Связующее для изготовления литейных форм и стержней, отверждаемых тепловой сушкой

 

1. СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ИЗгбтОВЛЕЯЙЯ ЛИТЕЙ 1Ь1Х ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, ОТгВЕРЖДАБЩХТЕГШбВОЙ СУШКОЙ, включают цеа соединенр1е на основе жирных кислот и дитёрпеновых кислот, а также растворитель, о т л и ч а гоад ее с я тем, что, с целью улучшения безопасности и санитарно-гигиенических УСЛОВИЙ труда на участках изготовления форм и стержней, оно. содержит в качестве упомянутого соединения щелочные соли жирных кислот .jgk датерпеновых кислот перера- , бртки дфевесного , а в качест- .Be растворителя - воду при следующем соотношении ингредиентов, n;iac.%: Щелочные соли жирных .i кислот и диТерпеновых кислот переработки древесного сырья20-55 Вода , 45-80 , 2. Связующее по ,п. 1, о тлл и ч аю ц е е с я тем, что оно содержит i щелочные соли жирных кислот-С -С .д и дитерпеновых кислот переработки древесного сырья в массовом соотношении соответственно

„„Su„„ 1053953

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ И3ОБРЕ

Щелочные соли жирных кислот C -C åH дитер пеновых кислот переработки древесного сырья 20-95

Вода . 45-80

2. Связующее по,п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно содержит щелочные соли жирных кислот Смб С 1э и дитерпеновых кислот переработки древесного сырья в массовом соотношении соответственно (1-2,6 ): 1..

3. Связующее пО п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что в качестве щелочных солей жирных кислот С -С оно

;содержит щелочные соли техническйх продуктов на основе талловых жирных

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 3340767 /22-02 (22) 29.09.81 (4б). 15.11 ° 83. Бюл. В 42 (72) В,Д.Долматов, 10.И.Беляков, ;А,:И.Головин и Г.И..Кубецкий (:71) Всесоюзный научно-исследова. зе п бокий и.проектно-технологический институт yi"îëüâîãä машиностроения (53) б21 742.4(088.8) (56) 1. Ирогрессивные методыизготовления литейных форм. Челябинск, 1968,. с .158- 1 б 3.

2. Связувщие лйтейные материалы на основе синтетйческих .продуктов.

И.:ИИИИАШ, 1967, с.6-45.

3. Шпак Л.В. и др. Применение таляового масла при изготовлении ли.тейнйх стержней. — "Литейное производство", 1959, Р. 9, с.45. (54)(57):1. СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ИЗХ4ТОВЛБНИЯ ЛИГЕЙНЬЗХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ, ОТ-

-ВБРЖДАЕйЫХ ТБПМОВОй СУШКОй, включаю-. щее соединение на основе жирных кислот С. -б З и дитерпеновых кислот, а также растворитель, о т л и ч а ю.щ е е с я тем, что, с пелью улучше.ния безопасности и санитарно-гигиенических условий труда на участках изготовления форм.и стержней, оно содержит в качестве упомянутого соединения щелочные.соли жирных кислот

С -С„8и дитерпеновых кислот перера-, боткй древесного сырья, а в качестве растворителя - воду при следую- щем соотношении ингредиентов, мас.Ф: е. кислот или олеиновой кислоты.

4. Связующее по п.1, о т л и ч аю щ е e c я тTеeм, что в качестве щелочных солей дитер еновых кислот переработки древесного сырья оно содержит щелочные соли с технических продуктов на основе канифоли или абиетиновой смолы.

5. Связующее по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, в качест- ©4 ве щелочных солей жирных кислот (ф .

С -С1 и дитерпеновых кислот переработки древесного сырья оно содер- CO жит щелочные.соли технических продук- фф тов на основе .таллового масла сырого и таллового масла лиственных пород и таллового масла дистиллированного.

