RU2741029C1 - Отвердитель для литья растворимого стекла - Google Patents

Отвердитель для литья растворимого стекла Download PDF

Info

Publication number
RU2741029C1
RU2741029C1 RU2019127453A RU2019127453A RU2741029C1 RU 2741029 C1 RU2741029 C1 RU 2741029C1 RU 2019127453 A RU2019127453 A RU 2019127453A RU 2019127453 A RU2019127453 A RU 2019127453A RU 2741029 C1 RU2741029 C1 RU 2741029C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hardener
casting
weight
ester
glass
Prior art date
Application number
RU2019127453A
Other languages
English (en)
Inventor
Цзяньсюнь ЧЖУ
Хуэйминь ЯО
Original Assignee
Цзинань Шэнцюань Груп Шэр-Холдинг Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Цзинань Шэнцюань Груп Шэр-Холдинг Ко., Лтд. filed Critical Цзинань Шэнцюань Груп Шэр-Холдинг Ко., Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2741029C1 publication Critical patent/RU2741029C1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/18—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents
    • B22C1/186—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents contaming ammonium or metal silicates, silica sols
    • B22C1/188—Alkali metal silicates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/02—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by additives for special purposes, e.g. indicators, breakdown additives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/167—Mixtures of inorganic and organic binding agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/18—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/02—Amorphous compounds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области изготовления форм и стержней для литья металлов. Отвердитель для литья растворимого стекла, далее – отвердитель, включает сложный эфир, спирт и аморфный диоксид кремния, полученный термическим разложением ZrSiO4; при этом 100 вес. ч. общего веса отвердителя включают 35-65 вес. ч. сложного эфира, 13-20 вес. ч. спирта, 20-45 вес. ч. аморфного диоксида кремния. Способ приготовления отвердителя включает этапы: (1) сначала добавление сложного эфира, взвешенного в соответствии с указанным весовым отношением, в емкость для перемешивания высокоскоростного смесителя и его перемешивание; (2) добавление спирта, взвешенного в соответствии с указанным весовым отношением; (3) поддержание скорости перемешивания на уровне 800 об/мин или более, добавление аморфного диоксида кремния, взвешенного в соответствии с указанным весовым отношением, и непрерывное перемешивание в течение 10-20 мин с получением суспензии в качестве отвердителя. Отвердитель применяют для получения песочной формы или литьевого стержня, при этом песочную форму или литьевой стержень используют для литья металла, предпочтительно для литья стали. Самоотвердевающий песок из растворимого стекла, в котором 100 вес. ч. общего веса указанного песка включают 95-98 вес. ч. кварцевого песка, 1,8-3,6 вес. ч. растворимого стекла и 0,2-1,4 вес. ч. отвердителя. Отвердитель обладает усиливающим адгезию эффектом, длительным сроком хранения и отличается простотой использования. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 11 пр.

