 смолы новолачного типа нижнего предела не постигается требуемой прочности смеси, а при содержании ее выше верхнего предела ухудшаются санитарно-гигиенические условия труда при одновременном возрас 50 танин себестоимости смеси.Добавление карбоновых кислот к фенолформальпегианой смоле, используемой пля горячеГо плакирования песка, позволяет значительно ускорить отвержаение смолы уротропином вследствие ускорения разрушения комплекса "смола-гекса" в кислой среде, Выбор випа кислоты пропиктован необходимостью увеличения аагеэии свяэуСмола, содержащая кислоту и окисленная перекисью, не. изменяет своих свойств при хранении при нормальных условиях, Расплав смолы при температуре 140 фС несколько изменяется: в первые 12 ч хранения вязкость расплава увеличивается на 15%, в последующие 2 суток вязкости не наблюаается.При плакировании в клеемешалку емостью 3 л загружают на 1/3 объема су5 7495 хой кварцевый песок, предварительно просеянный через сито 1 мм и нагретый в муфельной печи до температуры 400+ +20 С. При достижении песком температуры 100+2 С в клеемешалку равномерно вводят связующее СФи смесь пеперемешивают в течение 45 с. После введения смолы вводят стеарат кальция и еще через 10 с уротропин. Стеарат каль-. ция ввоВ ся в смесь при плакировании 1 О в исходном агрегатном состоянии, уротропин - в виде 30%-ного водного раствора. Цикл плакирования продолжают до начала рассыпаемости песчано-смоляной смеси.Плакированные пески при хранении, 5 в нормальных условиях (20 С, предохранение от влаги) не комкуются и не слеживаются по крайней мере в течение 1 суток.В табл, 2 приведены составы 1-5 20 плакированной смеси согласно настоящему изобретению и состав 6 известной плаплакированной смеси.Свойства связующего приведены в табл. 3Таблица 1. фенилатранило- . вая ЯнтарнаяГлутаровая 36 сульфаниловаямалеиновая:миндальная3-оксибензойная 28 30 А дипиновая 36 Салициловая А траниловая Таблица 2 97 юО 9713 97 фО 97 юО Кварцевый песок 2,47 2,10 292 2 14 373 3,0 316 2,33 340 Беэ добавки карбоновойкислоты фенолформ аль деги дн а ясмола новолачного типах)с молекулярным весом:278 Для проведения плакирования в клеемьшалку емкостью 3 л или в лабораторные,бегуны загружали сухой песок, предвари,тельно просеянный через сито 1 мм и нагретый в муфельной печи до температуры 400+20 С. По достижении темпера,туры песка 100+2 С в клеемешалку . равномерно засыпали предварительно приготовленное связующее Сфи перемешивали в течение 45 с. После этого вво дили стеарат кальция и еще через 10 с - гексаметилентетрамин. цикл плакирования продолжали до начала рассыпаемости смеси.Из полученной смеси согласно ГОСТ 13507-68 изготавливали образцы для испытания на изгиб при температуре горячего отверждения 350 С.В табл. 4 приведены физико-механические свойства смесей 1-6. Как видно из табл. 4, предлагаемая смесь обладает повышенной скоростью отверждения (в 1,5-2 раза) и повышенными прочностными свойствами (на 35- 40%) .749537 Продолжение табл. 2 Содержание ингредиентов, вес. чв смесях Ингредиенты 1 2 ; 34 5 6 (прототип) Фенолформальдегиднаясмола новолачного типаСф( с молекулярнымвесом 469) 3,92 0,25 0,15 адипиновая Окислитель 0,25 0,15 0,1 006 0,25 Перекись бензоила Гексаметилентетрамин 0,25 0,27 0,36 0,12 0,12 0,15 Стеарат кальция Указанная новолачная смола с молекулярным весом 250-400 в сочетаниис карбоновой кислотой и окислителем получила наименование связующегоСф(ТУ 6-05-231-114-77),Таблица 3 Св оти Скорость желатинизации,сек. 39 34,5 6 Вязкость 50 вого раствор го спиртосп 4 64 4 81,0 75 152,5 емпературения, с аплепа 89 9 0 10 7,50 5,14 0,36 2,35 во Содержани фенола, % 9 . 3,7 9 0,4,52 7,3 одержание влаги Продолжительность гоячего отверждения, 39 34 40 очносОаС,на изгиб пр/см 5 40 4 2 Карбоновая кислота +): салициловая 30-35%-ный водныйраствор перекиси водорода 006 - 01 0,15749537 10 0,25-0,3 6 О, 12-0, 15 0,06-0, 25 тетраминСтеарат кальцияКарбоновая кислотаОкислитель на осСоставитель С. Тепляков Редактор Н, Козлова Техред Ж, Кастелевич Корректор И. Муска. БНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 формул а изобретения 1, Плакированная смесь для изготовления литейных оболочковых форм и,стержней по постоянной модельно-стержневой оснастке, включающая огнеупорныйнаполнитель, фенолформальдегидную смолу новолачного типа, гексаметилентетрамин и стеарат кальция, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения 10скорости горячего отверждения и прочности оболочковых форм и стержней, онасодержит в качестве фенолформальдегиднойсмолы новолачного типа олигомер с молекулярным весом 250-400 и дополнитель 15но содержит карбоновую кислоту и окислитель на основе перекисного соединенияпри следующем соотношении ингредиентов, вес, ч.,Огнеупорныйнаполнитель 96,0-97,3фен олформ аль деги дная смола новолач його типа с молекулярным весом250-400 2, 1-3,0Гекс аме тиленнове перекисногосоединения 0,06-0,25 2. Плакированная смесь по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,сна содержит карбоновую кислоту, вструктуру которой помимо одной карбок-сильной группы входит по крайней мереодна полярная функциональная группа,выбранная из следующего ряда радикалов:ЦН-, ОН-, СООН-,3, Плакированная смесь по пп. 1 и 2,отличающаяся тем, что, вкачестве карбоновой кислоты с указанными структурными признаками она содержит салициловую кислоту. 4, Плакированная . смесь по пп. 1 и 2, отличающаяся тем,что в качестве карбоновой кислоты с указанными структурными признаками она содержит адипиновую кислоту. 5. Плакированная смесь по п. 1, о т- л и ч а ю щ а я с я тем, что в качестве ,окислителя на основе перекисного соединения она содержит перекись водорода в виде 30-35%-го водного раствора,6. Плакированная смесь по п. 1, о ьл и ч а ю щ а я с я тем, что в качестве окислителя на основе перекисного соединения она содержит перекись бензоила,Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1, Просяник Г. В. и др, Изготовление1 стержней по нагреваемой оснастке. Машиностроение" ,М 1970, с. 96.2,Николаев А. ф.: Технология пластических масс,фХимия, Л., 1977, с. 178.