CS195952B1 - Tvrdidlo na bázi glyoxalu pro samotuhnoucí slévárenské formovací směsi - Google Patents

Description

Vynález se týká tvrdidla na bázi glyoxalu pro samotuhnoucí slévárenské formovací směsi s vodním sklem jako pojivém.

Jako tekutých tvrdidel samovolně tuhnoucích slévárenských formovacích směsí pro formu a jádra odlitků s pojivý na bázi sodného nebo draselného vodního skla se v současnosti používá ve značném rozsahu glykoldiacetátu nebo nejčastěji glyceridiacetátu a jeho směsí s glycerintriacetátem. Mechanismus vytvrzování spočívá ve zmýdelnění použitých esterů vlivem alkalické reakce vodního skla, přičemž se uvolní matečný alkohol za vzniku příslušného octanu při vyloučení gelu kyseliny křemičité a za vytvrzení směsi.

Podobným způsobem působí vodné roztoky glyoxalu, který jako dialdehyd podléhá vlivem alkalického prostředí vodního skla vnitrní Cannizzarově reakci za vzniku příslušné soli kyseliny hydroxioctové a gelu kyseliny křemičité za současného vytvrzení směsi.

Tato tvrdidla však mají některé podstatné nevýhody, které ztěžují a někdy i znemožňují jejich používání.

Značnou nevýhodou esterových tvrdidel, většinou nabbóži glycerinacetátujje, že při dotvrzování jimi vytvrzovaných samovolně tuhnoucích slévárenských formovacích směsí po vyjmutí z forem dochází k plastickým deformacím, což se potom projeví ve zhoršené přesnosti ti odlitků, zejména při použití dlouhých a tenkých jader. Tento nežádoucí jev je způsoben

195 952

195 B52 tím, že se směs dotvrzuje i po vyjmutí z formy, ale ve formě ji nelze déle ponechat!, poněvadž by se technologický proces neúnosně prodlužoval.

Esterová tvrdidla nejsou mísitelné s vodou a ve směsích s ní se rozsazují. Tato skutečnost znemožňuje ve spojením s uvolňováním matečného alkoholu jejich použití do ztekucených směsí.

Ekonomie slévárenského procesu vyžaduje regeneraci použitých formovacích směsí. Tato regenerače je v případě, že bylo použito esterových tvrdidel, značně obtížná, což je další nevýhodou používání těchto tvrdidel samovolně tuhnoucích slévárenských formovacích směsí.

Za účelem zlepšení rozpadovosti se používá jako pojiv do samovolně tuhnoucích slévárenských formovacích směsí vodních skel modifikovaných sacharidy. Ve spojení s esterovými tvrdidly dávají tato modifikovaná vodní skla formy a jádra o nízkých technologických pevnostech.

Rozhodující nevýhodou glyoxalu jako tvrdidla pro samovolně tuhnoucí slévárenské formovací směsi je prodloužená doba vytvrzováni oprpti jiným tvrdidlům.

Tyto nevýhody odstraňuje tvrdidlo na bázi glyoxalu pro samotuhnoucí slévárenské formovací směsi s vodním sklem jako pojivém, připravené podle vynálezu reakcí 95 až 97 hmot. dílů 40 až 50 %ního vodného roztoku glyoxalu se 3 až 5 hmot. díly acetonu za přítomnosti 0,5 až 1 hmot. dílu hydroxidu sodného nebo draselného a následujícím oddestilováním 14 až 16 hmot. dílů vody.

