SU1766579A1

SU1766579A1 - Composition of anti-sticking sand for casting mould and rod

Info

Publication number: SU1766579A1
Application number: SU904810599A
Authority: SU
Inventors: Маргарита Викторовна Маласаева; Рудольф Федорович Новиков; Лариса Николаевна Мараховец; Валентин Николаевич Иванов; Иван Тимофеевич Бычков; Зинаида Васильевна Ярунина
Original assignee: Ярославский моторный завод; Московский автомобилестроительный институт
Priority date: 1990-04-05
Filing date: 1990-04-05
Publication date: 1992-10-07

Abstract

Назначение: литейное производство. Сущность изобретени : состав содержит, мас.%: пылевидный кварц 10-15; тальк 30- 40; декстрин 0,3-1,0; св зующее на основе лигносульфоновых кислот, модифицированное кубовыми остатками органического синтеза , 2,2-3,0; поливинилацетатна дисперси 0,4-0,6; вода остальное. Совместное использование в составе гро изопри- гарного покрыти модифицированного лигносульфонатного св зуюшего и поливи- нилацетатной смеси повышает прочность покрыти и снижает гигроскопичность окрасочного сло . Противопригарное покрытие, полученное из такого состава, имеет высокую прочность, термостойкость, низкую гигроскопичность .Purpose: foundry. The essence of the invention: the composition contains, wt%: powdered quartz 10-15; talc 30-40; dextrin 0.3-1.0; binder based on lignosulfonic acids, modified by bottoms of organic synthesis, 2.2-3.0; polyvinyl acetate dispersion 0.4-0.6; water the rest. The combined use of a modified lignosulfonate binder and a polyvinyl acetate mixture in the composition of the gut-i-joint coating increases the strength of the coating and reduces the hygroscopicity of the paint layer. Nonstick coating obtained from this composition has high strength, heat resistance, low hygroscopicity.

Description

Изобретение относитс к литейному производству, а именно к составам дл получени противопригарных покрытий дл литейных форм и стержней.This invention relates to a foundry, namely, compositions for producing nonstick coatings for casting molds and cores.

Известно литейное покрытие, содержащее огнеупорный наполнитель, бентонитовую глину, св зующее, состо щее из декстрина и лигносульфонатов, а также воду . (См. Сварика А.А. Покрыти литейных форм . Машиностроение. 1977 г., стр.85).A foundry coating containing a refractory filler, bentonite clay, a binder, consisting of dextrin and lignosulfonates, and also water are known. (See A. Svarika. Coating of casting molds. Mechanical engineering. 1977, p. 85).

Однако данное покрытие подвержено брожению, требует длительной сушки, склонно к трещинообразованию.However, this coating is subject to fermentation, requires long-term drying, prone to cracking.

Известен состав противопригарного покрыти , содержащий 18-22 мас.% талька, 26-30 мас.% пылевидного кварца, 3,6-4,0 мас.% графита, 0,1-0,1 мас,% альгината натри , 4,8-5,5 мас.% УСК, 1,0-1,5 мас.% бентонита (а,с. Мг 544497).The composition of the nonstick coating is known, containing 18-22 wt.% Talc, 26-30 wt.% Powdered quartz, 3.6-4.0 wt.% Graphite, 0.1-0.1 wt.,% Sodium alginate, 4, 8-5.5 wt.% USK, 1.0-1.5 wt.% Bentonite (a, p. Mg 544497).

Основным недостатком покрыти вл етс высока газотворна способность (пор дка 30 г/см3).The main disadvantage of the coating is the high gas working ability (on the order of 30 g / cm3).

Наиболее близким к предлагаемому вл етс противопригарное покрытие на основе лигносульфонатов при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:Closest to the offer is a nonstick coating based on lignosulfonates in the following ratio of ingredients, wt.%:

Огнеупорный наполнитель 45JD-50,0 Формовочна глина2,0-3,0Fire-resistant filler 45JD-50.0 Molding clay2.0-3.0

Кубовый остаток производства поливинилпирро- лидона органическим синтезом0,5-0,7VAT residue of polyvinylpyrrolidone production by organic synthesis0.5-0.7

Сульфитно-спиртова - барда2,0-3,0Sulfite-spirtov - bard2,0-3,0

ВодаОстальноеWaterEverything

(см авт.св-во СССР № 1468641, кл. В 22 С(see auth. of the USSR № 1468641, class B 22 C

3/00, 1987г.).3/00, 1987).

