Смесь для изготовления литейных форм истержней горячего отверждения

)М. Кл;.Гввударстввннмй квкнтвт СССР вв делам нэвбрвтвннй и атнрытвйрнорнтет Опубликовано 23.05.81. Бюллетень М 1 Дата опубликования описания 25,05.81 53) УДК 621.74. С. Дунюшкинобильный аавоц имобъединение ЗИЛ)ститут им. Д. И. М МоскОВский автом ( Производственное технологический ин Заявител и;.х.Ь .сс смесь асс мттстсссссмс смтеимсмЧЮЮИ СТЕРЖНЕЙ ГОРЯЧЕЮ ОТВЕРЖДЕНИЯ Изобретение ится к литейно меров,ые производству, в частности к составам нэсчано-смоляных смесей, испольэуемык цля изготовления литейных форм и стержней в нагреваемой оснастке.В практике литейного производства широкое применение получили песчано- смоляные смеси горячего отвержцения на основе термостойких и высокореакционноспособных Олигомерных ( полимерных)1 О связующих, в большей степени карбамиц-. но-фурановых, и катализаторов отвержаения кислотного действия, Применение различного типа катализаторов отверждения позволяет в широких пределах регулиро 15 вать такие важные технологические параметры смеси, как живучесть и текучесть, и играет немаловажную роль в улучшении физико-меканическик характеристик песчано-смоляной смеси. Однако в процессе от- . вержцения таких высоконаполненнык полимернык систем, какими являются смеси, ьбраеуются жесткие и цовольно крупкие структуры с большими внутренними напряжениями, с повышеннойгигроскопичностью, что привоцит к резкому снижению горячей и холодной 1 прочности отвержценных смесей и значительным по терям прочностей в процессе их хранения.С целью обеспечения более благоприят ных условий отверждения смеси и улучшения ее технологических и физико-механическик свойств в ее состав кроме основм ных компонентов - наполнителя, связующего и отверцителя, ввоцятся различные цобавки.Известны смеси, в которых в качест- ве цобавок, увеличивающих скорость от вержцения высоконаполненных систем на основе фенолформальцегицных олиго применяются фенолы или многоатомн спирты 11.Известна также смесь на основе этилсиликатного связующего, в которой, с целью увеличения живучести смеси и проч постных показателей в процессе ее отвер жцения, используется простой олигоэфир Лапрол 1601-2-50" (218313Отличительная особенность действияпростых олигоэфиров обусловлена ихструктурой. Как олигомерные продуктыони имеют цлинные макромолекулярныелинейные цепи. Добавленные в небольшихколичествах (цо 1,5 УО к связующему) ониспособны проникать межцу его макромолекулами и направленно изменять в процессе отверждения нацмолекулярную структуру полимера, При этом. обеспечивается 10высокая степень отвержцения связующегои снижение внутренних напряжений в системе.В качестве карбамицно-фурановых связующих могут использоваться олигомеры 15Кф, Кф, фуритол, фуритол 125 и др,В качестве катализаторов отверждениямогут быть использованы различные катализаторы кислотного действия - минеральные кислоты, соли сильных кислот,ароматические и олигомерные сульфокислоты и цр.В качестве огнеупорного наполнителяможет использоваться кварцевый песок, дцирконовый песок, графит и др.Наряду с этим в смесь могут вводитьсяся уже используемые в практике литейного производства, так называемые, технологические цобавки - окись железа,стеарат кальция, масло ВИ, графит.Смесь готовят слецующим образом.В смеситель засыпается кварцевыйпесок, затем вводится катализатор исмесь перемешивается 1-2 мин, после35чего ввоцится связующее, содержащеепростой олигомер, и смесь перемешивает-.ся еще 1-2, мин.Приготовленная смесь отвержцается вооснастке при 200-250 С в течение407-70 с, в зависимости от габаритовстержней или форм.Гигроскопичность оценивают по пацению прочности образцов после их выцержки в смеси с влажностью 5% в течение4560 мин. Пластичность отвержценной сме-си оценивают по отношению уцлиненияобразца при растяжении к. разрушающейнагрузке (мм/кг).