SU1629132A1

SU1629132A1 - Sand for making cores and molds with thermal hardening

Info

Publication number: SU1629132A1
Application number: SU894629343A
Authority: SU
Inventors: Виктор Иванович Богданов; Юрий Владимирович Белюга
Original assignee: Трест По Организации Инженерного Строительства В Ленинграде Главленинградинжстроя При Ленгорисполкоме
Priority date: 1989-01-02
Filing date: 1989-01-02
Publication date: 1991-02-23

Abstract

Изобретение относитс к литейному производству, а именно к составам смесей дл изготовлени литейных стержней и форм теплового отверждени . Цель изобретени - сокращение энергозатрат за счет снижени темперагуры отверждени смеси и сокращени продолжительности сушки, повышение прочности стержней и форм и уменьшение удельной объемной усадки при отверждении. Смесь содержит 94,5 - 97,5 мас.% огнеупорного наполнител на основе диоксида кремни и 2,5 - 5,5 мас.% сланцевой фенолметиленфурфуроламинной смолы - продукта конденсации фракций сланцевых смол с гексамзтлне 1тетраммном. формальдегидом и фурфуролом при их массовом соотношении соответственно 1-(0,005 - 0,040):(0.002 - 0.016):(0.001 - 0,006). Смесь позвол ет получить экономию Энергозатрат за счет снижени температуры сушки стержней и форм со 180 - 220&deg; С до 135 - 150&deg; С и продолжительности сушки с 1.5 до 0,2 - 0,4 ч, повысить прочность стержней и форм в 4 - б раз, уменьшить удельную обоймную усадку смеси при отверждении в среднем в 10 раз 3 табл.The invention relates to a foundry industry, namely to mixture compositions for the manufacture of foundry cores and heat curing forms. The purpose of the invention is to reduce energy consumption by lowering the temperature of solidification of the mixture and shortening the drying time, increasing the strength of the rods and shapes and reducing the specific volume shrinkage during curing. The mixture contains 94.5 to 97.5 wt.% Of a silica-based refractory filler and 2.5 to 5.5 wt.% Phenol-methylenefurfurolamine shale resin - a condensation product of shale-resin fractions with 1-tetramm hexamtl. formaldehyde and furfural with a mass ratio of 1- (0.005 - 0.040), respectively: (0.002 - 0.016): (0.001 - 0.006). The mixture allows saving energy by reducing the temperature of drying the rods and molds from 180 to 220 ° C. C to 135-150 ° C C and the duration of drying from 1.5 to 0.2 - 0.4 h, increase the strength of the rods and forms by 4 - b times, reduce the specific casing shrinkage of the mixture during curing on average 10 times 3 tab.

Description

Изобретение относитс к литейному производству, а именно к составам смесей дл изготовлени стержней и форм теплового отверждени .The invention relates to a foundry, in particular, to mixture compositions for the manufacture of cores and heat curing forms.

Цель изобретени - сокращение энергозатрат за счет снижени температуры отверждени смеси и сокращени продолжительности сушки, повышение прочности стержней и форм и уменьшение удельной объемной усадки при отверждении .The purpose of the invention is to reduce energy consumption by reducing the curing temperature of the mixture and shortening the drying time, increasing the strength of the rods and molds and reducing the specific volume shrinkage during curing.

Смесь содержит в качестве синтетического полимерного св зующего сланцевую фенолометиленофурфуролоаминную смолу. Указанна смола вл етс продуктом конденсации фракций сланцевых смол с гексаметилентетрамином , формальдегидом и фурфуролом при следующем соотношении компонентов, мас.%:The mixture contains synthetic shale phenol-methylene furfurol-amine resin as a synthetic polymer binder. This resin is a product of condensation of fractions of shale resins with hexamethylenetetramine, formaldehyde and furfural in the following ratio of components, wt.%:

Огнеупорный наполнитель 94,5 - 97,5 Синтетическое св зующее 2,5 - 5,5 Синтетическое полимерное св сующее вл етс однокомпонентным и не требует никаких каталических добавок дл отверждени .Refractory filler 94.5 - 97.5 Synthetic binder 2.5 - 5.5 The synthetic polymeric binder is one-component and does not require any catalytic additives for curing.

