Протипригарне покриття для моделей, що газифікуються

Изобретение относится к литейному производству, в частности, к противопри-гарным покрытиям для газифицируемых моделей. Известно противопригарное покрытие для газифицируемых моделей с органическими связующими и растворителем на спиртовой основе, содержащее, масс. %; огнеупорный наполнитель 7-9, фенолформальдегидную смолу 2-4. поливинилбутираль 2-3, ацетоноформальдегидную смолу 6-8, борную кислоту 0,060,08 и этиловый спирт - остальное [1]. Недостатком известного покрытия является наличие в его составе токсичных синтетических смол, приводящих к ухудшению санитарногигиенических условий на рабочих участках, связанных с приготовлением суспензии, нанесением ее газифицируемую модель, отвердением покрытия и заливкой форм. Другим недостатком покрытия является использование в качестве растворителя этилового спирта, что создает организационные затруднения при работе с этим веществом. Известна также противопригарная быстросохнущая краска для получения отливок, преимущественно, по газифицируемым моделям, включающая в масс. %: водно-эмульсионную фенолформальдегидную смолу 7-10, эфиралъдегидную фракцию 2-6, 2-8%-ный водный раствор натрий-карбоксиметилцеллюлозы 33-45 и огнеупорный наполнитель-основа [2]. К недостаткам покрытия относится низкая живучесть суспензии. Кроме того, испарение летучего растворителя в указанном составе приводит к дополнительному выделению вредных газообразных продуктов, а также повышению вязкости суспензии покрытия и ухудшению кроющейспособности в процессе работы. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является покрытие, содержащее в качестве связующего натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, в качестве растворителя - воду и включающее в масс. %: натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы 0,5-0,7, поверхностно активное вещество 0,2-0,4, борную кислоту 0,1-0,2. воду 40,7-49,2 и огнеупорный наполнитель - остальное [З]. В качестве поверхностно активного вещества введено ОП-7 для обеспечения седиментационной устойчивости суспензии. Недостатком известного покрытия является высокая влагопоглощающая способность высушенного слоя. вызывающая его быстрое размокание и потерю прочности при последующем контакте с суспензией, что ограничивает возможности формирования многослойного покрытия. Кроме того, суспензия покрытия характеризуется низкой живучестью из-за уменьшения влагосодержания в процессе работы. Другим недостатком покрытия, является низкая стойкость к истиранию, что может привести к его разрушению при засыпке наполнителя в контейнер в процессе формовки. В основу изобретения положена задача создать такое противопригарное покрытие для газифицируемых моделей, которое Обладало бы пониженной влагопоглощающей способностью после сушки, повышенной живучестью суспензии покрытия, а также увеличенной стойкостью к истиранию. Поставленная задача решается тем, что противопригарное покрытие для газифицируемых моделей, включающее водорастворимое полимерное связующее, борную кислоту, воду и огне упорный наполнитель, согласно изобретению содержит в качестве водорастворимого полимерного связующего гидролизованный полиакрилонитрил и дополнительно триполифосфат натрия, латекс и тридимит и/или кристобалит при следующем соотношении ингредиентов, масс. %: гидролизованный полиакрилонитрил (ГИПАН) 3,2-3,5 триполифосфат натрия 0,2-0,8 борная кислота 0,05-0,15 латекс 0,3-2,4 тридимит и/или кристобалит 30-45 вода 30-40 огнеупорный наполнитель остальное. Гидролизованный полиакрилонитрил (ГИПАН) выпускается в соответствии с ТУ-6-01-166-74 и является продуктом омыления водной, суспензии полиакрилонитрила гидроокисью натрия. Продукт марки Гипан-1 получают при эквимолярном соотношении акрилонитрила и гидроокиси натрия. Он представляет собой вязкую жидкость е плотностью 1,06-1,07 г/см", сухой остаток (%) - не менее 15,0, водоотдача обработанного гипаном глинистого раствора (мл) - не