SU565923A1 - Св зующее дл литейных стержней и форм гор чего отверждени - Google Patents

Description

(54) СВЯЗУЮЩЕЕ дл  ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ ГОРЯЧЕГО ОТВЕРЖДЕНИЯ

Изобретение относитс  к области попу .чени  фенопластов, примен емых в литейном прои;жодстве при изготовлении составе смесей дл  стержней и форм гор чего от верждени .

Известна композици  св зующего дл  литейных стержней и.форм гор чего от вержденй , содержаща  смесь фенолоспирта с мочевиноформальдегидной смолой и отвердителем - сульфитно-спиртовой

бардой, причем компоненты вз ты в соот ношении , вес.ч.:

М очевино-формальдегидна  смола0,8-1,0

. Фенолоспирт1,5-1,7

ОтвердительО,7-О,8

Дл  улучшени  технологических и механических свойств примен ют комплексный Отвердитель на основе сульфитно-спиртовой барды и ортофосфорной кислоты. При этом композици  св зующего содержит 1,5-3,5 вес.ч. карбамидно-фурановой смолы, напри|мер , типа КФ 90 и 0,. . комплексного отвердител ,

Известна композици  св зующего дл  лит тейных стержней и форм гор чего отверждени , примен ема  дл  лить  чугуна, содержаща  фенолформальдегвдную смолу, модифицированную мочевиной и фурфуролом, и комплексный Отвердитель на основе мочевины и хлористого аммони . Однако про цесс получени  смолы дл  этой 1сомпозйции:  вл етс  сложным и длительным, кроме того введение фурфурола удорожает ее стоимость.

Известна композици  св зующего дли литейных форм и стержней гор чего отверждени , содержаща . фенолформальдёгйднуюЧ смолу, модифицированную мочевиной, в которой формальдегид Находитс  в мол рном от нощении к суммарнсйиу количеству фенола и мочевины 2,85-3,4 и комплексный отвердите;ль на основе мочевины и хлористого аммони , причем компоненты вз ты в соотнощении , вес.ч: . Смола1-3

