Теория и технология литейного производства: Учебное пособие, страница 30


Области применения приведенных в табл.2.20 связующих для изготовления отливок из различных сплавов зависят от термостой­кости смол (табл.2.19). Недостаточно высокий этот показатель при­водит к получению таких видов брака отливок, как пригар, просеч­ки, размыв, засор и др. В связи с этим использование наименее термостойких карбамидных смол для получения стальных отливок исключено, тем более что азот в смоле является прямым источни­ком возникновения в отливке газовой пористости. Учитывая это, изготовление стальных и крупных чугунных отливок наиболее эф­фективно при использовании фенольных и, особенно, фурановых связующих материалов, отличающихся повешенной термостойко­стью и зачастую отсутствием в своем составе азота. Обычно фурано- вые связующие материалы получают путем модифицирования кар- бамидоформальдегидных смол фуриловым спиртом. Учитывая высокую технологичность карбамидофенолоформальдегидно- фурановых связующих, а также возможность изготовления с их по­мощью высококачественных стержней, форм и отливок, эти мате­риалы наиболее применимы в литейных цехах. В зависимости от содержания в смоле фурилового спирта фурановые связующие под­разделяются на смолы «низшей» (20-60% фурилового спирта), «средней» (60-80%) и «высшей» (>80%) категорий. Чем выше кате­гория связующего, тем больше его связующая и реакционная спо­собность, а также термостойкость и тем меньше расход его в холод­нотвердеющих смесях (ХТС). Для повышения адгезионных свойств карбамидофурановых связующих материалов их можно модифици­ровать 0,2-0,4%-ным силанокремнийорганическим мономером с об­щей формулой

R-(CH2)„-Si(OR')3,                                                  (2.35)

где R — активная функциональная группа (амино-, фенокси-, эпокси-, циано- и др.); R' — алкильные радикалы (-СН3, -С2Н5, -С3Н7, -С4Н9).

Механизм действия силанов основан на резком усилении адгезионного взаимодействия смолы с наполнителем в результате протекания реакций взаимодействия силана со смолой (например, карбамидофурановой) и кварцевым песком:

хх<

■ N —Н С—II JJ—СН-----

ос2нб                  но j

-- N СН ОН + NH СН СН СН Si—ОС Н    +HO-fcSi—О-

2 2 2 2 2 v 2 Ь                                                        ls

4 ос2Н5                 нот

v_________ ^__________ >

Фрагмент связующего                               Силан              Поверхность кварцевого зерна

материала


-зч-н2сД^Д-сн

i=0° А

-N               -СН2

(2.36)

NHCH2CH2CH2Si — О Si— О -

^ i

+ Н20                                    т

+зс2н5о

Исходя из вышеприведенной реакции, можно видеть, что силановые материалы выступают в качестве своеобразных мости­ков между связующим материалом и поверхностью кварца, ин­тенсифицируя формирование адгезионных связей между ними и упрочняя тем самым стержни и формы, изготовленные из ХТС.

Органические водонерастворимые связующие материалы, отверждаемые тепловой сушкой вне оснастки, представлены в табл.2.21 [6].

2.3.4. ОРГАНИЧЕСКИЕ ВОДОРАСТВОРИМЫЕ СВЯЗУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ, ОТВЕРЖДАЕМЫЕ ТЕПЛОЙ СУШКОЙ

Лигносульфонат технический (ЛСТ) — связующий матери­ал, получаемый из сульфитного щелока, образующегося при вар­ке целлюлозы. Главной составной частью сухого остатка лигно- сульфонатного связующего являются соли лигносульфоновых кислот. Основными реакционноспособными группами в молекуле лигносульфоната являются сульфогруппа и гидроксильные груп­пы (фенольные и спиртовые), из которых только фенольная груп­па может проявлять слабую реакционную способность в водной среде. Основными процессами, происходящими при сушке сме­сей, которые способствуют образованию с участием лигносульфо­ната твердеющих структур, являются: химическая конденсация с участием гидроксильных групп; конденсация и укрупнение моле­кул при участии высоковалентных катионов, образующих с лиг- носульфонатом труднодиссоциированные соли; образование труд­норастворимых соединений анионом лигносульфоната. ЛСТ при­меняется для изготовления форм и стержней.

Палевый и желтый декстрин, продукт неполного гидролиза крахмала, получают при нагревании крахмала с разбавленными минеральными кислотами. Применяется для изготовления стержней III-V классов сложности, а также для приготовления клеев и противопригарных покрытий.

о

/

Пектиновый клей (отход переработки жома плодов и ово­щей в присутствии разбавленных кислот с последующей фильт­рацией и упариванием) применяется вместо декстрина при изго­товлении стержней IV класса сложности, клеев и противопригар­ных покрытий.