SU959889A1 - Св зующее дл изготовлени литейных стержней и форм,отверждаемых в холодной оснастке - Google Patents

Description

(54) СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ЮГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ, ОТВЕРЖДАЕМЫХ В ХОЛОДНОЙ ОСНАСТКЕ

1 ; - .... Изобретение о.тноситс  к литейному произведет ву, а именно к составам св зующих на основе синтетических смол, используемых в литейном производстве дл  изготовлени  стержней и форм отверждаемых в присутствии кислотных катализаторов при комнатной температзфе. Синтетические смолы наход т широкое применение в литейном производстве в качестве св зующих холодного, и гор чего отвержде ни . Дп  изготовлени  отливок из высокотемпературных сплавов (стали, высокопрочные чутуны) используютс  термостойкие смолы с повьппенным показателем коксового числа, i например феноло-формальдегидные резольного типа марок ОФ-1, СФ-3042 и др (1. Эти смолы характеризуютс  повышенным содержанием в них токсичных свободных мономеров - фенола (до 161%) и формальдегида (до 3,5%). Известно также св зующее Фуритол-125, представл ющее собой продукт конденсащга фено лосшфтов к карбамидаой смолы КС-И с фуриловым спиртом 2 . Св зующее Фуритол-125 содержит не более 0,7% свободного фенола, не более 1,5% свободного формальдегида, не более 1,5% азота. Однако холоднотвердеющие смеси с этим св зую- щим обладают замедпенной скоростью отверждй-; нн , в св зи с чем врем  выдержки их в оснастке составл ет более 1ч.J Это обсто тельство существенно ограничивает область применени  смолы Фуритол-125 в составах холоднотвердеющих смесей. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  феноло-формальдегндо-фурановое св зующее ФФ-1Ф, представл ющее собой олнгомерный-продукт реакции водорастворимой фенольной смолы (фенолоспирта), стнтезированной при мольном соотношении фенола к формальдегиду 1: (1,4-2,8), с фуриловьш спиртом,; смешанными в соотнощении 1:1 (31. Св зующее ФФ-1Ф содержит до 10% воды, 5-7% свободного фенола и до 1% свободного; . 39 формальдегида, а прочность стержней и форм из холоднотвердею1дих смесей с указанными св зующим нуждаетс  в повышении. Цель изобретени  -- снижегше содержани  свободных токсишых мономеров и повышенн прочности стержней и форм на всех этапах хлодрюго отверждени . Дл  достижени  поставленной цели св зую щее дл  изготовлени  литейных стержней и форм, отверждаемых в холодной оснастке, вк чающее олигомер на основе фенола и формаль дегида, модифицированный фуриловым спирто содержит в качестве олигомера на основе фен ла и формальдегида фенолкарбамидоформальд гидную смолу, синтезированную в присутствии едкого натра при мольном соотношении фенола , формальдегида и карбамида, соответственно 1: (3,5-5,0): (0,4-0,8) при следюущем соотношении ингредиентов, мас.%: Фенолкарбамидоформ альдегидна  смола16-40 Фуриловый спирт 60-84 Благодар  высокому мольному соотношению формальдегида к фенолу удалось снизить содержание в смоле наиболее токсичного свободного мономера - фенола до 0,5-1%, а также значительно повысить реакционную способнбсть смол и их прочностные свойства. При использовании формальдепада в количествах менее указанного нижнего предела повышаетс  содержание свободного фенола в смолах, а при более высоких его количествах (более 5 молей на 1 моль фенода) возрастает содержание свободного формальдегида. Введение в рецептуру смолы карбамида в количестве 0,4-0,8 на моль фенола способ800Формалин 70%-ный в том числе ,5 формальдегид Едкий натр 30%-ный (перва  порци ) 21 Карбамид 140 2Л4 Едкий натр 30%-ный (втора  порци ) 7. Фуриловый спирт 9000 5 ,85 ствует повышению скорости отверждени  св зующего , а также снижению содержани  свободного формальдегида. В случае опасности возникновени  газовой пористости в отливках (стальное литье или литье чугуна с шаровидным графитом) необходимо использовать смолу с минимальным содержанием карбамида, и соответственно, азота. При литье серого чугуна и алюмини  целесообразно применение св зующего с более высоким содержанием карбамида. Сочетание фенолокарбамидоформальдегидной смолы указанного состава с фуриловым спиртом в Зтсазанном соотношении позволило получить св зующее с минимальным содержанием воды без существенного повышени  в зкости . Известно, что присутствие воды замедл ет процесс отверждени  св зующих. Кроме того, при литье некоторых сплавов вода служит источником водородной пористости отливок. При содержании фенолкарбамидоформальдегидной смолы в составе св зующего ниже нижнего обусловленного предела (16 мас.%) снижаетс  реакционна  способность св зующего что неблагопри тно отражаетс  на скорости холодного отверждени  стержней и форм, а при содержании ее выше верхнего обусловленного предела (40 мас.%) повыщаетс  в зкость св зующего и ухудшаетс  его термостойкость (возрастает содержание азота в смоле). Изобретение иллюстрируетс  следующим примером. В табл. 1 приведены три предлагаемые рецептуры синтеза св зующих. Таблица 1 550 5,85 1020 -1210 715 24,885028,2 21-21 210 3,51281 7 -7 4240 -2880

