CS244460B1 - Pojivogelovó složka slévárenských nátěrů - Google Patents

Abstract

Pojivogelovó složka slévárenských nátěrů na báel práěkového amorfního kyslič­ níku křemičitého, obsažené v množství i až 20 hmotnostních dílů ve slévárenské nátěrové hmotě, obsahující alkoholické rospouítěd- \ lo. Podstata řežení spočívá v tom, že pojivogelová složka sestává ee 40 až 80 hmotnostních dílů préěkového amorfního kyslič­ níku křemičitého a s 60 až 20 hmotnostních dílů pryskyřice močovinoformaldehydové.

Description

Vynález se týká pojivogelové složky slévárenských nátěrů na bázi práškového amorfního kysličníku křemičitého pro povrchovou ochranu slévárenských forem a jader. ⁴

Ochranné povlaky vytvořené na slévárenských formách a jádrech nanesením slévárenské nátěrové hmoty mají za cíl zabránit nežádoucím reakcím při odlévání kovu, potlačit průnik taveniny do pórů formy a jádra a zabránit připákání formovací hmoty k odlitku.

Používané vodné nátěrové hmoty mají řadu nevýhod a vyžadují přisuěení nebo dlouhodobé odstátí nátěrem opatřených forem a jader před odléváním taveninou. Jejich použitím se zvyšuje obsah vody v povrchové vrstvě formy Si jádra, čímž může dojit k rozrušování formy a jádra a vzniku vad odlitku.

Nevodné nátěrová hmoty obvykle výěe uvedené nevýhody nasají, rychle schnou nebo se dají vysušit a zpevnit zapálením. Používaná rozpouštědla a ředidla obaahují většinou aromatické nebo alifatická uhlovodíky, jsou hygienicky závadná a ekologicky nežádoucí.

Alkoholické nátěrové hmoty obvykle obsahují etanol nebo izopropanol. Mají vysoký sklon k usazování plniva, špatnou rozmlchatelnost sedimentu, špatnou natíratelnost a velkou stěkavost s povrchu formy nebo jádra.

Příprava nátěru obsahujícího antisedimentační přísadu na bázi organofilních bentonitů je složitá a nákladná, nátěr je nutno rozmichávst v pastovitám stavu. Jaou používány i nátěry obsahující přísadu, sestávající z oktadecylaminu a kyseliny fosforečná, která má zahuštující účinek na nátěrové suspenze a v kombinaci s mikroplnivem odstraňuje sklon k tvorbě tvrdých sedimentů a vzniku necelistvostí povlaku po tepelném Šoku.

Nevýhoda použití těchto nátěrů spočívá v obtížnější přípravě přísady i vlastní suspenze, oktadecylamín se hůře rozpouští, proto se zvyšuje teplota reakční lihová směsi a prodlužuje doba míchání.

Používaná pojivo kalafuna je dodáváno v kusovém stavu, je nátno ho drtit a opět delší dobu rozpouštět. Při přípravě přísady je zapotřebí dodržovat optimální hodnoty pH faktoru, změna poměru reakčních komponent nebo změna jejich kvality způsobuje řídnutí nátěru a tím zhoršování jeho jakosti.

Oelová složka má nízký bod měknutí, proto nátěrová vrstvy zůstávají po zapálení určitou dobu plastické. Tato plasticita vrstvy nátěru se může projevit při nedodržení složení gelu a vyěěí teplotě prostředí, respektive v prvních okamžicích odlévání. Nežádoucím lůsledkem je pak odlupování nátěrové vrstvy.

kýto nedostatky odstraňuje pojivogelová složka slévárenských nátěrů ne bázi práškového amorfního kysličníku křemičitého, obsažená v množství t až 20 hmotnostních dílů ve slévárenské nátěrové hmotě, podle vynálezu, obsahující alkoholická rozpuětědlo.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že pojivogelová složka sestává ze 40 až 80 haotnostr.tcn dílů práškového amorfního kysličníku křemičitého a z 60 až 20 hmotnostních dílů pryskyřice močovinoformaldehydové.

