CS218018B1

CS218018B1 - Binder on the base of the waterous solution of alcalic silicate

Info

Publication number: CS218018B1
Application number: CS622881A
Authority: CS
Inventors: Alois Burian; Jiri Kristek; Jiri Cmolik
Original assignee: Alois Burian; Jiri Kristek; Jiri Cmolik
Priority date: 1981-08-20
Filing date: 1981-08-20
Publication date: 1983-02-25

Abstract

Vynález se týká pojivá na bázi vodného roztoku alkalického křemičitanu s upravenou hodnotou koagulačního prahu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že obsahuje na 100 hmotnostních dílů vodného roztoku alkalického křemičitanu s molárním poměrem SiO2: Na20 = 3,2 až 3,5, 0,5 až 10 hmotnostních dílů silanolátu sodného a nejvýše 10 hmotnostních dílů hydroxidu sodného. Výsledný koagulační práh pojivá je v rozmezí 1,1 až 1,8 mmol HCl na gram.The invention relates to an aqueous based binder a modified alkali silicate solution the value of the coagulation threshold. The essence of the invention is that it contains per 100 parts by weight of aqueous alkali silicate solution with molar SiO 2: Na 2 O = 3.2 to 3.5, 0.5 to 10 parts by weight of sodium silanolate a at most 10 parts by weight of sodium hydroxide. The resulting binder threshold is in the range 1.1 to 1.8 mmol HCl per gram.

Description

Vynález se týká pojivá na bázi vodného roztoku alkalického křemičitanu s upravenou hodnotou koagulačního prahu.The invention relates to a binder based on an aqueous solution of an alkali silicate having a coagulation threshold adjusted.

Vodný roztok alkalického křemičitanu je surovina používaná v řadě průmyslových odvětví. Ve slévárenství se používá jako pojivo do formovacích a jádrových směsí. Nevýhodou použití běžného roztoku alkalického křemičitanu je chování směsí po ztvrzení a po odlití. Směsi, s vysokou pevností po vytvrzení mají velmi špatnou rozpadavost po odlití a naopak směsi, které dávají dobrou rozpadavost po odlití, mají velmi nízkou pevnost po vytvrzení, doprovázenou špatnou kvalitou povrchu s velkým otěrem.Aqueous alkali silicate solution is a raw material used in many industries. In foundry, it is used as a binder for molding and core mixtures. A disadvantage of using a conventional alkali silicate solution is the behavior of the compositions after hardening and casting. Compositions having a high curing strength have very poor disintegration after casting and conversely, compositions which give good disintegration after casting have a very low strength after curing accompanied by poor surface quality with high abrasion.

Tento problém částečně řeší vodné roztoky alkalického křemičitanu s upravenou hodnotou koagulačního prahu tak, aby byl vytvořen kompromis mezi pevností po vytvrzení a rozpadavostí po odlití. Oprava koagulačního prahu se provádí ‘přídavkem louhu sodného. Nevýhodou tohoto způsobu je nutnost přídavku louhu, což neumožňuje optimální využití vlastností vodního skla, především z hlediska vytloukání odlitků.This problem is partially solved by aqueous solutions of alkali silicate with a adjusted coagulation threshold value so as to compromise between strength after cure and disintegration after casting. The coagulation threshold is corrected by the addition of sodium hydroxide. The disadvantage of this method is the necessity of adding caustic, which does not allow optimal use of water glass properties, especially in terms of casting.

Uvedené nedostatky odstraňuje pojivo na bázi vodného roztoku alkalického křemičitanu s upravenou hodnotou koagulačního prahu podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že obsahuje na 100 hmotnostních dílů vodného roztoku alkalického křemičitanu s molárním poměrem SiO₂ : Na₂O = = 3,2 až 3,5, 0,5 až 10 hmotnostních dílů silanolátu sodného a nejvýše 10 hmotnostních dílů hydroxidu sodného.These drawbacks are overcome by a binder based on an aqueous solution of an alkali silicate having an adjusted coagulation threshold according to the invention. The principle of the invention consists in that it contains per 100 parts by weight of an aqueous solution of alkali silicate with a molar ratio of SiO ₂ : Na ₂ O = 3.2 to 3.5, 0.5 to 10 parts by weight of sodium silanolate and at most 10 parts by weight of hydroxide sodium.

Výsledný koagulační práh pojivá je v rozmezí 1,1 až 1,8 mmol HC1 na gram.The resulting binder coagulation threshold is in the range of 1.1 to 1.8 mmol HCl per gram.

Takto upravené pojivo má vysokou pojivovou schopnost, takže slévárenské formy i jádra mají velmi dobrou kvalitu. Vysoká pojivost umožňuje výrazně snížit dávkované množství pojivá do směsi při zachování vysoké povrchové kvality. Rozpadavost směsi po odlití je výrazně zlepšena, přibližuje se rozpadavosti směsí s organickými pojivý.The binder treated in this way has a high binding capacity, so that the molds and cores are of very good quality. The high bonding capacity allows to significantly reduce the amount of binder added to the mixture while maintaining a high surface quality. The disintegration of the mixture after casting is significantly improved, approaching the disintegration of mixtures with organic binders.

