[1]Изобретение относится к отрасл литейного производства и касается
состава холоднотвердеющих смесей (ХТС) для литейных стержней и форм Известна ХТС для изготовления
литейных форм и стержней, содержащая кислотно-отверждаемые синтетические смолы поликонденсационного
типа в сочетании с модифицирующими добавками алкоксисиланов с аминоили фенокси-функциональными группа
ми, а также кислотный отвердитель и огнеупорный наполнитель СИ. В качестве силанизированных
смол могут быть названы фёноло-фор мальдегидные и феноло-фурановые смолы, а также карбамидо-фурановые
смолы с повышенным содержанием фурилового спирта. При переходе к ка
бамидо-фурановым смолам с относительно невысоким содержанием фурил вого спирта (20-40%) эффект силани
зации, заключающийся в упрочнении форм и стержней, ослабевает. При переходе к карбамидо-формальдегидньм
смолам или к карбамидо-феноло-формальдегидным смолам с высоким содержанием карбамидной составляющей
эффект силанизации не наблюдае ся или проявляется в весьма слабой стёйени, поэтому на практике после
ние из названных смол силанами упо мянутого типа не модифицируют. Наиболее близким к изобретению
по технической сущности и достигае мому результату является ХТС 23 для изготовления литейных форм и
стержней, содержащая огнеупорный наполнитель, синтетическую смолу, полученную поликонденсацией продук
тов на основе карбамида и формальд гида ( карбамидо-феноло-формальдеги
ную смолу КФФ-Л), и кислотный отве дитель при следующем соотношении ингредиентов, мае.ч.:
Огнеупорный наполнитель100 Синтетическая смола
упомянутого типа 2,0 Кислотный отвердитель (ортофосфорная кислота
пл. 1,33 г/см ) 0,5 Данная ХТС характеризуется пони женной живучестью, что служит в ря
де случаев причиной брака форм и (Стержней, а прочность, которую она обеспечивает формам и стержням,
нуждается в дальнейшем повышении. Целью, изобретения является повышение живучести смеси и прочности
форм и стержней. Для достижения поставленной цели ХТС для изготовления литейных форм
и стержней, включающая огнеупорный наполнитель, синтетическую смолу,
полученную поликонденсацией продуктов на основе карбамида и формальде гида, и кислотный отвердитель, дополнительно содержит полифенилэтоксисилоксан при следующем соотношении
ингредиентов, мае.ч.: Огнеупорный наполнитель100 Синтетическая смола, полученная поликонденсацией продуктов
на основе карбамида и формальдегида 1,5-2,5 Кислотный отвердитель 0,3-0,7
Полифенилэтоксисилоксан0 ,05-0,15 Полифенилэтоксисилоксан для его
лучшего распределения может быть введен в состав связ/юЩего в виде 50%-ного раствора в уайт-спирите.
Полифенилэтоксисилоксан может быть также введен в состав связующего
в виде эмульсии со следующим соотношением ингредиентов, вес.%: Полифенилэтоксисилоксан
7-10 Уайт-спирит 28-30 Ллкиларилсульфонат 0,5-1,0
Вода Остальное Полифенилэтоксисилоксан представляет собой замещенный эфир .ортокремниевой
кислоты с общей формулой CeHjS o. , -J- - , где X l.,l 1
,6i. h 1-6. Введение полифенолэтоксисилоксана в ХТС в качестве модифицирующей добавки обеспечивает
стабилизацию технологических свойств смеси - живучести, прочности в холодном
состоянии, термической прочности . Эта стабилизация обеспечивается
гидролитической устойчивостью модифицирующей добавки за счет сшитой двухили
трехмерной структуры полифенилэтоксисилоксана . Повышение термической прочности
смеси связано такж§ с тем, что Полифенилэтоксисилоксан является кремнийорганическим
полимером, собственная термостойкость которого зависит в том числе и от природы боковых радикалов
, обрамляющих основную цепь макромолекулы . Она уменьшается при изменении
радикала в следующем порядке CgHpCH СН . Следует отметить также, что полифенилэтоксисилоксаны
хорошо совмещаются как с карбамидными, фенольными, так и фурановыми смолами -в любом соотношении
. Модифицирующая добавка и продукты ее разложения нетоксичны. Наилучший
технологический эффект (по живучести смеси, прочности, термостойкости)
получается при введении в смесь полифенилэтоксисилоксана в пределах 0,20
,5 мае.ч. При введении полифенилэтоксисилоксана менее 0,2 мае.ч.
6 наблюдается заданного технологйческого эффекта, введение его более
0,5 мае.ч, экономически нецелесообразно , поскольку при таком его расходе уже достигнут требуемый
уровень технологических свойств ХТС Введение полифенилэтоксисилоксана в смесь в укачнных пределах
позволяет на 20% увеличить живучест смеси, в два раза увеличить прочность при холодном отверждении и
на 30% термическую прочность. В качестве смольного связующего
можно использовать карбамидо-феноло-формальдегидные смолы типа КФФ-Л карбамидо-формальдегидные смолы
типа КФ-МТ,МЗ и др.Содержание смольного связующего в смеси находится в пределах 1,5-2,5 мае.ч. При соде
жании смольного связующего ниже 1,5 мае.ч., не удается получить сме с оптимальными технологическими
свойствами, а увеличение его более 2,5 мае.ч. нецелесообразно, так ка заметного повышения технологическо
эффекта не наблюдается с одновреме ным удорожанием смеси. . Кислотным отвердителем в смеси
служат органические и минеральные кислоты, например сульфокислоты и
ортофосфорная кислота. При использован .ии отвердителя в количестве
менее 0,3 мае.ч. скорость затвердевания снижается, при этом цикл изготовления
форм и стержней увеличивается . Если содержание отвердителя больше 0,7 мае.ч., снижается живучесть
смеси и прочность, увеличива;ется осыпаемость. Эмульсия может быть приготовлена
на диспергаторе. Модифицирующая добавка во всех видах { чистом, растворе
, эмульсии ) предварительно вводится в смолу. Её перемешивание со смолой в лабораторных условиях
может быть осуществлено с помощью миксера при 8500 об/мин. Предлагаемую смесь готовят смешиванием
огнеупорного наполнителя с кислотным отвердителем в обычных смесителях ( периодических и непрерывных)
в течение 1,5-2 мин. Затем вводят жидкую композицию (связующее и модифицирующую
добавку) и смесь перемешивают дополнительно 1,5-2,0 мин. Примеры получения предлагаемой
смеси в сравнении с известной приведены в табл. 1. В табл. 2 приведены
свойства смеси - живучесть, прочность на сжатие и остаточная термическая прочность.
Таблица 1