1053953

20-55

45-80 (Содержание компонентов в сырье, мас.В

Продукт жирные дитерпекислоты новые

С16-С18 кислоты

Тялловее масло сырое

130-145

8-12

35-48

42-47

Талловое масло дистиллированное

160-17А

41 0 12 1-12, 5

53,5

Изобретение относится к отрасли литейного производства, а именно к связующим, используемым в составах смесей для изготовления литейных форм и стержней, отверждаемых тепловой сушкой. 5

Известно эмульсионное литейное связующее ЭКО, представляющее собой эмульсию кубовых остатков от дистилпяции синтетических жирных кислот в воде с добавкой щелочи в качестве змуль-10 гатора 1 . Кубовые остатки состоят в основном из жирных кислот состава

Суо и выше и оксикислот(2 ).

Однако недостаточная активность связующего ЭКО как поверхностно-активного вещества не позволяет получать без ввода дополнительных материалов смеси с достаточной текучестью и, как следствие,. trcrtoJIbBDBGTb их для механизированного производства стержней и Форм прессованием, пескострель- 20 ным способом, импульсной Формовкой и др. Кроме того, связующая способность кренителя ЭКО недостаточна.

Прочность стержневых смесей не превышает б-8 кгс/см на разрыв. 25

Наиболее близкИм к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является связующее для изготовления литейных Форм и стержней, отаерждаемых тепловой суш- у) кой, содержащее соединение иа основе жирных кислот C. -, С и дитерпеновых кислбт в виде теплового масла, а также растворитель на основе углеводородов, в частности петролатума, З5 взятые в весомом соотношении, соотsexciaetrrro 1:1 и выпускаемые в виде крепителей AT, HTA-2 (3 3.

Однако известное связующее является водонерастваримым и содержит углеводородный растворитель типа пет-®О ролатума.. K аналогичному типу растворителей относятся также бензин, керосин, уайт-спирит. Все они пожарои взрывоопасны, токсичны и как нефтепродукты весьма дефицитны. 45

Цель изобретения - улучшение безопасности и санитарно-гегиенических условий труда иа участках изготовления Фарм и.стержней.

Цель достигается тем, что свя" $Q зующее для изготовления литейных форм н стержней, отверждаемых тепловой сушкой, включающее соединение на основе жирных кислот C -С„ и дитер.пеновых кислот, а также растворитель, 16 18 содержит в качестве упомянутого соединения щелочные соли жирных кислот С 6-С. н дитерпеновых кислот переработки древесного сырья, а в качестве растворителя - воду при следующем соотношении ингредиентов, мас.В:

Щелочные соли жирных кислот С -С -и дитер6 ЙГ пеновых кислот переработки древесного сырья . Вода

Связующее содержит щелочные соли жирных кислот С16-Смаи дитерпено вых кислот переработкй древесного сырья в масовом соотношении соответственно (1-. 2„6 1:1.

При этом связующее в качестве целочных солей жирных кислот С 6-C rt содержит щелочные соли технических продуктов на основе талловых жирных кислот или олеиновой кислоты.

Связующее может содержать в качестве щелочных ссщей дитерпеновых кислот переработки древесного сырья щелочные соли технических продуктов на основе канифоли илн абнетиновой смолы.

Кроме того, связующее в качестве щелочных солей жирных кислот С -С и дитерпеновых кислот переработки древесного сырья содержит щелочные" соли технических продуктов на основе— таллового масла сырого или таллового масла лиственных пород или таллового масла дистиллированного.

Для перевода харбоновых жирных и дитерпеновых кислот в .их щелачные, соли наиболее целесообразно использовать натриевую, калиевую щелочи или соду, а также тринатрийфосфат.

