SU923706A1 - Смесь для получения плакированного наполнителя1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к литейному производству и может найти применение в производстве отливок из черных и цветных сплавов в формах, получаемых из холоднотвердеющих смесей.

Известна смесь для плакирования песка солью хромометакриловой и соляной кислот и хромооксихлорида (волана) С 13.

Такой плакированный кварцевый песок имеет существенные ограничения по увеличению прочностных свойств на всех этапах отверждения форм и стержней. Кроме того, наличие высокопрочного сцепления волана с наполнителем значительно затрудняет регенерацию смесей, а также ухудшаются санитарногигиенические условия труда за счет присутствия токсичных хромовых соединений, выделения хлора соляной и акриловой кислот.

Известно также плакирование кварцевого песка водным раствором дигидроортофосфата алюминия плотностью 1,25-1,45 г/см) обсыпку 1,5-7 вес.% мелкозернистым материалом (оксиды хрома или железа), химически активного к водному раствору дигидрофосфата алюминия. Наполнитель подвер2

гают термической обработке смесй при 185-700®С 223.

При использовании в смесях такого наполнителя затруднена регенерация обработанных указанным составом от фосфатных пленок плакирующей композиции. Кроме того, имеет место многокомпонектность плакирующего агенΙθ та, существенное увеличение диаметра песчинок за счет ввода большого количества мелкозернистого материала (оксидов хрома и железа), токсичность соединений хрома, высокая температура и длительность процес15 са плакирования.

Наиболее близким к предлагаемой

по технической сущности и достигаемому результату является смесь для

_п плакирования кварцевого песка, кото»· рая содержит высокомолекулярное соединение (полистирол в количестве 0,01-0,05 вес.%) 233.

Применить указанный наполнитель в холоднотвердеющих смесях, например

25 на фенольной смоле резольного типа, нельзя, так как приводит к снижению прочности, особенно на конечных стадиях отверждения.

Цель изобретения - повышение проч·

30 ности форм и стержней на конечном

3

923706

4

этапе твердения за счет блокирования вредного влияния глинистой составляющей наполнителя.

Поставленная цель достигается тем, что смесь для получения плакированного наполнителя, включающая кварцевый песок и высокомолекулярное соединение, содержит в качестве упомянутого соединения 10%-ный водный раствор

поливинилового спирта при	следующем
соотношении ингредиентов,	вес.%:
Кварцевый песок	95,0-99,0
10%-ный водный раст-
вор поливинилового
спирта	1,0-5,0

.После удаления растворителя на } поверхности песчинок образуется прочно удерживающаяся пленка, которая блокирует вредное влияние глинистой составляющей песка и благодаря наличию высокореакциснных гидроксильных ? групп обеспечивает повышение адгезионных свойств на границе накопительсвязующая композиция и значительное увеличение прочности форм и стержней на всех этапах отверждения. ~

Для плакирования кварцевого песка используют следующий режим: в смеситель загружается песок, перемешивается в течение 0,5 мин, затем вводится 1-5% водного 10% концентрации раствора поливинилового спирта (ПВС). Смесь перемешивается в течение 4-10 мин, а потом выпускается в емкость.

Удаление растворителя (воды) из плакированной смеси (песок+ПВС) осу- -⁵ ществляется любым из методов: провяливанием на воздухе, сушкой при 105’С, продувкой нагретым или холодным воздухом, вакуумированием или введением раствора плакирующего агента в нагре-1 тый до 160-170°С песок.

Приготовление кварцевого песка осуществляется следующим образом.

Песок в количестве 3 кг загружают в бегуны РО18, перемешивают 4

0,5 мин, затем вводят 1-5% соответственно 10% водного раствора ПВС (ГОСТ 10779-78) и перемешивают 4-5 мин. Плакированный песок выгружают тонким слоем на металлические листы и провяливают на воздухе в течение суток или в лабораторной печи при 105°С в течение 2 ч для удаления влаги.

Песок может быть предварительно нагрет до 170°С и после введения в него 1-5% 10%-ного водного раствора ПВС производят перемешивание в течение 6-10 мин.

Эффективность .плакированного песка поливиниловым спиртом оценивают при испытании холоднотвердеющих смесей.

Составы смесей приведены в табл.1» а свойства - табл.2.

Из табл.2 следует, что применение плакированного песка в предлагаемой смеси значительно повышает прочностные свойства на всех этапах отверждения форм и стержней, а на конечных 'примерно в 2 раза, тогда как в случае же использования песка, плакированного полистиролом, прочность смеси снижается на конечных этапах отверждения.

Наблюдаемое разупрочнение холоднотвердеющих смесей с использованием плакированного полистиролом наполнителя объясняется малой полярностью полистирола, который уменьшает адгезию связующей композиции (смола+катализатор) к кварцевому песку, что приводит к уменьшению прочности образцов. Поэтому этот способ (с полистиролом) непригоден для упрочнения ХТС. При нагревании (в нагреваемой оснастке) происходит термическое инициирование полистирола с образованием бирадикала, который обеспечивает дальнейшую сшивку (отверждение) полимерного связующего и увеличение прочности образцов.

Таблица 1

Ингредиент	11 21	Состав, вес.%	-Г|	'"Ί			10
3 1	2 1	5
Кичигинский песок КО315	96,8 96,3 96	,79	96,25	96,78	96,77	96,8	96,79*	96,79**	96,25
10%-ный раствор поливинилового спирта (в пересчете на сухое)	- 0	,01	0,05	0,02	0,03	0,04	0,01.
Раствор полистирола (в пересчете на сухое)								0,01	0,05

5

923706

6

Продолжение табл. 1

Ингредиент

Состав, вес.%

4 | 5 6 | 7

Смола СФ-3042 2,0 2,5 .2,0 2,5 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

Катализатор 70%-ный

(раствор бензолсульфокислоты

в алюмохромфосфа-

те)	1,2 1,2	1,2	1,2 1,2	1,2	1,2	1,2	1,2	1,2
* Песок Кичигинский КО315 до плакирования был нагрет до '* Пейок Балашеевский ко16 удаление влаги плакированного провяливанием на воздухе в течение суток.	160“170°С. песка осуществляли
									Таблиц	а 2
Показатель	1	12	1 3	Свойства 1 4 1	составов 5 1 6 1	7		ΡΊ	9	10
Прочность на сжатие, кгс/см1, при отверждении на воздухе в течение, ч
0,5	4,5	4,0	4,0	3,5	7,9	8,1	9,	2	7,5	8,7	8,1
2,0	7,0	8,0	6,0	7,0	22,5	22,8	23,	5	21	20,5	22,8
4,0	10,0	14,0	7,5	9,5	-	-	-		-	-	-
24	13,6	16,5	10,0	12,5	35,0	35,0	35,	0	37,0	35,0	35,0
Осыпаемость, %	0,3	0,2	0,5	0,55	0,065	0,07	0,	3	0,07	0,072	0,07
Гаэотворность, см3/г	12,4	13,5	12,6	13,9	12,45	12,47	12,	4	12,41	12,52	12,47

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Смесь для получения плакированного наполнителя, преимущественно используемого в холоднотвердеющих смесях на смоляном связующем фенольного класса, включающая кварцевый песок и высокомолекулярное соединение, отличающаяся тем,что, с целью повышения прочности форм и стержней на конечном этапе твердения, смесь в качестве высокомолекулярного соединения содержит 10%-ный водный раствор поливинилового спирта при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

   Кварцевый песок 95,0-99,0

   10%-ный водный раствор поливинилового спирта 1,0-5,0