Description

Область техники
[0001] Настоящее изобретение относится к технической области модификации отвердителя для литья, и, в частности к отвердителю для литья растворимого стекла.
Уровень техники
[0002] Литье является одной из наиболее загрязняющих отраслей промышленности в машиностроении, в которой клей для пресс-форм и изготовления стержней является основным источником загрязнения. В настоящее время органические клеи, такие как фурановая смола и уретановая смола, широко используются в литейном производстве. Когда расплавленный металл заливают в песчаную форму, органические клеи могут сжигаться и разлагаться с выделением токсичных газов и вредных веществ, таких как толуол, ксилол, фенол, монооксид углерода и взвешенные вещества. Для того, чтобы избежать выброса продуктов разложения во время процесса литья, могут быть использованы неорганические клеи.
[0003] Как правило, растворимое стекло представляет собой неорганическое связующее вещество, синтезированное из кварцевого песка и кальцинированной соды. Растворимое стекло является одним из самых распространенных природных ресурсов на Земле и представляет собой литьевую смолу с минимальным воздействием на окружающую среду. Тем не менее, для одного и того же количества механические свойства растворимого стекла как связующего вещества ниже, чем у органической смолы, и растворимое стекло плохо разрушает песок, что препятствует его распространению и применению. Следовательно, удельная прочность растворимого стекла повышается за счет добавления растворимого армирующего стекла (отвердителя для литья растворимого стекла).
[0004] Аморфный диоксид кремния может быть использован в качестве вышеупомянутого отвердителя, повышающего прочность растворимого стекла. Например, китайский патент № CN101027147A раскрывает смесь формовочных материалов для приготовления песчаных форм для обработки металлов, включая огнеупорный базовый материал для изготовления форм и связующего вещества на основе растворимого стекла, в котором определенное количество дисперсного аморфного диоксида кремния добавляется в связующее вещество в качестве усиливающего агента. Хотя смесь формовочных материалов может значительно улучшить прочность песчаной формы после формования, дисперсный аморфный диоксид кремния в качестве усиливающего агента представляет собой твердый порошок, который неудобен для дозирования и добавления – пыль, образующаяся во время добавления материала, ухудшает рабочую среду. Особенно при использовании в отверженном эфиром песке из растворимого стекла добавление множества компонентов увеличивает сложность операции. Следовательно, аморфный диоксид кремния невыгоден для промышленного применения.
[0005] С другой стороны, по сравнению с аморфным диоксидом кремния, полученным из других источников, предпочтительным является аморфный диоксид кремния, полученный термическим разложением ZrSiO4, поскольку при том же количестве добавленного материала можно получить форму с более высоким весом, что указывает на то, что частицы песчаной формы сложены более тесно. Кроме того, при приготовлении смеси аморфный диоксид кремния, полученный термическим разложением ZrSiO4 имеет ряд положительных свойств - смесь имеет более низкую вязкость и лучшую текучесть, ее удобнее добавлять и использовать.
[0006] Однако, если вышеупомянутый аморфный диоксид кремния, полученный термическим разложением ZrSiO4, хранится в жидкости более трех месяцев, то когда он используется в качестве отвердителя растворимого стекла, его адгезивные свойства резко снижаются, вплоть до того, что он даже оказывается неспособным к самозатвердеванию.
[0007] Следовательно, если вышеупомянутый аморфный диоксид кремния, полученный термическим разложением ZrSiO4, используется в качестве отвердителя растворимого стекла, то становится сомнительным, что он будет обладать высокими адгезивными свойствами.
[0008] Сущность изобретения
[0009] С учетом вышеуказанных технических проблем в предшествующем уровне техники задачей настоящего изобретения является создание отвердителя для литья растворимого стекла с высокими адгезивными свойствами, имеющего длительный срок хранения и более удобного в работе, а также способа получения отвердителя для литья растворимого стекла и его применение.
[0010] Авторы настоящего изобретения провели глубокий анализ вышеуказанных технических проблем, в результате которого было выявлено, что свободный от воды отвердитель для литья растворимого стекла, полученный путем диспергирования аморфного диоксида кремния, полученного путем термического разложения ZrSiO4 в сложном эфире, может решить вышеупомянутую техническую проблему. Таким образом, настоящее изобретение включает в себя:
[0011] 1. Отвердитель для литья растворимого стекла, включающий сложный эфир и аморфный диоксид кремния, полученный термическим разложением ZrSiO4; при этом отвердитель для литья растворимого стекла не содержит воды.
[0012] 2. Отвердитель для литья растворимого стекла по п. 1, дополнительно включающий спирт.
[0013] 3. Отвердитель для литья растворимого стекла по п. 1 или 2, в котором 100 весовых частей общего веса отвердителя для литья растворимого стекла включают:
[0014] 35-65 весовых частей сложного эфира,
[0015] 13-20 весовых частей спирта,
[0016] 20-45 весовых частей аморфного диоксида кремния, полученного термическим разложением ZrSiO4.
[0017] 4 Отвердитель для литья растворимого стекла по п. 1-3, в котором весовое отношение сложного эфира к аморфному диоксиду кремния, полученному термическим разложением ZrSiO4, составляет (0,78 - 3,2) : 1, предпочтительно (1,0 - 2,5 ) : 1.
[0018] 5. Отвердитель для литья растворимого стекла в соответствии с любым одним из пунктов 1 - 4, в котором сложный эфир представляет собой один или более эфир, выбранный из группы, состоящей из моноацетина, диацетина, триацетина, этиленгликольдиацетата, пропиленкарбоната, гамма-бутиролактона и сложного эфира двухосновной кислоты.
[0019] 6. Отвердитель для литья растворимого стекла по любому из пп. 2-5, в котором спирт является одним или несколькими веществами, выбранными из группы, состоящей из этанола, метанола, пропанола, изопропанола, бутанола, изобутанола, бензилового спирта, этиленгликоля и полиэтиленгликоля.
[0020] 7. Отвердитель для литья растворимого стекла согласно любому из пунктов 1-6, который состоит из сложного эфира, спирта, и аморфного диоксида кремния, полученного термическим разложением ZrSiO4.