более 8. При температуре 100°С гипан кипит с выделением паров воды и аммиака, остаток густеет и при повышении температуры выше 100°С - коксуется. В предлагаемом покрытии ГИПАН обеспечивает формирование низкотемпературной прочности и применяется в виде 15%-ного водного раствора. Технический триполифосфат натрия (ТУ 6-08-281-74) состоит в основном из безводной соли Na5P3O10 с примесью орто-, пиро- фосфата, сульфа та, хлорида натрия и других примесей. По внешнему виду представляет собой порошок белого цвета с желтоватым или сероватым оттенком. Насыпная плотность 800-850 кг/м 3. Температура плавления - 662°С. В составе покрытия триполифосфат натрия стабилизирует влагосодержание, используется в виде 50%-ного водного раствора. Латексы синтетические (бутадиен-стирольные, полиакрилатные поливинилацетатные) представляют собой водные дисперсии полимеров получаемые методом эмульсионной полимеризации и сополимеризации со средним размером частиц 0,01 -0,3 мкм. Стабильность дисперсии обеспечивают специально введенными эмульгаторами - натриевыми поверхностно активными веществами. В состав покрытия рекомендуется вводить бутадиен-стирольные латексы БС-50. СКС-50, ПГ, СКС-ЗОП, СКС-65ГП. В соответствии с ГОСТ 15080-77 массовая доля сухого ве щества в латексе должна быть не мене 40%. а незаполимеризованного стирола - не более 0,1 %, Допускается использование латекса натурального стабилизированного аммиаком, с содержанием твердой части, % по массе, не менее 66. Используется латекс в качестве пленкообразующего компонента уменьшающего гидрофильность и влагопоглощающую способность покрытия после сушки. Тридимит и/или кристобалит получают путем обжига кварцевого песка в присутствии карбоната натрия при температуре порядка 1300°С, при которой происходит стр уктурное преобразование кварца в кристобалит и/или тридимит. При затворении водой тонкоизмельченный порошок щелочно-кремнеземного вещества приобретает связующие свойства. В составе покрытия применяется в качестве высокотемпературного связующего. В качестве огнеупорного наполнители возможно использование циркона, дистенсил-лиманита, электрокорунда, талька, перлита и др. Суспензия дай покрытия готовится следующим образом. В краскомешалку вводят половину расчетного количества воды, тридимит и/или кристобалит. борную кислоту и 50%-иый раствор триполифосфата натрия, перемешивают до однородной консистенции, после чего добавляют гидролизованный полиакрилонитрил а виде 15%-ного раствора, огнеупорный наполнитель, латекс и оставшееся расчетное количество воды. Продолжительность перемешивания - 3-5 минут. Покрытие наносят на модель кистью, обливанием или окунанием. Сушку производят в потоке теплого воздуха (40-60°С) В течение 0,5-3 час. Составы предложенного и известного покрытий, а также физико-механические и технологические свойства приведены в табл.1 и 2 соответственно. Как следует из таблиц, составы 2-5 являются оптимальными. При уменьшении содержания (май.%) гидролизованного полиакрилрнитриламенее 3,2, триполифосфата натрия менее 0,2, латекса менее 0,3, тридимита и/или кристобалита менее 30 и воды менее 30 ухудшается кроющая способность суспензии, значительно увеличивается влагопоглощение высушенного слоя и уменьшается стойкость покрытия к истиранию. При увеличении содержания гидролизовэнного полиакрилонитрила более 3,5, триполифосфата натрия более 0,8, латекса более 2,4, щелочнокремнеземного ингредиента более 45 затрудняется нанесение покрытия на поверхность модели и значительно уменьшается живучесть суспензии. Опытно-промышленная проверка покрытий осуществлялась при изготовлении газифицируемых моделей для отливок фитингов массой 15 кг, материала ВЧ45-5. Анализ данных лабораторных и опытно-промышленных испытаний показал, что использование изобретения обеспечивает уменьшение влагопоглощающей способности высушенного слоя в 5-7 раз, повышение живучести суспензии в 10-12 раз и увеличение стойкости покрытия к истиранию более чем в 4 раза.