Vytvrzováni samovolně tuhnoucích slévárenských formovacích směsí tvrdidlem podle vynálezu probíhá velmi i-ychle a po vyjmutí z forem následkem toho nedochází v tomto stádiu k dotvrzování a nenastávají plastické deformace forem a jader, což se velmi příznivě projevuje na jakosti odlitků. Tvrdidla podle vynálezu jsou neomezeně misitelná s vodou a to umožňuje jejich používání v kombinaci s vodnými roztoky zpěňovadel i pro přípravu ztekucených směsí. Používání tvrdidel rozpuštěných ve vodě pak ve všech případech, a to i v případě sypkých slévárenských formovacích směsí, umožňuje práci s jednoduchým technologickým zařízením a tím zvyšuje ekonomiku technologického procesu. Regenerace použitých slévárenských formovacích směsí po odlití je v případě, že bylo použito tvrdidlo dle vynálezu podstatně snazší a ekonomičtější než v případech, kdy bylo použito jiných tvrdidel. Tvrdidla podle vynálezu umožňují používání vodních skel modifikovaných sacharidy, čímž se značně zlepšuje rozpadovost formovacích směsí po odlití, což velmi usnadňuje čištění odlitků, Doba vytvrzování samovolně tuhnoucích slévárenských foxmovacích směsí, v nichž bylo použito tvrdidlo podle vynálezu Je velmi krátká, o polovinu kratší než při použití samotného glyoxalu jako tvrdidla.

Tvrdidlo podle vynálezu vyniká nad dosud známá tvrdidla tím, že kumuluje všechny shora uvedené výhodné vlastnosti a nemá žádnou ze shora uvedených nevýhod, které v různé míře dosud známá tvrdidla vykazují.

Tvrdidlo podle vynálezu je skupina látek, jejíž konstituce je současnými prostředky

135 352 vědy nezjistitelná a z toho důvodu, je možno charakterizovat pouze postupem jeho přípravy, výchozími látkami sloužícími k jeho přípravě a poměrem v jakém do reakce vstupují.

Přiklad 1

Do baňky o obsahu 250 ml se vnese 39 g glyoxalu, přidá se za míchání 59 g vody a 2,3 g acetonu a směs se nechá za přídavku 0,5 g hydroxidu sodného za míchání reagovat. Teplota během reakce vystoupí z 20 °C na 42 °C a reakce je při této teplotě ukončena během půl hodiny. Po této době ae z reakčni směsi oddestiluje 16 g destilátu. Vzniklý čirý produkt sb při 20 až 30 °C použije jako tvrdidlo.

g tvrdidla podle vynálezu se zamíchá do 1 000 g křemenného písku o středním zrnu 0,36 mm, přimísí se 30 g vodního skla o hustotě 50 °Bé a modulu 2,37. Vzniklá směs se zapěchuje do dřevěné formy o rozměru 22,5 x 22,5 x 170 mm a nechá se tuhnout při 20 °C. Po půl hodině směs ztuhne natolik, že lze formy rozebrat, po 1 hodině činí pevnost tělísek v ohybu 0,3 MPa, po 3 hodinách 0,6 MPa a po 24 hodinách 1,4 MPa.

Příklad 2

V baňce o obsahu 250 ml se rozpustí 48 g glyoxalu v 72 g vody a přidá se 4,5 g acetonu, přitom pH směsi se udržuje přídavkem 0,9 g hydroxidu draselného na hodnotě 8,5. Teplota směsi samovolně vystoupí na 43 °C a reakce je při této teplotě ukončena v průběhu 30 minut. Potom se ze směsi vydestiluje 19 g destilátu. Vzniklý čirý produkt se použije gři 20 až 30 °C jako tvrdidlo.

g takto připraveného tvrdidla podle vynálezu se zamíchá do 1 000 g křemenného písku o středním zrnu 0,36 mm, přimísí se 30 g vodního skla o hustotě 44 °Bé modifikovaného 5 hmotnostními % 45 %ního škrobového hydrolyzátu. Po půl hodině směs ztuhne a po 1 hodině vykazuje pevnost v ohybu 0,2 MPa, po 3 hodinách 0,45 MPa a po 24 hodinách 0,9 až 1 MPa.

Claims (1)

1. Tvrdidlo na bázi glyoxalu pro samotuhnoucí slévárenské formovací směsi s vodním sklem jako pojivém, vyznačené tím, že je připravené reakcí 95 až 97 hmotnostních dílů 40 až 50 %ní$o vodného roztoku glyoxalu se 3 až 5 hmotnostními díly acetonu za přítomnosti 0,5 až 1 hmotnostního dílu hydroxidu sodného nebo draselného a následujícím oddestilováním 14 až 16 hmotnostních dílů vody.