[0021] 8. Способ приготовления отвердителя для литья растворимого стекла по любому из пунктов 1-7, который включает следующие этапы:
[0022] (1) сначала добавление сложного эфира, взвешенного в соответствии с указанным весовым отношением, в емкость для перемешивания высокоскоростного смесителя и его перемешивание;
[0023] (2) при необходимости добавление спирта, взвешенного в соответствии с указанным весовым отношением; 
[0024] (3) поддержание скорости перемешивания на уровне 800 оборотов в минуту или более, добавление аморфного диоксида кремния, полученного термическим разложением ZrSiO4 и взвешенного в соответствии с указанным весовым отношением, и непрерывное перемешивание в течение 10-20 минут для получения суспензии в качестве отвердителя для литья растворимого стекла.
[0025] 9. Применение отвердителя для литья растворимого стекла по любому из пунктов 1-7 для получения песчаной формы или литейного стержня, при этом песчаная форма или литейный стержень используется для литья металла, при этом литье металла представляет собой предпочтительно литье стали.
[0026] 10. Самоотвердевающий песок из растворимого стекла, в котором 100 весовых частей общего веса самоотвердевающего песка из растворимого стекла включают:
[0027] 95 - 98 весовых частей кварцевого песка,
[0028] 1,8 – 3,6 весовых частей растворимого стекла и
[0029] 0,2 – 1,4 весовых частей отвердителя для литья растворимого стекла;
[0030] при этом отвердитель для литья растворимого стекла является отвердителем для литья растворимого стекла по любому из пунктов 1 - 7.
[0031] Преимущества настоящего изобретения
[0032] Таким образом, настоящее изобретение предлагает отвердитель для литья растворимого стекла с высокими адгезивными свойствами, имеющий длительный срок хранения и более удобный в работе, а также способ получения отвердителя для литья растворимого стекла и его применение.
[0033] Подробное описание изобретения
[0034] Настоящее изобретение будет подробно описано ниже со ссылкой на конкретные примеры осуществления. При отсутствии каких-либо разногласий научные термины, используемые в настоящем описании, выражают значения, которые обычно являются понятными для специалистов в данной области техники, однако, в случае возникновения разногласий, термины, представленные в данном описании, будут иметь преимущество.
[0035] Во-первых, один объект настоящего изобретения представляет собой отвердитель для литья растворимого стекла (отвердитель по настоящему изобретению), который включает в себя
[0036] сложный эфир и
[0037] аморфный диоксид кремния, полученный термическим разложением ZrSiO4; при этом
[0038] отвердитель для литья растворимого стекла не содержит воды.
[0039] В настоящем описании термин «сложный эфир» относится к продукту, полученному в результате реакции этерификации между спиртом и карбоновой кислотой или неорганической оксикислотой, (продукт, полученный в результате реакции этерификации между спиртом и органической карбоновой кислотой, является предпочтительным). В качестве спирта, образующего сложный эфир, предпочтительным является этиленгликоль или глицерин (глицерин). В качестве карбоновой кислоты, образующей сложный эфир, предпочтительной является уксусная кислота или неорганическая оксикислота (такая как угольная кислота). Сложный эфир, содержащийся в отвердителе по настоящему изобретению, должен находиться в жидком состоянии при нормальных условиях. Конкретный пример сложного эфира включает, например, один или несколько эфиров, выбранных из группы, состоящей из моноацетина, диацетина, триацетина, этиленгликольдиацетата, пропиленкарбоната, гамма-бутиролактона и сложного эфира двухосновной кислоты.
[0040] Предпочтительно, что отвердитель по настоящему изобретению дополнительно содержит спирт. Отвердитель без спирта легко агломерируется во время транспортировки, что требует большой скорости диспергирования, вследствие чего могут возникнуть трудности при переносе и использовании отвердителя. В результате большого количества проведенных экспериментов было установлено, что содержание определенного количества спирта не только может придать отвердителю настоящего изобретения подходящую вязкость, но также может достичь исходного эффекта после легкого перемешивания сгущений, образовавшихся после транспортировки или длительного хранения, что является удобным в использовании.
[0041] В настоящем описании термин «спирт» обозначает соединение, образуемое путем замещения атома водорода на боковой цепи алифатического углеводорода, алициклического углеводорода или ароматического углеводорода гидроксильной группой. Спирт, содержащийся в отвердителе по настоящему изобретению, должен находиться в жидком состоянии при нормальных условиях. Конкретный пример спирта включает, например, один или несколько вариантов, выбранных из группы, состоящей из этанола, метанола, пропанола, изопропанола, бутанола, изобутанола, бензилового спирта, этиленгликоля и полиэтиленгликоля. Спирт менее токсичен, и полярность спирта может быть между водой и эфиром. Особенно предпочтительным вариантом является этанол, поскольку суспензия отвердителя по настоящему изобретению может быть более однородной и стабильной при использовании этанола. Этанол также является оптимальным выбором с точки зрения экономии и экологичности.
[0042] Аморфный диоксид кремния, полученный термическим разложением ZrSiO4, находится в форме частиц, при этом частицы предпочтительно имеют размер менее 50 мкм, или еще более предпочтительно менее 10 мкм, особенно предпочтительным является размер менее 5 мкм. Размер частиц может быть определен путем анализа с помощью сита, остаток на сите с размером ячеек 10 мкм предпочтительно должен составлять менее 7 весовых %, еще более предпочтительной является величина менее 4 весовых %.