Po smíšení uvedeného kysličníku křemičitého a močovinoformaldehydová pryskyřice vzniká poj,vogeiová složka v podobě reakčního produktu, jehož vlastnosti jsou kvalitativně odlišně oci vlastností každé z obou komponent a nelze je vyjádřit součtem vlastností výchozích komponent.

Účinek pojí'.cgelové složky spočívá v její schopnosti existovat v prostředí alkoholického rozpouštědla v podobě gelu, který p,i znivě modifikuje vlastnosti slévárenských nátěrů a současně pojí vrstvu nátěru po odstraněni rozpouštědla.

Uvedený samotný kysličník křemičitý vytéří po rozmíchání v alkoholickém rozpouštědle suspenzi, které již malým nařeďováním výrazně řídne. Samotná močovinoformaldehydová pryskyřice se buď alkoholickým rozpouštědlem sráží nebo vzniká nařeďováním nízkoviskozní roztok.

Vytváří-li se věak v rozpouštědle pojivogelová složka přidáním močovinoformaldehydová pryskyřice do řídká suspenze amorfního kysličníku křemičitého, dojde k intenzivnímu zahuětění suspenze a vzniku gelu.

Ten podstatně zvyšuje viskozitu nátěrové suspenze a vytváří prostorovou strukturu, která zlepšuje odolnost proti sedimentaci i rozmíchatelnost sedimentu a natíratelnost suspenze.

Účinek lze vysvětlit tím, že močovinoformaldehydová pryskyřice se váže na silanolové a siloxanová skupiny na povrchu částic kysličníku křemičitého prostřednictvím vodíkových můstků.

Tlm se mění původní konfigurace agregátů kysličníku křemičitého, vazebná sil se roz-. šiřuje a upevňuje za současného vytvoření prostorů, v kterých jsou molekuly rozpouštědla částečně vyvázány a imobilizovány, stejně tak jako částice plniva v hotovém nátěru.

Oelová sil svou elasticitou potlačuje vznik trhlin při tvorbě nátěrová vrstvy a ve vrstvě po tepelném rázu. Vytvořený pojivogelový komplex nenarušuje výhodná vlastnosti svých složek.

Kysličník křemičitý si zachovává schopnost spékat za vysokých teplot, močovinoformaldehydová pryskyřice neztrácí své pojivá vlastnosti na rozdíl od většiny gelových systémů, která narušují užívaná pojivá.

Nátěrová suspenze, obsahující pojivogelovou složku podle vynálezu mají snížený sklon k sedimentaci, případný sediment je,dobře rozmíchatelný, nátěrová suspenze se velmi dobře natírá a nanáší na povrch formy a jádra.

Nanesený nátěr lze zapalovat, přičemž při hoření nevznikají puchýře nebo,trhliny, nátěr je zpevněn bezprostředně po vyhoření rozpouštědla a je povrchově velmi tvrdý. Vzhledem k vyšší rovnoměrnosti povlaku nátěru zaručuje použití pojivogelová složky zvýšený ochranný účinek při odlévání taveninou kovu i větší hospodérsnot a produktivitu při nanášení suspenze nátěru.

Další výhodou je jednoduchost přípravy pojivogelová složky. Komponenty jsou levně a snadno dostupné.

Zlepšení reologických vlastností suspenzí nátěrů přináší použití již malého množství pojivogelová složky v množství 1 až 2 hmotnostní díly z hmotnosti nátěru. Nejpříznivějěí účinek se projevuje při užití pojivogelová složky v množství 2 až 10 hmotnostních dílů, z hmotnosti nátěrové suspenze, a to v závislosti na jakosti ostatních složek nátěru a účelu použití.

Jako kysličník křemičitý lze s výhodou použít na příklad křemičitý úlet odpadající při výrobě práškového křemíku.