При этом при использовании калиевой щелочи возможно получение связующего с максималыаж содержанием солей при сохранении его оптимальной вязкости

Характеристика группового соста- ва промышленного сырья на основе жирным кислот состава. С -С и дитер-. пеновых кислот приведена в табл.1., Таблица 1, неомыляемые кислотное вещества число

МГ КОН/г

1053953

I Продолжение табл. 1

"Г

%»

Содержание компонентов в сырье, мас.Ъ

Продукт жирные дитерпекислоты новые

С . Ся кислоты

HeoMbuIяемые вещества ислотное

1 число

МГ КОН/г

Жирные кислоты талловые

185-190

160-173

195-200

4,8

2,0

82,0

3,5

Канифоль.талловая

97-100

Оленновая кислота

Канифоль сосновая живичная г

165-175

93-94

6-7.до 15

Таблица 2

Материалы (состав материалов - си.табл.1) Содержание материалов, иас.В, в связующем по примерам, Ю

2 3 4 5 6 7 8

Натриевая соль олеиновой кислоты

20 24 28 6

Натрневая соль масла . таллового дистиллированного

20 40 55

Натрневая соль канифоли . талловой в пересчете на днтерпеновые кислоты " >

20 16 11

Калиевая соль масла таллового дистиллированного! Натриевая соль масла таллового сырого

60 45 60 60 60 60 4 65

Вода б

УНатриевые соли абнетнновой смолы обеспечивают достижение аналогичных пойазателей.

Прн содержании в связующем щелочных солей жирных кислот С -С зи дитерненовиж кислот переработки дре- :29 весного сырья ниже нижнего предела (20 иас.Ф) прочность смесей недос- таточна для получения качественных Форм и стержней, а при содержании .их выл верхнего предела (55 мас.Ж7 вязкость связующего возрастет до

600700 с (по ВЗ- 4}что затрудняет его нормальную транспортировку по трубопроводам, точное дозирование н распределение в массе наполнителя 30

s процессе приготовления смеси.

Прн массовом соотношении щелоч1ь 19

Ъ лочным солям дитерпеиовых кислот более чем 2,6 1, ухудшаются прочностные показатели Форм и стержней после сурии,-а при массовом соотношении упомянутых ингредиентов менее чем 1:1 наблюдается нежелательное повыаение вязкости связующего и ухудшаются условия уплотнения смеси в оснастке. В табл.2 приведены составы связующих.

Ниже приводится прииер приготов- . ления связующих по изсеретению, составы которых соответствуют 995-7 в табл.2.

1053953

»

Р Растворимость Остаточная в воде щелочность,Ъ

Состав связующего по табл.2

Вязко.сть по 83-4, с

1-1,2

10-11

Образует коллоидный раствор

25-30

1,9- 2,0

11-12

90-100

140-150

2е1

1,5 1,7, 80-90

70-80

62-,62

«Ь и

55-60

80-87

В табл.4 приведены составы смесей: изобретению J, а также выбранные в катеплового отверждения, в которых I честве прототипа крепителя GT u испытывались связующие 99 1-8 (по go HTA-2.

Т а б л и ц а 4 Компоненты смеси

Содержание компонентов, мас. В в смесях со связующими но прототипу. «И»..

««««» «« . ГI 1 1 I 1 I

9 10

Песок кварцевый

1К02А 91 90 89,5 90 90 90 90 90

90 вяэующее о изобретению

Р 1 6

8 периодически работающий реактор загружается самотеком расплавленная .канифоль талловая и олеиновая кислота. После окончания загрузки при рабо,тающей мешалке равномерно подается 40%-ный раствор едкого натра. Его количество подается в реактор в зависимости от кислотного числа сырья.

Температура омыления должна быть в пределах 150-200ОС. По окончании подачи щелочи перемешивание продолжается 1,5 ч. После этого расплав полученного продукта охлаждается до

80-90 С и разводится горячей водой до необходимой концентрации. Полученное связующее разливают в тару и после анализа.отправляют потребителям.

