SU854549A1 - Холоднотвердеюща смесь дл изготовлени литейных форм и стержней - Google Patents

Description

(54) ХОЛОДНОТВЕРДЕЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

1

Изобретение относитс  к литейному производству и предназначено дл  изготовлени  форм и стержней из холоднотвердеющих смесей в производстве отливок из чугуна и стали.

Известна холоднотвердеюща  смесь l, содержаща , вес.%:

Кварцевый песок 100

Феноло-формальдегидно-фуранова  смола

(ФФ-1Ф)3,0

Катализатор (70%-ный водный раствор бензолсульфокислоты )0,5

Предел прочности на сжатие образцов , ВЕдцержанных в стержневом  щике в течение 60 мин,составл ет 5,0-7,0 к ГС/см , живучесть смеси 25 мин при температуре окружающей среды 18-20°С,

Основными недостатками указанной смеси  вл ютс  выделение токсичных мономеров - фенола и формальдегида, высокое содержание смолы в составе смеси и ограниченна  доступность феноло-формальдегидно-фурановой смолы из-за дефицитности фенола и фурилового спирта.

Наиболее близкой к предлагаемой смеси по технической сущности и доЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ

стигаемому результату  вл етс  смесь 2, содержаща  наполнитель, новолачную феноло-формальдегидную смолу с гидроксилсодержащими группаРш , полиизоцианат и катализатор, в качестве которого могут быть введены соли основного характера (, К2С05 и др.) или портландцемент, феррохромовый шлак, вес.ч.:

10 Огнеупорный наполнитель100 Новолачна  феноло-формальдегидна  смола СФ-015 0,5-5,0

15 Полиизоцианат

(IV-6-03-375-75) 0,005-1,0 Катализатор0,0025-5,0

Ацетон0,5-15

Однако зта смесь выдел ет ток20 сичные мономеры - фенол и формальдегид ,что ухудшает санитарно-гигиенические услови  труда.

Недостатком смеси  вл етс  также ограниченна  доступность новолач25 ной смолы из-за дефицитности фенола, и, кроме того, использование ацетона,  вл ющегос  взрывоопасным и легковоспламен ющимс  материалом.

Цель изобретени  - улучшение санитарно-гигиенических свойств CMGCH.

30

Указанна  цель достигаетс  эа счет того, что смесь, включающа  огиеупорный наполнитель, полиизоцианат и катализатор, содержит в качестве органического соединени  с гидроксильными группами олигоэфир - продукт оксипропилировани  гидролизного лигнина и лигнинсодержащих материалов при следующем соотношении ингредиентов , мас.%:

Полииэоцианат 0,75-1,25 Олигоэфир - продукт оксипропилировани  гидролизного лигнина и лигнинсодержащих материалов 0,75-1,25 Катализатор 0,004-0,1 Огнеупорный наполнитель Остальное Примен емый в смеси олигоэфир представл ет собой жидкость с содержанием Гидроксильных групп 1435 ед. и концентрацией водородных ионов (рН) 6,0-9,0.

Олигоэфир не  вл етс  токсичньам i материалом, так как в своем составе не содержит свободных токсичных мономеров .

Олигоэфирf получаемый оксипропилированием гидролизного лигнина растворимых технических лигносульфонатов или других лигнинсодержащих материалов, сохран ет циклическую структуру этих материалов. Структура основного фрагмента молекулы олигоэфира на основе гидролизного лигнина

Н Н- -0-f CiHj- (}Н-

ЙНз

««х4 ч

н с-к

o- cH2- iH-o3 H

где п - число присоединенных молей окиси пропилена

ЙНз- 1Н-СНг . О

Дл  приготовлени  олигоэфира имеетс  доступна  сырьева  база: гидролизный лигнин  вл етс  многотоннажным отходом гидролизного и биохимического производства. Производство технических лигносульфонатов практически не ограничено.

Олигоэфир получают нагреванием реакционной смеси при 150 -ь 10 С в качаклцемс  автоклаве из нержавеющей стали в течение 2-8 ч.

Пример состава реакционной смеси вес.%:

Лигнин (лигносульфонат )20

Окись пропилена 57 Гидроокись кали  0,8 Растворитель - среда , (например вода) 22,2 Физико-химические свойства олигоэфира .