NN

&&

1СЯ1W

Й Th

Однако это покрытие имеет р д недостатков:However, this coating has several disadvantages:

в результате высокого содержани в составе покрыти кубовых остатков поливи- нилпирролидона наблюдаетс сильное пенообразование его в процессе перемешивани в механических мешалках, что отрицательно сказываетс на качестве окрасочного сло и отливок;As a result of the high content in the coating composition of bottoms of polyvinylpyrrolidone, strong foaming is observed in the mixing process in mechanical agitators, which adversely affects the quality of the paint layer and castings;

после нанесени на поверхность стержней и форм требуетс дополнительна сушка при 250°С, что увеличивает Энергозатраты и снижа ет производительность труда:after coating the surface of the rods and molds, additional drying is required at 250 ° C, which increases the energy consumption and reduces labor productivity:

наличие глины в качестве стабилизатора способствует образованию на поверхности чугунных отливок брака в виде просечек, что увеличивает трудозатраты на очистку лить .the presence of clay as a stabilizer contributes to the formation of rejects on the surface of cast iron castings, which increases the labor costs for cleaning the casting.

Целью изобретени вл етс повышение устойчивости к трещинообразованию, снижение газотворной способности покрыти и предотвращение пенообразовани состава .The aim of the invention is to increase the resistance to cracking, reduce the gas-making ability of the coating and prevent foaming of the composition.

Поставленна цель достигаетс тем, что противопригарное покрытие содержит в качестве огнеупорного наполнител смесь пылевидного кварца и талька в соотношении 1:(3-4), в качестве стабилизатора декстрин, а в качестве св зующего композицию на основе модифицированного литейного св зующего (МЛС) и поливинилацетатной дисперсии при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:This goal is achieved by the fact that the nonstick coating contains as a refractory filler a mixture of powdered quartz and talc in a ratio of 1: (3-4), as a stabilizer dextrin, and as a binder composition based on a modified casting binder (MLS) and polyvinyl acetate dispersion in the following ratio of ingredients, wt.%:

Кварц пылевидный10,0-15,0Quartz dust 10,0-15,0

Тальк30,0-40,0Talc30.0-40.0

Декстрин0,3-1,0Dextrin 0.3-1.0

Модифицированное литейное св зующее (МЛС)2,2-3,0 Поливинилацетатна дисперси 0,4-0,6 ВодаОстальное Сопоставительный анализ известных технических решений позвол ет сделать вывод, что за вл емый состав противопригарного покрыти дл литейных форм и стержней отличаетс от них наличием новых композиций и соответствует критерию новизна.Modified foundry binder (MLS) 2.2-3.0 Polyvinyl acetate dispersion 0.4-0.6 Water Remaining A comparative analysis of the known technical solutions allows us to conclude that the claimed composition of the nonstick coating for casting molds and cores differs from them in the presence of New compositions and meets the criterion of novelty.

Предлагаемое противопригарное покрытие обладает существенными отличи ми , заключающимис в том, что в качестве огнеупорного наполнител используетс см есь пылевидного кварца и талька в соот- ношенГии 1:(3-4), в качестве стабилизатора - декстрин, а в качестве св зующего - композици на основе модифицированного литейного св зующего (МЛ С) и поливинилацетатной дисперсии , котора при оптимальных соотношени х позвол ет значительно повысить его качественные показатели.The proposed nonstick coating has significant differences in that smol of quartz and talc in relation 1: (3-4) is used as a refractory filler, dextrin as a stabilizer, and as a binder. the basis of a modified foundry binder (ML C) and a polyvinyl acetate dispersion, which, at optimal ratios, can significantly improve its quality indicators.

В качестве огнеупорного наполнител используетс смесь кварца пылевидногоAs a refractory filler, a mixture of quartz pulverized

5 марки КП-2 или КП-3 по ГОСТ 9077-82 и талька молотого марки ТРПН по ГОСТ 19729-74, что способствует повышению термостойкости покрыти и улучшению его кроющей способности.5 marks KP-2 or KP-3 according to GOST 9077-82 and talcum powder of the ground type TRPN according to GOST 19729-74, which contributes to increasing the heat resistance of the coating and improving its covering ability.

10 Декстрин (ГОСТ 6034-74} используетс в качестве стабилизатора, что способствует увеличению податливости покрыти во врем заливки форм, исключает растрескивание окрасочного сло и предотвращает10 Dextrin (GOST 6034-74} is used as a stabilizer, which contributes to an increase in the compliance of the coating during mold casting, eliminates the cracking of the paint layer and prevents

15 образование просечек на отливках.15 formation of slits on castings.