[0043] В настоящем описании термин «без воды / не содержит воды» означает, что вода, по меньшей мере, не добавляется намеренно в отвердитель по настоящему изобретению. Различные компоненты (такие как сложный эфир, спирт, аморфный диоксид кремния, полученные термическим разложением ZrSiO4), входящие в состав отвердителя по настоящему изобретению, могут содержать остаточное количество воды, которое обычно допускается. Однако предпочтительным является удаление, по меньшей мере, части воды или всей воды до получения отвердителя по настоящему изобретению. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что присутствие воды значительно ухудшает адгезионный эффект отвердителя по настоящему изобретению, что приводит к значительному снижению его адгезионного эффекта после длительного хранения. Соответственно, содержание воды в отвердителе по настоящему изобретению предпочтительно должно составлять менее 3 весовых %, еще более предпочтительной является величина менее 2 весовых %, еще более предпочтительной является величина менее 1 весовых %, еще более предпочтительной является величина менее 0,5 весовых %, еще более предпочтительной является величина менее 0,2 весовых %, еще более предпочтительной является величина менее 0,1 весовых %, еще более предпочтительной является величина менее 0,05 весовых %, еще более предпочтительной является величина менее 0,02 весовых % и еще более предпочтительной является величина менее 0,01 весовых %.
[0044] В настоящем описании термины «содержит» и «включает» означают, что нечто может включать в себя другие компоненты в дополнение к указанным компонентам. Примеры других компонентов включают в себя добавки, обычно используемые специалистами в данной области техники, такие как связующий агент (например, силановый связующий агент или карбонатный связующий агент). Кроме того, в настоящем описании в качестве варианта осуществления термины «содержать» (и) или «включать» могут быть заменены словами «иметься» или «состоять из».
[0045] Авторы настоящего изобретения обнаружили, что когда соотношение компонентов в отвердителе по настоящему изобретению находится в определенном диапазоне, технический результат по настоящему изобретению может быть лучше. Поэтому предпочтительно, чтобы отвердитель по настоящему изобретению включал 35-65 весовых частей сложного эфира, 13-20 весовых частей спирта и 20-45 весовых частей аморфного диоксида кремния, полученного термическим разложением ZrSiO4, по отношению к 100 весовых частям общего количества отвердителя по настоящему изобретению. Кроме того, весовое отношение сложного эфира к аморфному диоксиду кремния, полученному термическим разложением ZrSiO4, предпочтительно составляет (0,78 - 3,2) : 1, еще более предпочтительно (1,0 - 2,5) : 1. Это позволяет отвердителю по настоящему изобретению хорошо работать с точки зрения усиливающего адгезию эффекта, а также срока годности и эксплуатации.
[0046] Другой объект настоящего изобретения относится к способу приготовления (метод по настоящему изобретению) отвердителя по настоящему изобретению и включает в себя следующие этапы:
[0047] (1) сначала добавление сложного эфира, взвешенного в соответствии с весовым отношением, в емкость для перемешивания высокоскоростного смесителя и его перемешивание;
[0048] (2) добавление спирта, взвешенного в соответствии с необходимым весовым отношением;
[0049] (3) поддержание скорости перемешивания на уровне 800 оборотов в минуту или более, добавление аморфного диоксида кремния, полученного термическим разложением ZrSiO4 и взвешенного в соответствии с весовым отношением и непрерывное перемешивание в течение 10-20 минут для получения суспензии в качестве отвердителя для литья растворимого стекла.
[0050] В настоящем описании термин «в соответствии с весовым отношением» означает в соответствии с вышеупомянутым весовым отношением в отвердителе по настоящему изобретению.
[0051] В способе приготовления отвердителя по настоящему изобретению предпочтительными являются описанные выше примеры сложного эфира и спирта.
[0052] Скорость вращения на этапе (3), упомянутом выше, назначается равной 800 оборотов в минуту или более, например, в диапазоне от 800 до 1000 оборотов в минуту, предпочтительной является скорость от 900 до 1000 оборотов в минуту.
[0053] В случае, когда отвердитель по настоящему изобретению дополнительно содержит другие компоненты, то способ приготовления отвердителя по настоящему изобретению может дополнительно включать этап добавления других компонентов, которые могут быть добавлены отдельно или вместе с вышеуказанными сложным эфиром или спиртом. Предпочтительно сначала добавляют сложный эфир, а затем добавляют другие компоненты.
[0054] Авторы настоящего изобретения обнаружили, что, смешивая вышеуказанные компоненты для приготовления отвердителя по настоящему изобретению, можно осуществить однократное добавление отвердителя для литья растворимого стекла, когда его применяют для приготовления растворимого стекла с самоотвердевающим песком, без загрязнения порошком. Это позволяет обеспечить простоту операции, удобство дозирования и добавления, что является выгодным для промышленного производства. Более того, даже если отвердитель по настоящему изобретению хранится в течение более чем 90 дней перед использованием, эффект усиления адгезии не ослабевает, прочность растворимого стекла все равно может быть значительно повышена, и после формования изготовленная песчаная форма или литейный стержень могут сохранять относительно высокую прочность даже после длительного хранения, что значительно улучшает механические свойства песчаной формы или литейного стержня.
[0055] Хотя механизм действия настоящего изобретения неясен, одно из объяснений состоит в том, что из-за присутствия воды в системе аморфный диоксид кремния, полученный термическим разложением ZrSiO4, взаимодействует с водой, ускоряя разложение сложного эфира, а при исключении воды из системы разложение сложного эфира подавляется.
[0056] Соответственно, в другом объекте настоящее изобретение обеспечивает применение отвердителя по настоящему изобретению для изготовления песчаной формы или литейного стержня. Песочная форма или литейный стержень предпочтительно используются для литья металла, которое предпочтительно представляет собой литье стали.
[0057] Кроме того, в еще одном объекте настоящее изобретение также предлагает растворимый песок из самоотвердевающего стекла. Кроме того, 100 весовых частей общего количества самоотвердевающего песка из растворимого стекла включают: 95-98 весовых частей кварцевого песка, 1,8-3,6 весовых частей растворимого стекла и 0,2-1,4 весовых частей отвердителя для литья растворимого стекла. Отвердитель для литья растворимого стекла является отвердителем по настоящему изобретению.
Примеры осуществления изобретения
[0058] Настоящее изобретение будет более подробно описано ниже в сочетании с примерами осуществления. Следующие примеры осуществления даны для облегчения понимания настоящего изобретения, а не для его ограничения.
[0059] Пример 1
[0060] Соотношение компонентов (вес / г)
Моноацетин 12
Этиленгликольдиацетат 3
Триацетин 45