Jako močovinoformaldehydovou pryskyřici lze použít polykondenzáty vyrobené reakci formaldehydu s močovinou nebo melamínem, a to buď samotné nebo obsahující přídavek kyselého tvrdidla, jako je například chlorid amonný, kyselina fosforečná.

Pojivogelová složka se použije v podobě nosné kapaliny pro přípravu nátěrové suspenze nebo je možné vytvořit pojivogelovou složku přímo při přípravě nátěrové suspenze běžným způsobem obvyklým ve slévárenské praxi v okamžiku přisazení druhé její složky, přičemž není rozhodující, v které fázi přípravy nátěrové hmoty je pojivogelová složka vytvořena.

Základní Teologická funkce pojivogelová složky podle vynálezu se uplatňuje již při obsahu 20 % hmotnostních moěovinoformaldehydová pryskyřice ve složce, která za tohoto stavu nabývá podoby gelu.

Optimální účinek na Teologická vlastnosti suspenze vykazuje pojivogelová složka obsahující 35 až 55 % hmotnostních močovinogormaldehydová pryskyřice. Za těchto podmínek je také gel nejhustěl.

Při vyěěích obsazích moěovinoformaldehydové pryskyřice nad 55 % hmotnostních v pojivogelová složce vytvořený gel řídne. Je zřejmá, že účinek pojivogelová složky se uplatňuje při ěirokém obsahu moěovinoformaldehydové pryskyřice ve složce.

Kromě reologická funkce má pojivogelová složka i funkci jako pojivo, přičemž pojivost stoupá s rostoucím obsahem močovinoformaldehydové pryskyřice ve složce podle vynálezu.

Při volbě složení pojivogelová složky se tudíž uplatňuj* i požadavek na dodržení optimálního obsahu pojivá v nátěrová vrstvě. Přlliě vysoké obsahy pojivá mohou zvyšovat plynotvornost nátěrového povlaku.

Pokud je třeba užít v nátěrová hmotě vyšší obsah pojivogelové složky pro dosažení co nejlepžích Teologických vlastností či pokud se používá další pojivo, je výhodná volit pro použití přísadu a pojivogelovou složku s nižžím obsahem močovinoformaldehydové pryskyřice.

Provedení vynálezu je patrná z následujících příkladů.

Přikladl

Pojivogelová složka, sestávající ze 70 hmotnostních dílů amorfního kysličníku křemičitého a 30 hmotnostních dílů močovinoformaldehydové pryskyřice, naředěná děnatúrováným lihem v pomáru I díl pojivogelová složky a 3 díly denaturovanáho lihu, se použije jako nosná kapalina k přípravě nátěrová suspenze tak, že ve výsledná nátěrové hmotě bude obsaženo 15 hmotnostních dílů pojivogelová složky.

Příklad 2

Pojivogelová složka tvořící 5 hmotnostních dílů slévárenská nátěrová hmoty, sestává ze 40 hmotnostních dilů amorfního kysličníku křemičitého a ze 60 hmotnostních dílů močovinoformaldehydové pryskyřice.

Pojivogelovou složku lze použít do slévárenských alkoholických nátěrových hmot obsahujících běžná plniva, jako například zirkonsilikát, korund, grafit, šamotovou a křemennou mouěku a podobně.

Příaada je vhodná pro uvedená nátěrová hmoty pro odlévání všech druhů kovů a jejich alitin, přičemž v aávialoati na jejich druhu ae bude měnit typ plniva a modifikujících přísad. Použiti přísady nezabraňuje použití ostatních známých přísad a komponent nátěrů, například pro ovlivnění atmosféry při lití, legování povrchu odlitku a podobně.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU řojivogelovó složka slévárenských nátěrů na bázi práškového amorfního kysličníku křemičitého, obsažená v množství 1 až 20 hmotnostních dílů ve slévárenské nátěrové hmotě, obsahující alkoholické rozpouštědlo, vyznačená tím, že sestává ze 40 až 80 hmotnostních dílů práškového amorfního kysličníku křemičitého a z 60 až 20 hmotnostních dílů pryskyřice močovinoformaldehydové.