ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

1

Результат выполнения технологической разработки.

Составы кислых комплексных отвердителей предназначены для стержневых смесей с поликонденсационными смоляными связующими горячего отверждения, преимущественно карбамидофурановыми.

Кислый комплексный отвердитель для стержневых смесей с поли-кондансационными смоляными связующими горячего отверждения содержит хлорид алюминия, карбамид и воду, дополнительно содержит гексаметилендиамин при следующем соотношении ингредиентов, мас: хлорид алюминия 5-15; карбамид 5-10, гексаметилендиамин 0,1-0,5; вода остальное. Кроме того, кислый комплексный отвердитель дополнительно содержит 10-30 мас. лигносульфонатов технических или 5-15 мас.глицерина.

Гексаметилендиаминh ₂n(ch) ₆nh ₂применяется для получения полиамидных смол (найлон) при конденсации с адипиновой или себациновой кислотой. Имеет температуру плавления 39-42°С, хорошо растворим в воде. Поставленная по ТУ 6-03-20-53-84, в виде 80%-ного раствора в обескислороженной воде.

Приготовление кислого комплексного отвердителя осуществляют следующим образом. В расчетное количество воды вводят при непрерывном перемешивании расчетные количества хлорида алюминия, карбамида и гэксаметилендиамина и продолжают перемешивание до полу­чения однородного нерасслаивающегося раствора при 20-60°С. Лигносульфонаты технические или глицерин могут быть добавлены в го­товый раствор отвердителя по согласованию с потребителем.

Песчано-смоляную смесь приготавливали на лабораторных, смешиваю­щих бегунах следующим образом: смешивали песок с раствором зара­нее приготовленного отвердителя в течение 1 мин, затем добавля­ли смолу и смешивали еще 1 мин, после чего смесь была готова к употреблению. Стандартные образцы восьмерки изготавливали на ла­бораторном стенде модель 4735А путем пескострельной подачи смеси в оснастку, нагретую до 220°С. Образцы извлекали из оснастки че­рез обусловленные промежутки времени выдержки и испытывали на разрывной машине Р-05 сразу по извлечению из оснастки (в "горячем состоянии"), а также после охлаждения на воздухе до нормальной температуры (в "холодном состоянии").

Живучесть определяли по интервалу времени, в течение которого приготовленная смесь сохраняла свои эксплуатационные свойства (в частности, уровень прочности в горячем и холодном состоянии). Условную термостойкость определяли на дилатометре фирмы "dietert"с использованием полых цилиндрических образцов (наружный диаметр 30 мм, внутренний 10 мм, высота 50 мм), предварительно отвержденных в сушильном шкафу при 220°С в течение 30 мин. Термостойкость определяли в секундах по времени, в течение которого сопротивление образца постоянно действующей сжимающей нагрузке (0,4 мПа) при 800°С падало до нуля.

Использование смесей с отвердителем позволяет повысить проч­ность отвержденных песчано-смоляных смесей в горячем состоянии на 5,1-49,1% и прочность их же в холодном состоянии на 3,9-17,7% при сохранении живучести на примерно одинаковом уровне, дополни­тельное введение в состав отвердителей технических лигносульфонатов или глицерина позволяет повысить, термостойкость песчано-смоляных смесей на 8,3-27,8% при содержании основных ингредиентов в отвердителе, в том числе гексаметилендиамина, ниже нижнего пре­дела или выше верхнего предела не достигается заданного повышения прочностных характеристик по сравнению с прототипом; при содержа­нии в отвердителе технических лигносульфонатов или глицерина ниже нижнего предела не наблюдается существенного повышения термостой­кости смесей; при содержании в отвердителе технических лигносуль-фонатов или глицерина выше верхнего предела не наблюдается дальнейшего существенного повышения уровня физико-механических характеристик и термостойкости.

Таким образом, повысились прочностные характеристики смесей горячего отверждения в среднем на 3,9-49,1% и термостойкости смесей на 3,3-27,8%. Благодаря этому обеспечиваются условия для уменьшения брака стержней по поломкам и дефектности отливок по вине стерж­ней.