Связующее для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемых в холодной оснастке — SU 959889 (original) (raw)

(54) СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ. СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ, ОТВЕРЖДАЕМЫХ В ХОЛОДНОЙ ОСН применен ве связую етсося,5%) .вестно также связующее Фуритол - 125,тавляющее собой продукт конденсации фено 1 2Изобретение относится к литейному производст-, лоспиртов и карбамидной смолы КС - 11 с фусву, а именно к составам связующих на основе риловым спиртом 2),синтетических смол, нснользуемых в литейном . Связующее Фуритол - 125 содержит не болеепроизводстве для изготовления стержней и форм, 0,7% свободного фенола, не более 1,5% свободотверждаемых в присутствии кислотных катали- ного формальдегида, не более 1,5% азота, Одна-заторов при комнатной температуре.5ко хьлоднотвердеющие смеси с этим связующим обладают замедленной скоростью отвержде-Синтетические смолы находят широкое ния, в связи с чем время выдержки их в осие в литейном производстве в качест- настке составляет более 1 ч,щих холодного, и горячего отвержде -1 ОЭто обстоятельство существенно ограничнваобласть применения смолы Фуритол - 125 вДля изготовления отливок из высокотемпе- тавах холоднотвердеющих смесей,ратурных сплавов (стали; высокопрочныечугуны) используются термостойкне смолы с Наиболее близким к изобретению по техниповышенным показателем коксового числа, ческой сущности и досппаемому результатунапример феноло - формальдегидные резольного является феноло - формальдегидо - фурановое15типа марок. ОФ - 1, СФ - 3042 и др 11. связующее ФФФ, представляющее собойолигомерный продукт реакции водорастворимойЭтн смолы характеризуются повышенным . фенольной смолы (фенолоспирта), синтезиросодержанием в них токсичных свободныхмоно. ванной при мольном соотношении фенолакфор 20меров - фенола (до 16%) и формальдегида, мальдегиду 1:(1,4 - 2,8), с фуриловым спиртом,Связующее Вид сырья вес. гмоли Фенол 5,85 550 5 851020 550 5,85 Формалин 70%-ный 1210 в том числеформальдегид 20,5 715 24,8 850 28,2 Едкий натр 30%.ный(первая порция) 21 21 21 Карбамяд 234 210 351 140 281 4,68 Едкий натр 30%-ный1 вторая порция) 2880 Фуриловый спирт 4240 Э 959889формальдсгида, а прочность стержнеЙ и формиэ холоднотвердсющих смесей с указаннымисвязующим нуждается в повышении,Цель изобретенияснижение содержаниясвободных токсичных мономеров и повышениепрочности стержней и форм на всех этапаххлодного отверждения,Для достижения поставленной цели связующее для изготовления литейных стержней иформ, отверждаемых в холодной оснастке, вклю 10чающее олигомер на основе фенола и формальдегида, модифицированный фуриловым спиртом,содержит в качестве олигомера на основе фенола и формальдегида фенолкарбамидоформапьдегидную смолу, синтезированную в присутствии 1 З. едкого патра при мольном соотношении фено-,ла, формальдегида и карбамида, соответственно 1:(3,5 - 5,0):(0,4 - 0,8) при следюущем соотношении ингредиентов, мас,%:Фенолкарбамидоформальдегидная смола 16-40Фуриловый спирт 60-84Благодаря высокому мольному соотноше.нию формальдегида к фенолу удалось снизитьсодержание в смоле наиболее токсичного свободного мономера - фенола до 0,5 - 1%, атакже значительно повысить реакционную способнбсть смол и их прочностные свойства.При использовании формальдепща в количествах менее указанного нижнего пределаЭОповышается содержание свободного фенола всмолах, а при более высоких его количествах(более 5 молей на 1 моль фенола) возрастаетсодержание свободного формальдегида,Введение в рецептуру смолы карбамидав количестве 0,4-0,8 на моль фенола способствует повышению скорости отверждения связующего, а также снижению содержания сво. бодного формальдегида. В случае опасности возникновения 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 чутуна и алюминия целесообразно применение связующего с более высоким содержанием карбамида, Сочетание фенолокарбамидоформальдегидной смолы указанного состава с фуриловым спиртом в указанном соотношении позволило получить связующее с минимальным содержанием воды без существенного. повышения вязкости, Известно, что присутствие воды замедляет процесс отверждения связующих. Кроме того, при литье некоторых сплавов вода служит источником "водородной" пористости отливок. При содержании фенолкарбамидоформальдегидной смолы в составе связующего ниже нижнего обусловленного предела (16 мас,%) снижается реакционная способность связующего что неблагоприятно отражается на скорости холодного отверждения стержней и форм, а при содержании ее выше верхнего обусловленного предела (40 мас,%) повышается вязкость связующего и ухудшается его термостойкость (возрастает содержание азота в смоле).