Аморфный диоксид кремния, полученный
термическим разложением ZrSiO4 40
[0061] Аморфный диоксид кремния, полученный термическим разложением ZrSiO4, был приобретен у Bengbu Zhongheng New Materials Scientific and Technological Co., Ltd. с размером частиц 0,5 мкм (D50), аналогично далее.
[0062] Пример 2
[0063] Соотношение компонентов (вес / г)
Моноацетин 10
Этиленгликоль диацетат 9
Триацетин 51
[0064] Аморфный диоксид кремния,
полученный термическим разложением ZrSiO4 30 
[0065] Пример 3
[0061] Соотношение компонентов (вес/ г)
Моноацетин 2
Этиленгликоль диацетат 27
Триацетин 51
Аморфный диоксид кремния,
полученный термическим разложением ZrSiO4 20
[0067] Пример 4
[0068] Соотношение компонентов (вес / г)
Моноацетин 10
Этиленгликоль диацетат 2
Триацетин 28
Аморфный диоксид кремния,
полученный термическим разложением ZrSiO4 40 
Этанол 20
[0069] Пример 5
[0070] Соотношение компонентов (вес / г)
Моноацетин 2
Этиленгликоль диацетат 24
Триацетин 44
Аморфный диоксид кремния,
полученный термическим разложением ZrSiO4 20
[0071] Этанол 10
[0072] Пример 6
[0073] Соотношение компонентов (вес / г)
Моноацетин 10,8
Этиленгликоль диацетат 2,4
Триацетин 46,8
Аморфный диоксид кремния,
полученный термическим разложением ZrSiO4 30
Этанол 10
[0074] Пример 7
[0075] Соотношение компонентов (вес / г)
Моноацетин 10,8
Этиленгликоль диацетат 2,4
Триацетин 46,8
Аморфный диоксид кремния,
полученный термическим разложением ZrSiO4 30
Этанол 10
Силановый связующий агент KH-560 1,0
[0076] Пример 8
[0077] Соотношение компонентов (вес / г)
Моноацетин 9
Этиленгликоль диацетат 1,8
Триацетин 25,5
Аморфный диоксид кремния,
полученный термическим разложением ZrSiO4 36,4
н-пропанол 27,2
[0078] В каждом из вышеописанных примеров осуществления сложный эфир сначала добавляют в реакционный резервуар и начинают перемешивать, затем добавляют спирт и другие компоненты. Скорость перемешивания регулируется на уровне 900-1100 об/мин. Аморфный диоксид кремния добавляют и продолжают перемешивать в течение 20 мин, чтобы получить отвердитель для литья растворимого стекла в каждом примере осуществления настоящего изобретения.
[0079] Сравнительный пример 1
[0080] Соотношение компонентов (вес / г)
Моноацетин 10
Этиленгликоль диацетат 2
Триацетин 28
Аморфный диоксид кремния,
полученный термическим разложением ZrSiO4 40
Этанол 10
Вода 10
[0081] Сравнительный пример 2
[0082] Соотношение компонентов (вес / г)
Моноацетин 10
Этиленгликоль диацетат 2
Триацетин 28
Аморфный диоксид кремния,
полученный термическим разложением ZrSiO4 40
Этанол 15
[0083] Вода 5
[0084] Сравнительный пример 3
[0085] Соотношение компонентов (вес / г)
Моноацетин 7,2
Этиленгликоль диацетат 1.6
Триацетин 31,2
Аморфный диоксид кремния,
полученный термическим разложением ZrSiO4 30
Этанол 10
Вода 20
[0086] Способ приготовления отвердителя для литья растворимого стекла в каждом сравнительном примере был таким же, как у отвердителя для литья растворимого стекла в каждом примере осуществления.
[0087] Отвердители для литья растворимого стекла, приготовленные в вышеописанных примерах осуществления и сравнительных примерах, были использованы для приготовления самоотвердевающего песка из растворимого стекла. Конкретная операция заключалась в следующем: каждый отвердитель для литья растворимого стекла хранился в сушильной печи при 55°C для проведения теста на ускоренное хранение, и по истечении 18 дней хранения (что эквивалентно 6 месяцам хранения при комнатной температуре) прочность каждого отвердителя для литья растворимого стекла сравнивали с таковой для вновь приготовленного образца. 1000 г стандартного песка Далина взвешивали и добавляли в лабораторный лопастной смеситель, соответственно добавляли 5,31 г каждого вышеуказанного отвердителя для литья растворимого стекла, после чего перемешивали в течение 1 мин. Затем добавляли 20 г растворимого стекла (модуль 2,3, содержание твердого вещества 40%), перемешивали в течение 1 минуты с последующим получением песка, затем песок забивали в испытательный блок в форме «8». Через 1, 4 и 24 ч была испытана прочность на растяжение, при этом применялся стандарт GB-2684. Результаты приведены в таблице 1 и таблице 2. Испытательный блок в форме «8» хранили в камере с постоянной температурой 20° С и влажностью 40% (относительная влажность).
[0088] Таблица 1
[0089] [0090]
Номер Предел прочности (МПа )
1 ч 4 ч 24 ч
Пример 1 (свежеприготовленный ) 0,278 0,510 0,578
Пример 1 (сушившийся в течение 18 дней при 55°С) 0,282 0,517 0,582
Пример 2 (свежеприготовленный) 0,241 0,530 0,612
Пример 2 (сушившийся в течение 18 дней при 55°С) 0,239 0,524 0,608
Пример 3 (свежеприготовленный) 0,146 0,358 0,621
Пример 3 (сушившийся в течение 18 дней при 55°С) 0,142 0,361 0,624
Пример 4 (свежеприготовленный) 0,231 0,532 0,645
Пример 4 (сушившийся в течение 18 дней при 55°С) 0,225 0,515 0,651
Пример 5 (свежеприготовленный) 0,135 0,352 0,608
Пример 5 (сушившийся в течение 18 дней при 55°С) 0,139 0,347 0,612
Пример 6 (свежеприготовленный) 0,244 0,488 0,587
Пример 6 (сушившийся в течение 18 дней при 55°С ) 0,230 0,493 0,579
Пример 7 0,254 0,546 0,654
Пример 7 (сушившийся в течение 18 дней при 55°С) 0,258 0,551 0,650
Пример 8 0,187 0,421 0,556
Пример 8 (сушившийся в течение 18 дней при 55°С) 0,182 0,429 0,551
[0091]Таблица 2
[0092]
Номер Предел прочности (МПа)
1 ч 4 ч 24 ч
Сравнительный пример 1 (свежеприготовленный) 0,210 0,488 0,602
Сравнительный пример 1 (сушившийся в течение 18 дней при 55°С) 0,132 0,214 0,228
[0093]
Сравнительный пример 2 (свежеприготовленный) 0,217 0,508 0,622
Сравнительный пример 2 (сушившийся в течение 18 дней при 55°С) 0,162 0,224 0,238
Сравнительный пример 3 (свежеприготовленный) 0,117 0,298 0,518
Сравнительный пример 3 (сушившийся в течение 18 дней при 55°С) 0,096 0,119 0,120
[0094] Как показано в примерах осуществления в Таблице 1, в образцах, которые сушились в сушильном шкафу при температуре 55°С в течение 18 дней, наблюдались незначительные изменения прочности по сравнению со свежеприготовленными образцами, и это не оказало влияния на фактическое использование. Однако, как видно из Таблицы 2, отвердители для литья растворимого стекла из сравнительных примеров, которые сушились в сушильном шкафу при 55°С в течение 18 дней, явно снижали эффект усиления адгезии и не могли быть использованы. Таким образом, очевидно, что отвердитель для литья растворимого стекла по настоящему изобретению не снижает эффект усиления адгезии после длительного хранения.