При синтезе сланцевой фенолометиле- нофурфуролоаминной смолы в качестве фракции сланцевой смолы используют фракцию сланцевого дистилл тного мазута с температурой начала кипени 210°С, состо щую из алкилфенолов 24-25%, ароматических кетонов 34-35% и ароматическихIn the synthesis of shale phenolomethylene-furfurol-amine resin, the fraction of shale distillate fuel oil with an initial boiling point of 210 ° C, consisting of alkylphenols 24-25%, aromatic ketones 34-35% and aromatic

ОABOUT

к юto yu

со юwith y

углеводородов остальное. Указанна фракци характеризуетс следующими показател ми: в зкость при 50°С 22,0 - 28,0 сСт; содержание воды 1,0%; содержание механических примесей 0,2%. Фракционный состав , %: до210°С выкипает не более 1,0, до 360°С выкипает не более 50,0.hydrocarbon else. This fraction is characterized by the following indicators: viscosity at 50 ° C 22.0 - 28.0 cSt; water content 1.0%; the content of mechanical impurities of 0.2%. Fractional composition,%: up to 210 ° C; boils no more than 1.0; up to 360 ° C; boils no more than 50.0.

Фе-нолометиленофурфуролоаминна смола может быть изготовлена конденсацией фракций сланцевого дистилл тного мазута с гексаметилентетрамином, формальдегидом и фурфуролом при массовом соотношении 1:(0,005 - 0,40):(0,002 - 0,16):(0,001 - 0,006) двум способами.Phenol-methylenefurfurol-amine resin can be made by condensation of shale distillate fuel oil fractions with hexamethylenetetramine, formaldehyde, and furfural at a mass ratio of 1: (0.005 - 0.40) :( 0.002 - 0.16) :( 0.001 - 0.006) in two ways.

По первому способу сланцевый дистил- л тный мазут разогревают до 45 - 50°С. Сначала в него ввод т формальдегид в виде 34 - 36,5%-ного водного раствора, затем при посто нном перемешивании гексаме- тилентетрамин. Температуру поднимают до 80 - 85°С, при этой температуре провод т конденсацию в течение 1,5 ч. Затем температуру снижают до 60 - 65°С и ввод т фурфурол . Температуру поднимают до 85 - 90°С и провод т конденсацию в течение 1 ч. Конденсацию провод т с включенным обратным холодильником.In the first method, shale distillate fuel oil is heated to 45-50 ° C. First, formaldehyde is introduced into it in the form of a 34–36.5% aqueous solution, then, with constant mixing, hexamethylenetetramine. The temperature is raised to 80 - 85 ° C, at this temperature condensation is carried out for 1.5 hours. Then the temperature is reduced to 60 - 65 ° C and furfural is introduced. The temperature is raised to 85 - 90 ° C and condensation is carried out for 1 hour. Condensation is carried out with the reflux condenser switched on.

По второму способу сланцевый дистил- л тный мазут разогревают до 45 - 50°С и ввод т в него последовательно 34 - 36%- ный водный раствор формальдегида, фурфурол и гексаметилентетрамин. Температуру поднимают до 78 - 82°С и при этой температуре провод т конденсацию в течение 1 ч. Затем температуру поднимают до 85 - 90°С и реакционную смесь выдерживают при этой температуре еще 1 ч.In the second method, shale distillate fuel oil is heated to 45–50 ° C and 34–36% aqueous formaldehyde solution, furfural and hexamethylenetetramine are introduced into it successively. The temperature is raised to 78 - 82 ° C and at this temperature condensation is carried out for 1 hour. Then the temperature is raised to 85 - 90 ° C and the reaction mixture is kept at this temperature for another 1 hour.

При необходимости в конце основного процесса можно включить вакуум и провести обезвоживание синтезированного продукта .If necessary, at the end of the main process, you can turn on the vacuum and dewater the synthesized product.