Плотность олигоэфира при 20 С, г/см

В зкость по Гепплеру при , сП

Средневесова  молекул рна  масса 7000-9000 Среднечислова  функциональность 6,0-11,2 Содержание гидроксильных групп,% 14,0-35,0 Содержание метоксил ьныой групп,% 3,0-6,0 В качестве катализатора дЛ  предлагаемой смеси могут быть использованы различные аминосодержащие соединени , например, триэтиламин,триэтаноламин , соединени  пиридинового р да, а также оловоорганические соединени , такие как диэтилдикаприлат олова (ДЭДКО) и др.

Катализатор может предварительно смешиватьс  с олипоэфиром или вводитьс  отдельно. Дл  получени  оптимальных свойств смеси рекомендуетс  соотношение олигоэфира и полиизоцианата 1:1.

Пор док приготовлени  смеси состоит в следующем.

В смеситель дозируетс  песок и олигоэфир, предварительно смешанный с катализатором, и все перемешиваетс  в течение 1 мин, затем вводитс  полиизоцианат и смесь дополнительно перемешиваетс  еще 1 мин.

В табл. 1 и 2 приведены примеры составов предлагаемых смесей и их свойства.

Таблица 1

Олигоэфир

0,5

Фе ноло-формальдегидна  смоПредел прочности . на сжатие (кгс/см ) после выдержки в  щике в течение

Как следует из табл., введение в смесь 0,75-1,25 мас.% олигоэфира  вл етс  оптимальным (смеси 2-4); при меньшем содержании его в смеси снижаютс  прочностные показатели (смесь 1), увеличение его содержани  (смесь 5) экономически нецелесообразно , так как приводит к удорожанию смеси.

Смесь опробована и лаборатории св зующих материалов ВНИИлитмаш.

Испытани  смеси при производстве опытных образцов (стержней) показывают , что прочностные свойства с течением времени холодного отвержде0 ,75 1,0 1,25 1,3

Таблица 2

ни  наход тсй на уровне свойств известной . Преимуществом предлагаемой смеси, по сравнению с известной,  вл етс  отсутствие выделени  токсичных мономеров: фенола и формальдегида на всех стади х технологического процесса изготовлени  отливок, что позвол ет улучшить услови  труда в литейных цехах.

Кроме того, преимуществом предлагаемой смеси  вл етс  использование в качестве органического соединени  с гидроксильными группами, взамен дефицитной новолачной феноло-,

формальдегидной смолы,олигоэфира/ 785 дл  приготовлени  которого имеетс  доступна  сырьева  база - гидролизный лигнин. Как следует из табл.2, смесь с , содержанием 0/75-1,25 мас.% олигоэфира имеет необходимую скорость отверладени  в закрытом объеме (при выдержке в оснастке).достаточную прочность при раст жении. При меньшем содержании олигоэфира снижаютс  прочностные свойства. Увели чение его содержани  экономически нецелесообразно . Реализаци  изобретени  позвол ет изготавливать формы и стержни дл  чугунных и стальных отливок в массовом и серийном производстве при улучшенных санитарно-гигиенических уелови х труда. Формула изобретени  Холоднотвердеюща  смесь дл  изготовлени  литейных форм и стержней, включающа  огнеупорный наполнитель, органическое соединение с гидроксильными группами,Полиизоцианат и катали8 затор, отличающа с  тем, что, с целью улучшени  санитарногигиенических условий труда, в качестве упом нутого органического соединени  смесь содержит олигоэфир - продукт оксипропилировани  гидролизного лигнина и лигнинсодержащих материалов при следующем соотношении ингредиентов , мае.%: Полиизоцианат 0,75-1,25 Олигоэфир - продукт оксипропилировани  гидролизного лигнина и лигнинсодержащих материалов 0,75-1,25 Катализатор 0,004-0,1 Огнеупорный на полнитель Остальное Источники информации. прин тые во внимание при экспертизе 1. Колотило Д,И.,Носолевич Н.И. Фурановые св зук цие формовочных композиций . К., Наукова думка, 1972, с. 91. 2. Авторское свидетельство СССР № 603184, кл. В 22 С 1/22, 1976.

Claims (1)

1. Формула ~ изобретения

   Холоднотвердеющая смесь для изготовления литейных форм и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, органическое соединение с гидроксиль-jj ными группами,полиизоцианат и катали-