Claims (17)

1. Отвердитель для литья растворимого стекла, включающий сложный эфир, спирт и аморфный диоксид кремния, полученный термическим разложением ZrSiO4, отличающийся тем, что 100 весовых частей общего веса отвердителя для литья растворимого стекла включают:
35-65 весовых частей сложного эфира,
13-20 весовых частей спирта,
20-45 весовых частей аморфного диоксида кремния, полученного термическим разложением ZrSiO4.
2. Отвердитель для литья растворимого стекла по п. 1, в котором весовое отношение сложного эфира к аморфному диоксиду кремния, полученному термическим разложением ZrSiO4, составляет (0,78 - 3,2) : 1, предпочтительно (1,0 - 2,5 ) : 1.
3. Отвердитель для литья растворимого стекла в соответствии с любым одним из пп. 1, 2, в котором сложный эфир представляет собой один или более эфир, выбранный из группы, состоящей из моноацетина, диацетина, триацетина, этиленгликоль диацетата, пропиленкарбоната, гамма-бутиролактона и сложного эфира двухосновной кислоты.
4. Отвердитель для литья растворимого стекла по любому из пп. 2, 3, в котором спирт является одним или несколькими веществами, выбранными из группы, состоящей из этанола, метанола, пропанола, изопропанола, бутанола, изобутанола, бензилового спирта, этиленгликоля и полиэтиленгликоля.
5. Способ приготовления отвердителя для литья растворимого стекла по любому из пп. 1-4, который включает следующие этапы:
(1) сначала добавление сложного эфира, взвешенного в соответствии с указанным весовым отношением, в емкость для перемешивания высокоскоростного смесителя и его перемешивание;
(2) добавление спирта, взвешенного в соответствии с указанным весовым отношением; 
(3) поддержание скорости перемешивания на уровне 800 оборотов в минуту или более, добавление аморфного диоксида кремния, полученного термическим разложением ZrSiO4 и взвешенного в соответствии с указанным весовым отношением, и непрерывное перемешивание в течение 10-20 минут для получения суспензии в качестве отвердителя для литья растворимого стекла.
6. Применение отвердителя для литья растворимого стекла по любому из пп. 1-4 для получения песочной формы или литьевого стержня, при этом песочная форма или литьевой стержень используется для литья металла, при этом литье металла представляет собой предпочтительно литье стали.
7. Самоотвердевающий песок из растворимого стекла, в котором 100 весовых частей общего веса самоотвердевающего песка из растворимого стекла включают:
95-98 весовых частей кварцевого песка,
1,8-3,6 весовых частей растворимого стекла и
0,2-1,4 весовых частей отвердителя для литья растворимого стекла,
при этом отвердитель для литья растворимого стекла является отвердителем для литья растворимого стекла по любому из пп. 1-4.
RU2019127453A 2017-02-04 2018-01-18 Отвердитель для литья растворимого стекла RU2741029C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2017100641767 2017-02-04
CN201710064176.7A CN108393430B (zh) 2017-02-04 2017-02-04 一种铸造水玻璃用固化剂
PCT/CN2018/073201 WO2018141211A1 (zh) 2017-02-04 2018-01-18 一种铸造水玻璃用固化剂