Сланцевые фенолометиленофурфуро- лоаминные смолы, изготовленные этими двум способами, практически обладают одинаковыми свойствами и составом и характеризуютс следующими показател ми: средн молекул рна масса 450,0 - 850,0; содержание св занного азота 0,15- 1,40%; в зкость по капилл рному вискозиметру при 70°С 42,5 - 105,0 с Ст; температура начала кипени 210,0°С ; выкипание до температуры 230°С 2,0% ; выкипание до температуры 360°С не более 40,0% ; содержание воды 2,5...5,0%; содержание свободного фурфурола не более 0,05%; содержание механических примесей не более 0,2%.Shale phenolomethylene furfuroamine resins manufactured by these two methods have practically the same properties and composition and are characterized by the following indicators: average molecular weight 450.0 - 850.0; the content of bound nitrogen is 0.15 - 1.40%; viscosity by capillary viscometer at 70 ° С 42.5 - 105.0 s St; boiling point 210.0 ° C; boiling to a temperature of 230 ° C 2.0%; boiling to a temperature of 360 ° C not more than 40.0%; water content is 2.5 ... 5.0%; free furfural content is not more than 0.05%; the content of mechanical impurities is not more than 0.2%.

Смесь готов т в обычных смесител х. Сначала в смеситель загружают огнеупорный наполнитель. В качестве последнего может быть использован кварцевый песок 1К02 или любой аналогичный материал на основе диоксида кремни . Затем е смеси- тель загружают сланцевое фенолометиле- нофураноаминное св зующее. Смесь перемешивают 4-5 мин, после чего она готова к употреблению.The mixture is prepared in conventional mixers. First, a refractory filler is loaded into the mixer. As the latter, 1Q02 quartz sand or any similar silica-based material can be used. Then the mixer is loaded with a shale phenolomethylene-furanoamine binder. The mixture is stirred for 4-5 minutes, after which it is ready to eat.

Примеры конкретного исполнени со- ставов смеси приведены в табл. 1.Examples of the specific composition of the mixture are given in Table. one.

Состав в массовых част х исходныхThe composition in mass parts of the original

компонентов при синтезе фенолометиленофурфуролоаминной смолы дл примеровcomponents in the synthesis of phenolomethylene furfurolamine resin for examples

конкретного исполнени составов описызаемых смесей приведены в табл. 2.specific performance of the compositions described mixtures are given in table. 2

Свойства предлагаемых смесей NNI - 4 приведены в табл. 3.Properties of the proposed mixtures NNI - 4 are given in table. 3

Реализаци изобретени позвол ет получать экономию энергозатрат за счет снижени температуры сушки стержней и форм со 180 - 220 до 135 - 150°С и продолжительности сушки с 1,5 до 0,20 - 0,40 ч, повысить прочность стержней и форм в 4 - 6 раз, уменьшить удельную объемную усад- ку смеси при отверждении в среднем в 10 раз.The implementation of the invention allows energy savings by reducing the temperature of drying the cores and molds from 180 - 220 to 135-150 ° C and the drying time from 1.5 to 0.20 - 0.40 h, increasing the strength of the cores and forms in 4 - 6 times, reduce the specific volume shrinkage of the mixture during curing by an average of 10 times.

Claims

Claims of Invention A mixture for the manufacture of casting cores and forms of thermal curing, including silica-based refractory filler and a synthetic polymer binder based on fractions of shale resins, in order to reduce energy consumption by reducing the mixture hardening temperature and reducing drying time, increasing the strength of rods and molds and reducing the specific volume shrinkage during curing, the mixture as a synthetic polymer binder based on shale fractions x resins contain shale phenolomethylenefurfuranolamine resin - a condensation product of fractions of shale resins with hexamethylenetetramine, formaldehyde and furfural at their mass ratio of 1: (0.005 - 0.040) :( 0.002 -0.016) :( 0.001 - 0.006) with the following ratio of components, wt., etc., .. :

Dioxide-based refractory filler

silicon 94.5 - 97.5

Shale Fekolomethylene-furfurol-Aamine resin is a condensation product of fractions of shale resins with hexamethylenetetramine, formaldehyde, and furfural at a given mass ratio of 2.5 to 5.5.

Table 1

table 2

Table 3