Прочность при растяжении оценивают на станцартных образцах "восьмерках" Яотвержценных при 220 С и времени отовержцения 30 с. испытанных в горячемсостоянии (в момент извлечения из ящика и в холоцном состоянии (по истечеЗЗ 6нии 1,5-2,0 ч после извлечения из ящика).Скорость отвержцения определяют повремени отвержцения, соответствующемумаксимальной прочности на разрыв образцов, испытанных в холодном состоянии.Газотворность опрецеляют по количествувыцелившихся летучих процуктов при нагревании образцов цо 1000 С в течение60 с в пересчете на 1 г связующего.Таким образом, применение в качестве цобавок к песчано-смоляным смесямВгорячего отверждения простых олигоэфиров с молекулярным весом 200-5000и ввецение их в смесь совместно со связующим (0,5-1,5 вес.% к связующему)позволяет на 20-30% увеличить горячуюи холоцную прочность отвержценной смеси, позволяет цо минимума снизить гигроскопичность смесей, о чем свицетельствует отсутствие разупрочнения образцовпри их выцерживании во влажной смеси,увеличивает (на 200 ) пластичность смеси.Эта, с одной стороны, обеспечивает точность размеров получаемых отливок, сцругой - уменьшает образование просечек при отливке металла.Введение .цобавки способствует снижению времени отвержцения смеси (цо20-30 с,), что повышает произвоцитель-ность и снижает энергозатраты. Применение простых олигоэфиров позволяет снизить количество ввоцимых в смесь свя-.зующего .и соответственно катализатора,что очень важно с точки зрения экономиидефицитного фурилового спирта и снижения себестоимости смеси, атакже способствует снижению газотворности и улучшению условий трупа. При этом обеспечивается возможность использования целого ряца отвердителей или катализаторов .кислотного действия, что позволяет в широких прецелах регулировать живучестьсмесей и скорость их отвержцения.Внедрение изобретения не требует цополнительных капитальных затрат и весьпроцесс изготовления форм и стержнейможет осуществляться на уже имеющемся оборуцовании.В табл. 1 представлены составы смесей, в табл. 2 - их свойства,Из табл. 1 и 2 следует, что прецлагаемая смесь облацает высокими физикомеханическими и технологическими свойствами.Ф Эо оМ ХО ЛВф фоаоы в гл жй й зр р о ФФ оаф ДАФН ойдо о ,с. в о.ц 93 о13 831333 14 О, 15-1,0 Составитель И, КуницкаяРедактор В. Иванова Техред С.Мигунова Корректор 10 Макаренко Заказ 3814/76 Тираж 869 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 13036, Москва, Ж, Раушская набц, 4/5Филиал ПГ 1 П "Г 1 атент", г. Ужгород, ул. Проектная,Формула изобретения Смесь цля изготовления литейных форм. и стержней горячего отверждения, включающая огнеупорный наполнитеЛь, карбамидно.бурановую смолу, катализатор отвержцения, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения ее прочности при достаточной пластичности и пониженной гигроскопичности, смесь дополнительно содержит олигооксипропиленгликоль или олигооксиэтиленгликоль или блок-сополимер этиленгликоля с пропиленгликолем с молекулярным весом 200-5000 на основе моноолов, циолов или триолов при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:Карбамидно-фурановоесвязующее 1,5-3,0 Катализатор отвержденияОлигооксипрэпиленгликоль или олигооксиэтиленгликоль или блоксополимер этиленгликоля с пропиленгликолем,указанного молекулярного веса и функциональности О, 007-0,045Огнеупорный наполнитель Остальное.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 10 1. Патент ФРГ М 1669927,кл. С 08 Ь 61/10, 1975,2. Авторское свидетельство СССРМ 522890, кл. В 22 С 1/00, 1975.3, Авторское свидетельство СССР1 по заявке % 2348702/02,кл. В 22 С 1/00, 1976.4, Авторское свидетельство СССРМ 387777, кл. В 22 С 1/00, 1970,5. Авторское свидетельство СССРпо заявке Ж 2467767/02,кл. В 22 С 1/22, 1977.6. Авторское свидетельство СССРпо заявкам М 2582030/02 и2582031/02, кл, В 22 С 1/22,20,02.78.