Связующее для изготовления литейных форм и стержней, отверждаемых в холодной оснастке

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (11) 151) 4 В 22 С 1/2 ОМИТЕТ СССРРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЮ ГОСУДАРСТВЕНПО ДЕЛАМ ИЗОБ АНИЕ ИЗОБРЕТЕН г О ЕЛЬСТВУ ТОРСКО СВИД е и.0-99,8 формы щнх сме 978, сисила 3. чаю в каче ния г этилг Я 4. ю инте ктив формалловым(54)(57) СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ, ОТВЕРЖДАЕМЫХ В ХОЛОДНОЙ ОСНАСТКЕ, включающее синтетическую смолу поликонденсационного типа и силан, о т л н ч а ю щ е е с тем, что, с целью повышения стабильности связующих свойств модифициро-ванной силаном смолы в условиях ее хранения в течение да 4 месяцев, оно содержит в качестве силана крем нийорганический мономер с общей формулой К (СН )Бд(ОК)з, где и - целое число от 1 до 3; К -феноксигруппа, К-алифатический углеводородный радикал с числом атомов углерода от 5 до 10 и с разветвленной структурой, при следующем соотношении ингредиентов, мас.7.:Синтетическая смола полконденсационного типаСилан упомянутого строения 0,2-1,02. Связующее по и, 1, о т л и -а ю щ е е с я тем, что содержит в качестве силана упомянутого строения гамма-феноксипропилтриизоамилокФ Связующее по п. 1, о т л ищ е е с я тем, что содержит стве силапа упомянутого строеамма-феноксипропилтри-(бетаксилокси)силан,Связующее по п. 1, о т л и - щ е е с я тем, что в качестве ической смолы содержит термореый продукт поликонденсации ьдегида с фенолом и/или фуриспиртом и/или харбамидом.Изобретение относится к областилитейного производства и касаетсясвязующего для холоднотвердеющейстержневой или формовочной смеси,В настоящее время для изготовления литейных форм и стержней нашлиприменение холоднотвердеющйе смеси,содержащие в качестве связующего фенолоформальдегидные, мочевиноформальдегидные, фурановые синтетическиесмолы. Йапример, для стального литьяприменяются смеси, связующими в которых служат фенолоформальдегидные(ОФ) и фенолофурановые (Ффф)смолы,Для обеспечения необходимых прочностных свойств расход смолы в этихсмесях составляет 2-3 мас.%, что приводит к ухудшению санитарно-гигиенических условий труда и к высокойстоимости смеси. Для устранения этихнедостатков применяются модификаторысмол - силаны, позволяющие получитьтребуемые прочностные свойства применьшем содержании в смеси связующего.Наиболее близким к описываемомуизобретению по технической сущностии достигаемому результату являетсясвязующее, включающее синтетическуюсмолу поликонденсационного типа исилан с общей формулойКф (СН )8.(ОК )1где и - 1 - 3,К - реакционноспособная функциональная группа, обычно связанная с атомом кремния черезалкильную цепь, например пропиленовый радикал (СН),К - углеводородный радикал с числом атомов углерода от 2 до 3.Количество такого силана, вводимого в смолу для модифицирования, составляет 0,2-1,0% от массы смолы.Для связующих на основе фенолофурановыхим мочевинофурановых смол используется силан с функциональной аминогруппой (МН), например, для смолы ФфФ 0,5-1,0% (отмассы смолы) силана АГМ(гамма-аминопропилтриэтоксилан-ЯН(СН)1 8(ОС Н)5), а для фенолоформальдегидных смол - силан с феноксигруппой (С 4 НО); например, для смолы ОФО, 2-0, 5% (от массы смолы) силана 112-23 (гамма-феноксипропклтриэтоксилан-С Н 0(СН)5 - Б 1 (ОС у Н)5 ) Связующее, модифицированное укаэанными силанами, имеет ограниченныйсрок хранения из-за гидролиза силанав смоле. Вследствие гидролиза по мере5 хранения снижается, а затем полностьюисчезает модифицирующий эффект, т.е,уменьшается прочность смеси. Поэтомувведение силанов не может быть осуществлено на заводах, производящихО смолы. Кроме того, из-за потери модифицирующего эффекта в течении 56 дней возникает необходимость в частых приготовлениях партий связующего,что снижает производительность труда,15 приводит к дополнительным энергозатратам и увеличивает расход силана.Оптимальным можно считать такуюпродолжительность сохранения модифицирующих,свойств силана, которая бысовпадала с жизнеспособностью смолы,составляющей от 3 до 6 месяцев.Целью изобретения. является повышение стабильности связующих свойствмодифицированной силаном смолы в ус 25 ловиях ее хранения в течение до 4 месяцев,Для достижения поставленной целисвязующее для изготовления литейныхстержней и форм, отверждаемых в хоЗ 0 лодной оснастке, включающее синтетическую смолу поликонденсационного типа и силан, содержит в качестве силана соединение с общей формулойК (СН),81(ОК), где п - целое число от 1 до 3, К-феноксигруппа, Калифатический углеводородный радикалс числом атомов углерода от 5 до 10и с разветвленной структурой приследующем соотношении ингредиентов,40Синтетическая смолаполиконденсационноготипа 99,0-99,8Силан упомянутогостроения 0,2-1,0Связующее по изобретению содержитв качестве силана упомянутого строения гамма-феноксипропилтриизоамилоксисилан или гамма-феноксипропилтри 50(бета-этилгексилокси)силан,В качестве синтетической смолысвязующее по изобретению содержиттермореактивный продукт поликонденсации формальдегида с фенолом и/илис фуриловым спиртом и/или с карбамидом,Стабильность модифицирующего эффекта при хранении силаниэированнойсмолы практически не зависит от содержания силана в связующем и определяется его гидролитической устойчивостью. Поэтому пределы содержания силана в смоле выбраны только исходя из его упрочняющего действия: при содержании силана ниже нижнего предела его упрочняющее влияние проявляется в слабой степени, а при содержании его выше верхнего предела дальнейшего 10 усиления упрочняющего влияние не наблюдается при одновременном возрастании себестоимости связующего.