Модифицированный литейный материал (МЛС), выпускаемый промышленностью по ТУ 13-15-01-86, представл ет собой водный раствор натриевых солей лигносульфо0 новых кислот, содержащих модификатор в виде химически активных составл ющих кубового остатка органического синтеза (КО- ОС ТУ 6-00-1014820-1-89).The modified casting material (MLS), produced by the industry according to TU 13-15-01-86, is an aqueous solution of sodium salts of lignosulfonic acids, containing the modifier in the form of chemically active constituents of the vat residue of organic synthesis (KOS-TU 6-00 -1014820-1-89).

Модификатор КООС содержит в своемThe CEP modifier contains in its

5 составе олигомеры N-винилпирролидона, амид оксимасл ной кислоты, а -пирроли- дон, бутандион, моноэтаноламин и осмоленные продукты.5 includes oligomers N-vinylpyrrolidone, hydroxybutyric acid amide, a-pyrrolidone, butanedione, monoethanolamine and resinous products.

Содержание модификатора КООС в св 0 зующем МЛС составл ет 10-15%, что исключает возможность пенообразовани в процессе перемешивани в предлагаемом покрытии.The content of the CEP modifier in the binding MLS is 10-15%, which excludes the possibility of foaming during the mixing process in the proposed coating.

Поливинилацетатна дисперси маркиPolyvinyl acetate brand

5 Д 50 С (ГОСТ 18992-80) используетс в составе покрыти в качестве св зующего в сочетании с модифицированным св зующим МЛ С с целью увеличени прочности и устойчивости к трещинообразованию окрасочно0 го сло покрыти . Данный эффект достигаетс тем, что винилацетатные группы поливинилацетатной дисперсии способствуют дополнительной сшивке олигомеров лигносульфоната. Следует отметить таЪке,5 D 50 C (GOST 18992-80) is used in the composition of the coating as a binder in combination with a modified binder ML C in order to increase the strength and resistance to cracking of the paint coating layer. This effect is achieved by the fact that the vinyl acetate groups of the polyvinyl acetate dispersion promote the additional crosslinking of lignosulfonate oligomers. It should be noted taka

5 что модификатор КООС интенсифицирует процесс отверждени покрыти в процессе сушки за счет протекани полимеризацион- ных процессов по типу амидоальдегидной конденсации (амиды оксимасл ной кислоты5 that the CEP modifier intensifies the process of curing the coating during the drying process due to the polymerization processes of the amido-aldehyde condensation type (oxybutyric acid amides

0 КООС образуют полимерные композиции с альдегидами и альдегидокислотами лигно- сульфонатов).0 CEP form polymer compositions with aldehydes and aldehyde acids of lignosulfonates).

Покрытие готовитс следующим образом ,The coating is prepared as follows.

5 В краскомешалку заливаетс вода при 45-50°С, а затем порошковые компоненты (кварц, тальк и декстрин) перемешиваютс 20-30 мин. Далее вводитс модифицированное св зующее и в последнюю очередь Поливинилацетатна дисперси . Содержимое перемешиваетс до получени однородного состо ни . Така последовательность введени компонентов способствует образованию гомогенной композиции, обладающей хорошей кроющей и адгезион- ной способностью.5 Water is poured into the mixer at 45-50 ° C, and then the powder components (quartz, talc and dextrin) are mixed for 20-30 minutes. Next, a modified binder is added, and lastly a Polyvinyl Acetate dispersion. The contents are agitated until a uniform state is obtained. Such a sequence of introduction of the components contributes to the formation of a homogeneous composition with good covering and adhesion.

Готовое покрытие должно иметь плотность по ареометру 1,38-1,42 г/см3.The finished coating should have a density on the hydrometer of 1.38-1.42 g / cm3.

Покрытие наноситс на формы и стержни пульверизатором. На гор чие стержни (тем-pa 120-150°С) покрытие можно наносить без последующей подсушки. В случае окраски холодных стержней и форм необходима подсушка при 150-220°С в течение 15-20 мин.The coating is applied to the molds and rods with a spray. Hot rods (tem-pa 120-150 ° C) can be coated without further drying. In the case of coloration of cold rods and molds, drying at 150-220 ° C for 15-20 minutes is necessary.