Дитерпеновые кислоты и жирные кислоты С -C<8 в необходимом соотношении содержатся в масле талловом. Поэтому целесообразно в качестве сырья использовать также талловые продукты (например масло талловое сырое ;

B этом случае взамен канифоля и олеиновой кислоты в раствор загружается масло талловое и связующее приготавливается по описанному выше режиму.

Некоторые физико»химические свойства связующих 99 1-8 (см.табл.2 приведены в табл.3.

T à á ë è ö à 3

1053953, Продолжение табл. 4

Содержание компонентов, мас. Ф

Компоненты смеси

js смесях сО связуищими но прототипу .

3 4 -5 .6

1 2 1 О 9

9 8

Крепитель ПТ

3 3 3 3 3. 3 3

1 1,5 . 1 1 1 1 1 1 . 1 Вода .

Смеси. 99 1-8 со связующими 99 1- . при. той же температуре в течение (по изобретению/ отверждаюуся путем 66 мии. тепловой сумки при 230-246 С в течение 30-35 мии,, а смеси 99 9 и 10 со Свойства смесей 99 1-10 приведесвязуюцими ПТ и ПТй-2 (no прототипу,)- 3$ иы в табл.5.

Крепитель

0ТА-2

Сульфатиа-дрожжевая бражка.Глина огнеупорная в смесях, Ф

l l Р

))

М

) о

М

Р1

%.4

1

Ъ" ) ф

4Ч ф ! ь

О\

l ф

) ° В! ь

C) !

I I

I а!

С4

Ф4

I о н

) с г

1 е

Ю

1 ь. %.4 ! ) ь

) м

I ю4

I

Ю

С0

I ф

CO

I ь о

3 3

)

1

1 1

1 )

1 I

I I о

° CO

EO

С0 е

° 4

)м фм

Cl

CO

Ф 1Ф

t с оо

IO

3 !

%.4

) 1

) ! I

Ф)

МЭ 4 м .

С0

1 о

С0 о

1

Ih

CO !

3

° .4

Ф.

) .4Ф

I 1

I I

3» ) (!

ФЭ !

4А

С0 ! ° о ОЭ

O4h

Ф 4 % 4 с ъ ое

40

lA

44

I Ф

° 4

I 1 Ф

О

4 Ъ (° о

О

Cl

Ih ф

t:

I I:

)Н)

I 1

I 1

Ol

1 ь

3с. ь

Щ

Ф

66 6а с, Р

3) 4

3 Я

Ф 4

I ) М\ I

I!

I:

)

1

I ! !

I

1II I с

)3 (.

CI 3 с

1 3 М

I I ф

I 1

1 О .1 1 )

I ! l3

I . 1 О

1

) I 3 о и!

Ii

1„

fg

® о (В

1ВЗ

1053953 ь о е4 . I

l l

В ° C

I !! I

З 3

I . I

l t 1

В В . e

1. I CO . I, M IA

В Ь оо

° Ф 10 вь С

ОО

CI lO о %

03 4О

I I

О Ф

4jl с

° 4 Ь

I4 m 3.C)

МОД

Ì)I )4

)С 3

pgВ о Ро

1053953

Ф

Составитель С.:Тепляков

Техред И.Метелева Корректор И.Эрдейи

Редактор В.Ковтун

Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,.Москва; Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8980/10

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,.4

Таким образом, связующее по изобретению позволяет получить примерно аналогичные показатели по прочности, формуемости и антипригарности смесей, что и связующее по прототипу (крепители ПТ, ПТА-2 ), однако в отличие от них является пожаро-. и взрывобезопасным и обеспечивает. Улучшенные санитарно-гигиенические условия труда на участках изготовления форм и стержней, так как не содержит углеводород- lO ных растворителей типа (йетролатума или уайт-спирита.

Связующие по изобретению относятся к четвертому классу малотоксичных веществ, дешевле связующих QTA, ПТ. Одновременно с этим они более поверхностно активны, что обеспечивает получение высококачественных форм и стержней и, как следотвие уменьшает на 20-25% пригар на отливках табл.5