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2741029C1 true RU2741029C1 (ru) 2021-01-22

Family

ID=63039225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019127453A RU2741029C1 (ru) 2017-02-04 2018-01-18 Отвердитель для литья растворимого стекла

Country Status (10)

Country Link
US (1) US11253911B2 (ru)
EP (1) EP3613517B1 (ru)
JP (1) JP6963623B2 (ru)
CN (1) CN108393430B (ru)
BR (1) BR112019016079A2 (ru)
ES (1) ES2914315T3 (ru)
MX (1) MX2019009158A (ru)
RU (1) RU2741029C1 (ru)
WO (1) WO2018141211A1 (ru)
ZA (1) ZA201905669B (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109108212A (zh) * 2018-10-10 2019-01-01 内蒙古第机械集团股份有限公司 一种环保铸造用改性有机酯及制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA015239B1 (ru) * 2006-10-19 2011-06-30 Ашланд-Зюдхеми-Кернфест Гмбх Формовочная смесь, содержащая углеводы
CN105665615A (zh) * 2016-02-05 2016-06-15 济南圣泉集团股份有限公司 一种铸造水玻璃用固化剂及其制备方法和用途
RU2015118399A (ru) * 2012-10-19 2016-12-10 Аск Кемикалз Гмбх Смеси формовочных материалов на основе неорганических связующих и способ получения пресс-форм и стержней для литья металла