Составы и технологические свойства противопригарных покрытий приведены в табл.1 и 2. Технологические свойства противопригарных покрытий оценивались по ГОСТ 107772-78. За продолжительность высыхани покрытий принимаетс врем , в течение которого технологическа проба покрыти толщиной 5 мм высыхает при 150°С.The compositions and technological properties of nonstick coatings are given in Tables 1 and 2. Technological properties of nonstick coatings were evaluated according to GOST 107772-78. The duration of drying of the coatings is taken as the time during which the technological sample of the coating 5 mm thick dries at 150 ° C.

Состав 1 покрыти вз т за прототип, состав 4 характеризует оптимальное значение компонентов, состав 3 - минимальное, в составах № 2, 6-8 компоненты вз ты в запредельных значени х.Composition 1 of the coating is taken as a prototype, composition 4 characterizes the optimal value of the components, composition 3 is minimal, in compositions No. 2, 6-8 components are taken in exorbitant values.

Анализ данных, приведенных в табл.1 и 2, показывает, что при содержании компонентов выше и ниже оптимальных значений (составы 2, 6-8) резко ухудшаютс технологические свойства покрытий. Так, например , при использовании состава 2 снижаетс седиментационна устойчивость , прочность и кроюща способность покрыти , что приводит к пригару на отливках .Analysis of the data given in Tables 1 and 2 shows that with the content of components above and below the optimum values (compositions 2, 6-8), the technological properties of the coatings deteriorate sharply. So, for example, using Compound 2 decreases the sedimentation stability, strength and covering power of the coating, which leads to burnout on the castings.

При использовании состава 6 на стерж- н х образуетс толстый неровный слой покрыти , который трудно удалим с поверхности отливок после выбивки, ухудшаетс качество поверхности отливок.When using composition 6, a thick uneven coating layer is formed on the rods, which is difficult to remove from the surface of the castings after knocking out, and the quality of the surface of the castings deteriorates.

В составе 7, имеющем в качестве огне- упорного наполнител только тальк, ухудшаетс прочность окрасочного сло / снижаютс противопригарные свойства. При использовании в составе 8 только пылевидного кварца снижаетс седиментаци- онна устойчивость и кроюща способностьIn composition 7, having only talc as a refractory filler, the strength of the paint layer deteriorates / the antiburning properties decrease. When using only dust-like quartz in composition 8, the sedimentation stability and covering power decrease.

покрыти . Поэтому использование составов покрытий с запредельными значени ми компонентов нежелательно.cover Therefore, the use of coating compositions with extreme component values is undesirable.

Применение составов с оптимальными значени ми компонентов обеспечивает получение покрытий с ускоренным циклом отверждени , хорошей кроющей способностью , высокой прочностью, термостойкостью покрыти . Предлагаемые составы благодар подбору оптимальных соотношений огнеупорного наполнител и св зующих могут быть использованы дл окраски форм и стержней чугунного и цветного лить . Ожидаемый экономический эффект от использовани предлагаемого покрыти в услови х Ярославского моторного завода составл ет около 26,4 тыс.руб. за счет снижени блока лить , повышени производительности труда, а также снижени количества декстрина.The use of compositions with optimum component values provides coatings with an accelerated curing cycle, good coverage, high strength, and heat resistance of the coating. The proposed formulations, due to the selection of optimal ratios of the refractory filler and binders, can be used for dyeing the molds and cores of iron and color casting. The expected economic effect from the use of the proposed coating under the conditions of the Yaroslavl Motor Plant is about 26.4 thousand rubles. by reducing the casting unit, increasing productivity, and reducing the amount of dextrin.

Claims

Claims of the Invention The composition of the non-stick coating for casting molds and cores includes a refractory filler, a stabilizer, an organic binder and water, characterized in that, in order to improve its quality by increasing the resistance to cracking, reducing the gas-forming ability of the coating and preventing foaming of the composition, as a refractory filler, it contains powdered quartz and talc in a ratio of 1: (3-4), as a stabilizer - dextrin, and as an organic binder - binder on the basis of lignosulfonic acids, modified by bottoms of organic synthesis, and polyvinyl acetone dispersion in the following ratio of components, wt.%:

Dusty quartz10-15;

Talc30-40;

Dextrin: 0.3-1.0;

Binder based on lignosulfonic acids, modified by bottoms of organic synthesis 2.2-3.0; Polyvinyl acetate dispersion 0.4-0.6;

Water the rest.

Table 1

Foreign Values

Table