Příklad 1 íF^i: Example 1 ^:

Koagulační práh vodného roztoku křemičitanu sodného byl upraven přidáním silanolátu sodného a hydroxidu sodného. Na 1000 kg vodného roztoku křemičitanu sodného bylo přidáno 90 kg silanolátu sodného a 5 kg hydroxidu sodného. Výsledný koagulační práh takto upraveného pojivá byl 1,75 mmol HC1 na gram.The coagulation threshold of the aqueous sodium silicate solution was adjusted by adding sodium silanolate and sodium hydroxide. 90 kg of sodium silanolate and 5 kg of sodium hydroxide were added per 1000 kg of aqueous sodium silicate solution. The resulting coagulation threshold of the treated binder was 1.75 mmol HCl per gram.

Z upraveného pojivá byla připravená slévárenská směs o složeníA casting composition of the composition was prepared from the treated binder

100 hmot. dílů křemenného písku hmot. díly pojivá připraveného výše uvedeným způsobem 0,3 hmot. díly tvrdidla esterového typu.100 wt. parts of quartz sand mass. parts of the binder prepared by the above process 0.3 wt. ester hardener parts.

Zpracovatelnost této směsi vzrostla na trojnásobek proti směsi se stejným složením, ale používající běžného roztoku křemlčitanu sodného. Byla tak umožněna výroba velmi složitých forem a jader, vyžadující velmi dlouhý výrobní čas. Vyrobená jádra i formy byly velmi kvalitní bez otěru, přitom rozpadavost po odlití se blížila rozpadavosti směsí s organickými pojivý.The workability of this mixture increased three-fold over a mixture of the same composition but using a conventional sodium silicate solution. This allowed the production of very complex molds and cores requiring a very long production time. The produced cores and molds were of high quality without abrasion, while the disintegration after casting approached the disintegration of mixtures with organic binders.

•' P ř í k 1 a d 2Example 1 a d 2

Na 1000 kg vodného roztoku křemičitanu sodného s koagulačním prahem 1,1 mmol HC1 na gram bylo přidáno 50 kg metylsilanolátu sodného. Koagulační práh takto upraveného pojivá byl 1,5 mmol HG1 na gram.50 kg of sodium methylsilanolate were added per 1000 kg of aqueous sodium silicate solution with a coagulation threshold of 1.1 mmol HCl per gram. The coagulation threshold of the treated binder was 1.5 mmol HG1 per gram.

Slévárenské směsi, připravené z tohoto upraveného· pojivá, mají po vytvrzení CO₂velmi kvalitní povrch s vysokou pevností. Rozpadavost po odlití je výrazně zlepšena. Doba potřebná k vytlučení činí jen 50 % doby při použití běžného vodného roztoku křemičitanu sodného. ......................- ...............Foundry mixtures prepared from this treated binder have a high-quality, high-strength surface after CO ₂ cure. Disintegration after casting is greatly improved. The elimination time is only 50% of the time using a conventional aqueous sodium silicate solution. ......................- ...............

Příklad 3Example 3

Pojivo bylo upraveno tak, že ke 1000 kg vodného roztoku křemičitanu sodného s molárním poměrem SiO₂ : Na₂O = 3,3 bylo přidáno 30 kg etylsilanolátu sodného a 30 kilogramů hydroxidu sodného. Po důkladném promíchání byl stanoven koagulační práh tohoto vodního skla 1,5 mmol HC1 na gram.The binder was treated by adding 30 kg of sodium ethylsilanolate and 30 kg of sodium hydroxide to 1000 kg of aqueous sodium silicate solution having a molar ratio of SiO ₂ : Na ₂ O = 3.3. After thorough mixing, the coagulation threshold of this waterglass was determined to be 1.5 mmol HCl per gram.

Z takto upraveného pojivá byla připravena slévárenská směs o složeníA foundry composition of the composition was prepared from the treated binder

100 hmot. dílů křemenného písku100 wt. parts of quartz sand

1,8 hmot. dílů pojivá připraveného;1.8 wt. binder parts prepared;

výše uvedeným postupem 0,22 hmot. dílu tvrdidla esterového typu..0.22 wt. of hardener ester type ..

Formy a jádra vyrobená z této směsi mají stejnou kvalitu jako směs obsahující 3 hmotné díly běžného vodního skla. Doba potřebná k vytlučení odlitku z rámu po odlití činí při použití pojivá podle vynálezu pouze jednu čtvrtinu času potřebného k vytloukání běžné směsi. Např. u odlitku skříně o hmotnosti 200 kg činila doba vytloukání běžné směsi na vytloukacím rámu 120 až 180 s. Směs s vodním sklem podle vynálezu byla vytlučena již za 30 až 60 s.The molds and cores made from this composition are of the same quality as the composition comprising 3 parts by weight of conventional waterglass. The time required to knock out the casting from the frame after casting, when using the binder of the invention, is only one quarter of the time required to knock out the conventional mixture. E.g. for a casting of a weight of 200 kg, the shear time of the conventional mixture on the shear frame was 120 to 180 seconds. The water glass mixture according to the invention was already shoved out after 30 to 60 seconds.

Claims

A binder based on an aqueous solution of an alkali silicate with a modified coagulation threshold value, characterized in that it contains per 100 parts by weight of an aqueous solution of an alkali silicate with a molar

OF THE INVENTION The ratio of SiO ₂ : Na ₂ O = 3.2 to 3.5, 0.5 to 10 parts by weight of sodium silanolate and at most 10 parts by weight of sodium hydroxide.