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5126287B2 (ru) * 1973-01-11 1976-08-05
JPS5080218A (ru) * 1973-11-20 1975-06-30
DE102004042535B4 (de) 2004-09-02 2019-05-29 Ask Chemicals Gmbh Formstoffmischung zur Herstellung von Gießformen für die Metallverarbeitung, Verfahren und Verwendung
DE102007051850A1 (de) * 2007-10-30 2009-05-07 Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH Formstoffmischung mit verbesserter Fliessfähigkeit
CN101362190B (zh) * 2008-09-28 2010-06-23 上海应用技术学院 水玻璃粘结剂的复合固化方法
JP4920794B1 (ja) * 2011-11-02 2012-04-18 株式会社ツチヨシ産業 鋳型材料及び鋳型並びに鋳型の製造方法
DE102012103705A1 (de) * 2012-04-26 2013-10-31 Ask Chemicals Gmbh Verfahren zur Herstellung von Formen und Kernen für den Metallguss sowie nach diesem Verfahren hergestellte Formen und Kerne
CN103212666B (zh) * 2013-04-03 2015-01-14 沈阳汇亚通铸造材料有限责任公司 一种铸造水玻璃自硬砂用浆状无机增强剂及其制备方法
DE102013111626A1 (de) * 2013-10-22 2015-04-23 Ask Chemicals Gmbh Formstoffmischungen enthaltend eine oxidische Bor-Verbindung und Verfahren zur Herstellung von Formen und Kernen
WO2015097108A1 (de) * 2013-12-23 2015-07-02 Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH Zweikomponenten-system insbesondere zur bildung eines klebemittels
CN104226890B (zh) * 2014-09-30 2016-06-22 济南圣泉集团股份有限公司 铸造用的水玻璃增强剂及制备方法
KR101527909B1 (ko) * 2014-12-16 2015-06-10 한국생산기술연구원 주조용 무기 바인더 조성물
CN104493101B (zh) * 2014-12-24 2017-02-22 马鞍山市三川设备技术科技有限公司 一种高精度酯固化水玻璃砂型/芯的快速成型方法
KR101614401B1 (ko) * 2015-03-10 2016-04-21 (주)피알테크 주물사용 무기 바인더 조성물
WO2018132616A1 (en) * 2017-01-11 2018-07-19 Trinowski Douglas M Compositions and methods for foundry cores in high pressure die casting

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA015239B1 (ru) * 2006-10-19 2011-06-30 Ашланд-Зюдхеми-Кернфест Гмбх Формовочная смесь, содержащая углеводы
RU2015118399A (ru) * 2012-10-19 2016-12-10 Аск Кемикалз Гмбх Смеси формовочных материалов на основе неорганических связующих и способ получения пресс-форм и стержней для литья металла
CN105665615A (zh) * 2016-02-05 2016-06-15 济南圣泉集团股份有限公司 一种铸造水玻璃用固化剂及其制备方法和用途

Also Published As

Publication number Publication date
BR112019016079A2 (pt) 2022-02-15
CN108393430B (zh) 2020-05-08
EP3613517A1 (en) 2020-02-26
BR112019016079A8 (pt) 2020-07-07
EP3613517B1 (en) 2022-02-23
US11253911B2 (en) 2022-02-22
ZA201905669B (en) 2020-11-25
WO2018141211A1 (zh) 2018-08-09
ES2914315T3 (es) 2022-06-09
CN108393430A (zh) 2018-08-14
MX2019009158A (es) 2020-01-27
JP6963623B2 (ja) 2021-11-10
JP2020506061A (ja) 2020-02-27
EP3613517A4 (en) 2020-06-10
US20200164426A1 (en) 2020-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2706078C1 (ru) Отверждающее средство для жидкого стекла для литейного производства, способ его получения и его применение
RU2741029C1 (ru) Отвердитель для литья растворимого стекла
CN101941045B (zh) 磷酸盐无机铸造粘结剂悬浮液固化剂制备方法和应用
CN111496177A (zh) 呋喃树脂自硬砂、其制作方法和铸造砂模
CN1304140C (zh) 型砂粘结剂及其制备方法
CN1852782A (zh) 含环氧树脂和硅酸烷基酯的无丙烯酸酯粘合剂
JP5811461B2 (ja) プレミックスセメント用粉体状乾燥収縮低減剤
AU613437B2 (en) Foundry moulding composition
KR890015801A (ko) 재생 모래를 사용하는 주조금형 공정을 위한 조성물
US5059247A (en) Method for the preparation of foundry sand compositions
JP4627153B2 (ja) 懸濁型地盤改良材及びその製造方法
DE69106971T2 (de) Magnesia mit grosser spezifischer Oberfläche als Härter für Phenolharze.
US4083823A (en) No-bake foundry binder system
US3705872A (en) Process for the production of bonded particles as a material of construction
SU703963A1 (ru) Самотвердеюща смесь дл изготовлени литейных форм и стержней
CN109290516B (zh) 一种树脂砂型的制备方法
SU396354A1 (ru) Композиция
SU1694304A1 (ru) Суспензи дл форм по выплавл емым модел м
SU1620203A1 (ru) Смесь дл изготовлени литейных форм и стержней в нагреваемой оснастке
RU2190494C1 (ru) Смесь для изготовления литейных стержней
JPH04147742A (ja) 鋳造用鋳型
SU495335A1 (ru) Эпоксидна композици
SU1652021A1 (ru) Состав дл получени противопригарного покрыти на литейных формах и стержн х
RU2229488C2 (ru) Холоднотвердеющая смесь
SU1482747A1 (ru) Смесь дл изготовлени литейных форм и стержней