Изобретение иллюстрируется следующим примером,В табл. 1 приведены три предлагаемые рецептуры синтеза связующих.Таблица вес. г, моли вес, г моли959889 5П р и м е р. В реактор емкостью 10 лзагружали фенол, концентрированный формалини первую порцию едкого патра, Реакционнуюсмесь нагревали до температуры 80 С и приэтой температуре выдерживали в течение 90 минЗатем загружали карбамид, вторую порцию едкого патра и проводили вторую стадию конденсации при 90 С в течение 60 мин. Полученнуюсмолу охлаждали до 70 С, вводили расчетныеколичества фурилового спирта и проводили ста дию упарки смолы и модификации ее фуриловым спиртом при температурах 70 - 90 С, вакууме 500 - 700 мм рт. ст. в течение времени,необходимого для достижения коэффициентапреломления реакционной массы 1,504 (связующее 1), 1,514 (связующее 2) и 1,518 (связующее 3),Таблица 2 Связующее Состав и свойства по известной рецептуре (смола ФФ 1 Ф) по предлагаемым рецептурамТ 1:3,5:0,4 1:4,25:0,6 1;5:0,8 1:2,8:0 15 35 27 25 Содержание фуриловогоспирта, % 72 Содержание воды, % 10 Содержание свободногофенола, % 0,2 0,5 Содержание свободногоформальдепща, % 1,6 1,3 1,0 0,9 0,6 Содержание азота, % 1,6 2,6 Вязкость по ВЗ - 4, с 12017 20 22 3,8 3,0 3,6 3,5 17 18 2 ч 12 5,9 31 27 9,5 26 ше свободного фенола и волы, харак,1 ризуеснболее низкой вязкостью, а гадже зyа п." ьн 4 Как видно из табл. 2. предлагаемое связую.щее по сравнению с известным содержит меньМольное соотношение фенол:, формапьдегид:карбамид Содержание фенолкарбамидоформальдегидной смолы,% Прочность, кгс/см 2,при растяжении образцовиэ песчано - смоляныхсмесей, отвержденныхв течение 1 ч 6Для оценки технологических свойств связующих готовили песчано - смоляные 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 добав. ляли 60 г связующего и смесь перемешивали еще в течение 1 мин. Прочность при растяжении стандартных образцов "восьмерок" определяли после отверж. дения их на воздухе при температуре 20 - 22 С в течение 1,2 и 24 ч. В табл, 2 приведены характеристики связующих, изготовленных по предлагаемым и известной рецептурам.7 . 959889 8более высокими скоростью отверждения н: бомидоформальдегидную смолу, синтезированпрочностными свойствами. Это позволит снизить ную в присутствии едкого патра при мольном расходы свяэунйцих при изготовлении стержней, соотношении фенола, формальдегида и карбамиповысить производительность стержневых машин, да соответственно 1;(3,5 - 5,0):(0,4-0,8) при улучшить качество отливок при значительном 5 следующем соотношении ингредиентов, мас,%: . улучшении санитарно - гигиенических условий Фенолкарбамидофор мель.труда. дегидная смола 16 - 40Фуриловый спирт 60-84 Формула изобретения 10. Источники информаце,принятые во внимание при экспертизе 1ф;1 ф Составитель С. ТепляковТехред А,Бабинец Редактор В, Лазаренко Корректор Л. Бокшан Тираж 852 ВНИИПИ Государственного комитета.СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Заказ 7098/3 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгоррд, ул, Проектная, 4 Связующее для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемых в холодной.оснастке, включающее олигомер на основе фенола и формальдегида, модифицированный 15 фурнловым спиртом, о т л и ч а ю щ е е.с я тем, что, с целью снижения содержания свобод. ных токсичных мономеров и повышения проч ности. стержней и форм на всех этапах отверж-,. дения, оно содержит в качестве олигомера на основе фенола и формальдегида фенолкар 1, Жуковский С. С., Лясс А. М. Формы истержйи из холоднотвердеющих смесей. М.,Машиностроение",. 1978, с. 12.2 Связующие в литейном производстве.Каталог,НИИТЭХИМ, Черкассы, 1979, с. 6-7,табл. 7 и 9,3,. Жуковский С, С Лясс А. М. Формы истержни иэ холоднотвердеютдих смесей. М.,

Смотреть

Связующее для изготовления литейных стержней и форм, отверждаемых в холодной оснастке