П р и м е p. В реактор емкостью 10 л загружали фенол, концентрированный формалин и первую портр1ю едкого натра. Реакционную смесь нагревали до температуры 80° С и при э1ой температуре выдерживали в течение 90 мин 5 Затем загружали карбамид, вторую порцию едкого натра и проводили вторую стадию конденсации при 90° С в течение 60 мин. Полученную смолу охлаждали до 70° С, вводили расчетные количества фурилового спирта и проводили ста-ю дню упарки смолы и модификации ее фуриловым спиртом при температурах 70-90°С, вакууме 500-700 мм рт. ст. в течение времени, необходимого дл  достижени  коэффициента преломлени  реакционной массы 1,504 (св зу- is ющее 1) , 1,514 (св зующее 2) и 1,518 (св зующее 3).

Состав и свойства

:iiT:i:n::::i::z Мольное соотношение фен . формальдегидгкарбамид Содержание фенолкарбамид формальдегидной смолы,% Содержание фурилового спирта, % Содержание воды, % Содержание свободного фенола, % Содержание свободного формальдегида, % Содержание азота, % В зкость по ВЗ-4, с Прочность, кгс/см, при раст жении образцов из песчано-смол ных смесей, отвержденных в течение 1 ч

24 ч

Как видно из табл. 2, предиагаемое св зуюHiee по сравнению с известным содержит меньДл  оценки технологических свойств св зующих готовили песчано-смол ные смеси. В бегуны загружали 3 кг кварцевого песка марки Об 1 К 02 Б и смешивали его в течение 2-х минут с 7,5 г 80%-ного водного раствора бензолсульфокислоты, затем в бегуны добавл ли 60 г св зующего и смесь перемешивали euie в течение 1 мин.

Прочность при раст жении стандартных образцов восьмерок определ ли после отверждени  их на воздухе при температуре 20 22° С в течение 1,2 и 24 ч.

В табл. 2 приведены характеристики св зующ1 х , изготовленных по предлагаемым и известной рецептурам.

Т а б л и ц. а 2

Св зующее

по известной рецеппо предлагаемым рецептурам туре (смола ФФ 1Ф)

31

27

9,5

Claims (3)

1. ше свободного фенола и воды, харагсирнчуею  более низкой в зкостью, а также 1Ич1мг.-(М(о I более высокими скоростью отверждени  и прочностными свойствами. Это позволит снизит расходь св зующих при изготовлении стержней, повысить производительность стержневых машин улучшить качество отливок при значительном улучшении санитарно-гигиенических условий труда. Формула изобретени  Св зующее дл  изготовлени  литейных стержней и форм, отверждаемых в холодной оснастке, включающее олигомер на основе фенола и формальдегида, модифицированный ; фуриловым спиртомj о тли ч а ю щ е е-с   тем, что, с целью снижени  содержани  свободных токсичньи мономеров и повышени  прочности стержней и форм на всех зтапах отверждени , оно содержит в качестве рлигомера , на основе фенола и формальдегида фенолкар- ч ;л1Т бомидоформальдегидную смолу, синтезированную в присутствий едкого натра при мольном соотношении фенола, формальдегида и карбамида соответственно 1: (,0): (0,4-0,8) при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Фенолкарбамидоформальдегидна  смола16-40 фуриловый спирт60-84 . Источники информации прин тые во внимание при зкслертизе 1.Жуковский С. С., Л сс А. . Формы и стержйи из холоднотвердеющих смесей. М., Мапганостреение, 1978, с. 12.
2. 2.Св зующие в литейном производстве. Катаиог.НИИТЭХИМ, Черкассы, 1979, с. 6-7, тгйл. 7 и 9.
3. 3.Жуковский С. С., Л сс А. М. Формы и стержни КЗ холоднотвердеющих а 1есей. М., Машиностроение, 1978, с. 36. .