Благодаря изменению, внесенному в строение углеводородного радика ла К, связанного через атом кислорода с атомом кремния (вместо 2-3 атомов углерода в К согласно известному техническому решению, в связующем по изобретению силан содержит К разветв ленного строения с 5-10 атомами углерода), достигается необходимая гидролитическая устойчивость силана и стабилизация связующих свойств модифицированной силаном смолы. 25Описываемые силаны синтезируют из соединения, содержащего алкоксильную группу ОС Н или ОС Н 7 у кремния путем реакции переэтерификации с более высококипящим спиртом, имеющим раз- З 0 ветвленный алкоксильный радикал.Так, например, из-феноксипропилтриэтоксисилана и изоамилового спирта получают-фендксипропилтриизоамилоксисилан со следующей струк турной формулойО(СН ) 81 ГОСН .СН СН(СН )ДАналогично с использованиемФ;этилгексилового спирта получают -феноксипропилтри(1-этилгексилокси) 40 силан со следующей структурной фор-мулойС Н О(СН ) 810 СН СН(С Н )С НВозможно также использование силанов аналогичного строения с эпокси или глицидокси- функциональными кон. цевыми группами (К ) .Связующее согласно изобретению готовят путем перемешивания силана со смолой в течение 30-60 мин в зависимости от объема массы.Характеристикой изменения модифицирующего эффекта силана при хранении связующего являются прочностны.свойства (прочность на сжатие, осыпаемость) смеси, приготавливаемойна этом связующем,В качестве показателя нарушениястабильности прочностных свойств связующего принята продолжительностьего хранения, прш которой прочностьна сжатие (измеренная через 2 ч после приготовления смеси) уменьшаетсяна 507.Изобретение иллюстрируется следующим примером.В таб:ице 1 приведены составы свя-зующего ВУ 1-5 по изобретению и В 6согласно известному техническому решению.В таблице 2 приведены составыхолоднотвердеющих смесей, полученныес модифицированными связующими В 1-6согласно таблице 1.Свойства смесей при различной продолжительности выдержки модифицированных связующих РВ 1-6 (составы - см.табл. 1) приведены в таблице 3.Данные, приведенные в таблице 3,показывают, что преимуществом связующего по изобретению является высокаяпродолжительность сохранения модифицирующего эффекта силана (3-4 мес.),практически совпадающая с гарантийным сроком годности смолы, в то время как для связующего в соответствии с известным техническим решениемсохранение модифицирующего эффектасоставляет не более 7 дней.Стержни и формы, изготовленныеиз смеси на связующем в соответствиис настоящим изобретением, могут бытьиспользованы для получения отливокиз стали, .чугуна и цветных металлов.Технико-экономические преимущест"ва настоящего изобретения связаныс увеличением срока хранения связующего, модифицированного силаном, ивозможностью централизованного егоприготовления при сохранении ранеедостигавшихся преимуществ: повышенияпрочности смеси, снижения расходасвязующего и т.п., что позволяетувеличить производительность труда,улучшить качество отливок и санитарно-гигиенические условия труда./ Наименование ингредиентов 6(по прототипу) 99,5 99,0 99,5 99,5 0,5 1,0 0,5 0,5 0,5 т а б л и ц а 2 Наименование ингредиентов Кварцевыйпесок 100 100 100 100 100 100 1,0 1,0 1,0 1,0 2,0 Фенолоформапьдегиднаясмола (ОФ) 99,8 Фенолофурановая смола(бета-этилгексилокси)силан 1 амма-феноксипропилтриэтоксисилан. Модифицированное связующее согласно ,табл. 1:В 1 Содержание ингредиентов, мас.Х в связующих ВВ: Содержание ингредиентов, мас.ч. в смесях, УУ: 3 4 5 625 45 45 24 ч Осыпаемость, 7, через24 ч 02 01 01 01 00201 24,5 8 82 18 25 20 25 24 ч 45 Осыпаемость, Х,через 24 ч 0,02 0,5 25 24,5 10 18 24 ч 40 18 38 65 Водный растворбензолсульфокислоты плотностью 1,281,30 г/смз Срок хранения 0 суток:Прочность иа сжатие,кгс/см 2, через:2 ч Срок хранения модифицированного связующего 7 сут:Прочность на сжатие, кгс/смф, через:2 ч Срок хранения модифицированного связующего 3 мес,:Прочность на сжатие, кгс/см, через:2 ч Содержание ингредиентов, мас.ч. в смесях, УУф 3 4 5 6 Показатели свойств для смесей УВ (составы смесейсм, табл. 2): 1 1 1 2 3 4 5 6 Оэ 2 Оэ 1 Оэ 1 Оэ10ПРодолжение табл.3,807544 Свойства Осыпаемость, Х, через24 ч 0,2 0,1 0,15 0,05 0,5 17 18 20 18,5 24 ч 20 26 65 30 Осыпаемость, 7.,через 24 ч 0,2 О, 15 0,05 0,5 ТехредИ.Ходанич КорректорТ,Колб Редактор Л.Письман Заказ 5256/2 Тираж 757 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предпрлятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Срок хранения модифицированного связующего 4 месяца:Прочность на сжатие, кгс/см, через:2 ч Показатели свойств для смесей Ю (составы смесейсм, табл, 2): 1 2 . 3 4 5 6