Отвердитель 0,5-3

Используемый комплексный Отвердитель имеет сложный состав и включает мочеви- ну, хлористый аммоний, гексаметилвнтетра мин, окись магни . Эта композици  примен етс  дл  лить  чугуна. Однако скорость о рварждени  известных композиций недостаточно высока и они имеют ограниченную область применени  в литье либо дл  чугуна, либо дл  цветных сплавов, так как дл  каждого вида лить  требуетс  использование в песчано-смол ной смеси специальной композиции св зующего. Кроме того, не обеспечиваетс  стабильности свойств при хранении . Целью изобретени   вл етс  создание такой композиции св зующего дл  литейных стержней и форм, котора  обладала бы более высокой скоростью отверждени  и лучшей стабильностью и могла бы примен тьс  дл  различных видов лить . Дл  этого св зующее содержит моче- вино-форм альдегидную смолу, стабилизированную этиловым.спиртом при мол рном соотнощении фенола, формальдегида, мочевины и этилового спирта,равном 1:(3-3, {0,15-0,5фф,06-0,1). Отвердитель, дополнительно содер сит тиомочевину и воду при весовом соотношении мочевины, хлористого аммони , тиомочевины и воды, равном 1ф2 - О,25):,О65-0,,Д при следующем соотношении компонентов ( вес.ч). Мочевино-фенолформальдегидна  смола, ст билизированна  этиловым спиртом 100 Комплексный отвердитель на основе мочевины, хлористого. аммони , тиомочевины и воды 16-2 Использование стабилизированной смолы и отвердител  указанных составов позвол  увеличить реакционную способность смеси и способствует интенсификации процесса из готовлени  стержней и форм. При этом обеспечиваетс  высока  стабильность свойс при хранении как в отношении нарастани  в зкости, так и по прочностным показател м . Небольшое содержание азота в смоле обеспечивает успешное использование, стержней и форм, изготовленных на основе композиции, дл  различных видов лить : ст ли, чугуна, цветных сплавов. В отливках не наблюдалось наличи  газсжых раковин и поверхностных дефектов. Приготовление ком понентов композиции производитс  раздель но. Смолу получают путем одностадийной конденсации в щелочной среде фенола, формальдегида и мочевины, вз тых в соотноще НИИ 1ф-3,4(о, 15-0,55) при температуре кипени  в течение 30-60 Мин с последующей нейтрализацией, сушкой и стабилизацией . Приготовление комплексного отвердител заключаетс  в перемещивании компонентов, вход щих в его состав, при температуре не выше 40°С до полного их растворени . Пример 1. Получение смолы. В реактор емкостью 5,5.м , снабженный мещалкой и обратным холодильником, загружают 900кг фенола, 1008 кг формальдегида 37%-ного водного раствора и 316 кг мочевины , Смесь перемешивают в течение 20-25 мин до полного растворени  мочевины , затеми ввод т едкий натр в виде 4О%-ного водного раствора в количестве 9-1-5 кг. Значение рН смеси с катализатором устанавливают 8,5-9,0- Смесь нагревают 15-35 мин до 95-10О С, при которой происходит кипение. Реакцию ведут при этой температуре в течение 30-60 мин до достижени  коэффициента рефракции 1,45-1,46, Затем реакционную смесь ох.лаждают до 25-35 С и нейтрализуют путем ввода расчетного количества ортофосфорной кислоты и глицерина, вз тых в соотношении 1:1. Перемешивание продолжают 2О-ЗОмин. После нейтрализации рН смеси должно составл ть 7,0-7,5. Полученную смолу сушат под вакуумом при 6О-7О°С до достижени  коэф. фициента рефракции 1,505-1,520 и в зкости 45-120 сек по ВЗ-4. По окончании сушки в реактор ввод т 45 кг этилового спирта в виде 30%-ного водного раствора и перемешивают при 6О-65 С. Затем смолу охлажда- ют и выгружают из реактора. Свойства полученной смолы;. Условна  в зкость по ВЗ-4, сек 45-120 Содержание азота,% Не выше 6 Прочность при раст жении, кгс/смНе менее 18 Сухой остаток, %65-75 Получение комплексного отвердител . В аппарат емкостью 2 м , снабженный мещалкой, загружают 660 кг воды, 60О кг мочевины, 15О кг хлористого аммони  и45кгтио ж чевины . Растворение ведут при работающей мешалке , температуре не выше 4О С в течение 6О-90 мин. Смесь подогревают, так как растворение мочевины и тиомочевины идет с поглощением тепла. Полнота растворени  характеризуетс  отсутствием осадка ; в пробе. Готовый раствор охлаждают и сливают из аппарата. Свойства отвердител  1,15-1,16 Плотность, г/см Условна  в зкость по 1О-12 ВЗ-4, сек Не выше 24 Содержание азота, % 6,0-8,0 рН Отвердитель нетоксичен, стабилен при хранении , обладает высокой отверждающей способностью . При изготовлении стержневой смеси комп лексный отвердитель бе рут в количестве 1в вес на 100 вес.ч. смолы, В качестве Заполните может быть использован ктоиевый. песок и Компоненты смешивают в смесип ле, всшрпмер , типа бегуны.| Пример 2, Получение смолы. В реактор емкостью 10 м загружают 2 000 кг фенола, 21ОО кг формальдегида в внд% него водного раствора, 447 кг мочевипны производ т перемешивание до растворени моче вины. Затем ввод т кг едкого натра до достижени  рН 8,5-9,0. Процесс в даль нейшем осуществл ют аналогично описанному JB примере 1 за исключением того, что стабилизацию провод т при дооа вленин° к полученной смоле 8О кг этилсжого спирта . Свойства готовой смолы аналогичны описанным в примере 1. Получение комплексного отвердител . Готов т смесь компонентов в аппарате емкостью 2м в соответствии с рецептурой , кг: Мочевина620 . Хлористый аммоний14О Тиомочевина 43 Вода65О Перемешивание провод т до образовани  гомогенного раствора. Свойства отвердител  аналогичны описанным в примере 1. Полученный отвердитель в дальнейшем используют в композиции св зующего в количестве 20 вес.ч. на 1ОО вес.ч. смолы. Пример 3. Получение смолы. В реактор емкостью 10 л, снабженный мещалкой и обратным холодильником, загружают 1,6 кг фенола, содержащего 6% воды, 3,86 кг формалина, О,14 кг мочевины и 0,015 кг 4OV-Horo едкого натра. Процесс в дальнейшем осуществл ют аналогично описанному в примере 1. Дл  нейтрализации ввод т 0,ОЗ кг фосфор юй кислоты и О,ОЗ кг глицерина. После сушки в гото45-5О

57-60 7О-75 71-77

Таблица 1

1ОЗ-1О6 i5du.l54 вую смолу ввод т 0,045 кг этилового спирта. Получение комплексного отвердител . В аппарат емкостью 10 л загружают 3 кг мочёвины , 0,6 кг хлористого аммони , 0,195 кг тиомочевины и 3 кг воды. Смесь перемешивают при 35-40 С до получени  однородного раствора. При получении композиции к 100 вес.ч. смолы добавл ют 25 вес.% комплексного отвердител . Смола, стабилизированна  этиловым спиртом , обладает свойствами при хранении, приведенными в табл. 1. КомпоЕшии  св зуюш о. в зависимости oi содержани  отвердител  имеет характеристики отверждени , приведенные в табл. 2. На оснсаании указанной композиции св зующего изготсжлены песчаносмол ные смеси дл  литейных стержней по следующей рецептуре, вес.ч.: Песок10О Композици  св зующего2-3 ,5 Смесь дл  стержней обладает стабильностью свойств при хранении, что видно из табл. 3. Изготовление стержней провод т на стержневой машине в обогреваемых стержневых  щиках при 21О-260°С. Полученные стержни не осыпа1ртс  и имеют чистую гладкую поверхность. Стержни полученные с применением указанной композиции св зующего при температуре отверждени  260°С имеют прочность на раст жение, приведенную в табл. 4. В дальнейшем стержни используют дл  олучени  стальных и чугунных отливок. Готовые отливки обладают высоким качеством, имеют ровную поверхность без ;хефактов и нутри не содержат газовые раковины.

Врем  желатиниаации, сек

8 12 16 20 24 25 68-70 Текучесть, сек Прочность на сжатии в сыром состо нии, 0,О47-0,О5 кгсуч:м

Таблица 2

Количество отвердител , % к смоле

5О-55 25-30 26-28 23-26 22-25 22-25

Табпица 3 6О-65.50-55 50-55 0,042-О,О5 0,04-О,О45 О,О40-0;О45