способ получения карбамидофуранового связующего для изготовления литейных стержней по нагреваемой оснастке
Классы МПК: | B22C1/22 из искусственных или натуральных смол |
Автор(ы): | Олейников В.Е., Зязин Б.М., Кудинов В.К., Тепляков С.Д., Прозорин С.И. |
Патентообладатель(и): | Акционерное общество "Кропоткинский химический завод" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1993-10-12 публикация патента:
27.11.1995 |
Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам получения карбамидофурановых связующих для изготовления литейных стержней по нагреваемой оснастке. Сущность изобретения: карбамидофурановое связующее получают при двухстадийной конденсации карбамида, формальдегида и фурфурилового спирта. На первой стадии конденсации карбамида и формальдегида в кислой среде дополнительно вводят уксусный ангидрид в количестве 3 5 мас. от количества 2%-ного раствора серной кислоты, а на второй стадии синтеза дополнительно вводят этиленгликоль в количестве 5 10 мас. от количества фурфурилового спирта. Реализация изобретения позволяет повысить живучесть песчано-смоляных смесей в 1,75 2,25 раз и их прочность в горячем состоянии в 1,28 1,44 раза. 2 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБАМИДОФУРАНОВОГО СВЯЗУЮЩЕГО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ СТЕРЖНЕЙ ПО НАГРЕВАЕМОЙ ОСНАСТКЕ, включающий двухстадийную конденсацию карбамида, формальдегида и фурфурилового спирта при их молярном соотношении в расчете на конечный продукт 1 2 (1,0 1,1) с проведением на первой стадии конденсации карбамида и формальдегида сначала в щелочной, затем в кислой среде путем введения расчетных количеств 2%-ного раствора серной кислоты до получения рН конденсата 4,8 5,4, нейтрализации и вакуум-сушки конденсата, а на второй стадии введения фурфурилового спирта, отличающийся тем, что на стадии конденсации в кислой среде дополнительно вводят 3 5 мас. уксусного ангидрида от количества 2%-ного раствора серной кислоты, а на второй стадии дополнительно вводят 5 10 мас. этиленгликоля от количества фурфурилового спирта.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам получения карбамидофурановых связующих, используемых в составах песчано-смоляных смесей при изготовлении литейных стержней по нагреваемой оснастке. Известен способ получения карбамидофурановых смол, заключающийся в конденсации карбамида с формальдегидом и последующим введением в карбамидоформальдегидный конденсат фурфурилового спирта [1]Смолы, полученные этим способом, при хранении имеют тенденцию к расслаиванию и образованию осадка, что приводит при дозировании их в кварцевый песок к нестабильности свойств песчано-смоляных смесей и к повышенному браку отливок. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения карбамидофуранового связующего для изготовления литейных стержней по нагреваемой оснастке, заключающийся в проведении двухстадийной конденсации карбамида, формальдегида и фурфурилового спирта при их общем мольном соотношении на конечный продукт, соответственно, 1:2:(1,0-1,1) с проведением на первой стадии конденсации карбамида и формальдегида сначала в щелочной, а затем в кислой среде за счет введения расчетных количеств 2%-ного раствора серной кислоты, нейтрализации и вакуум-сушки конденсата, а на второй стадии введением в конденсат фурфурилового спирта [2]
Этим способом производится получение карбамидофурановой смолы КФ-90, широко распространенной в литейном производстве России при получении стержней по нагреваемой оснастке. Однако живучесть песчано-смоляных смесей с смолой КФ-90, а также прочность на растяжение образцов из песчано-смоляных смесей в горячем состоянии нуждаются в дальнейшем улучшении. Цель изобретения повышение живучести песчано-смоляных смесей с карбамидофурановым связующим и повышение их прочности в "горячем состоянии". Цель достигается тем, что на стадии конденсата карбамида с формальдегидом в кислой среде дополнительно вводят уксусный ангидрид в количестве 3-5 мас. 2%-ного раствора серной кислоты, а на второй стадии дополнительно вводят этиленгликоль в количестве 5-10 мас. фурфурилового спирта. Технический уксусный ангидрид (CH3CH)2O бесцветная прозрачная жидкость с едким запахом, содержание основного вещества не менее 98,5% (ГОСТ 21039-75). Технический этиленгликоль C2H4(OH)2 применяется согласно ГОСТ 19710-83 Е. П р и м е р. В реактор загружают 37%-ный формалин (5120 кг), к нему добавляют 5-30 л 4%-ного раствора едкого натра для доведения pH формалина до 7,5-8,5. После этого загружают карбамид (1900 кг), при этом расчетное мольное соотношение карбамида и формальдегида составляет 1:2. Получаемый конденсационный раствор имеет следующие показатели: pH 8,0-9,3, коэффициент рефракции 1,409-1,412, температура 20-30оС. При непрерывном перемешивании и "обратно" включенном холодильнике температуру в реакторе повышают до 94-100оС со скоростью подъема температуры 1оС/мин. Процесс конденсации ведут 20 мин, при этом коэффициент рефракции повышается до 1,418-1,422, а pH конденсационного раствора снижается до 6,0-8,0. Затем осуществляют конденсацию в кислой среде. С этой целью загружают 22,5 л 2%-ной серной кислоты (22,77 кг) и 0,62-1,05 л уксусного ангидрида
![способ получения карбамидофуранового связующего для изготовления литейных стержней по нагреваемой оснастке, патент № 2048951](/images/patents/424/2048098/961.gif)
![способ получения карбамидофуранового связующего для изготовления литейных стержней по нагреваемой оснастке, патент № 2048951](/images/patents/424/2048045/177.gif)
![способ получения карбамидофуранового связующего для изготовления литейных стержней по нагреваемой оснастке, патент № 2048951](/images/patents/424/2048045/177.gif)
![способ получения карбамидофуранового связующего для изготовления литейных стержней по нагреваемой оснастке, патент № 2048951](/images/patents/424/2048045/177.gif)
![способ получения карбамидофуранового связующего для изготовления литейных стержней по нагреваемой оснастке, патент № 2048951](/images/patents/424/2048045/177.gif)
Класс B22C1/22 из искусственных или натуральных смол