Органо- и алюмосиликатные связующие композиции на основе жидкого стекла для изготовления стержней, форм и противопригарных покрытий

• Автор: Гурлев, Владимир Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 337 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Современная концепция формирования структуры формовочных и стержневых смесей и противопригарных покрытий с использованием жидкостекольного связующего I
1.2. Общая характеристика смесей с применением жидкостекольного связующего и методов регулирования их свойств

1.3. Выбиваемоегь жидкостекольных формовочных и стержневых смесей

1.4. Противопригарные покрытия с применением жидкостекольного связующего

1.5. Цель и задачи исследования

Глава 2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА КОМПОНЕНТОВ И РАЗРАБОТКА СВЯЗУЮЩИХ ЖИДКОСТЕКОЛЬНЫХ КОМПОЗИЦИЙ И СМЕСЕЙ
2.1. Теоретическое обоснование выбора компонентов для разработки органоминеральных связующих композиций

2.2. Методы проведения экспериментальных исследований

2.3. Разработка органосиликатных связующих композиций
2.4. Разработка и оптимизация составов стержневых смесей с применением органосиликатных связующих композиций
ГЛАВА 3. ВЫБОР КОМПОНЕНТОВ И РАЗРАБОТКА АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ СВЯЗУЮЩИХ КОМПОЗИШ
3.1. Теоретическое обоснование выбора компонентов для алюмосиликатных связующих композиций
3.2. Разработка алюмосиликатных связующих композиций
3.3. Разработка стержневых смесей с использованием алюмосиликатных связующих композиций
ГЛАВА 4. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ РАЗРАБОТАННЫХ СВЯЗУЮЩИХ КОМПОЗИЦИЙ И СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ
4.1. Термогравиметрические, реологические и микроскопические исследования органосиликатных связующих композиций
4.1.1. Формирование структуры органосиликатных связующих КОМПОЗИЦИЙ При высокотемпературниом воздействии 1 7
4.1.2. Изучение реологических параметров органосиликатных связующих композиций при высокотемпературном воздействии I
4.2. Термогравиметрические, реологические и микроскопические исследования алюмосиликатных связующих композиций
4.3. Разработка противопригарных покрытий с использованием модифицированных жидкостекольных связующих композиций
4.4. Реологические исследования противопригарных
покрытий
Глава 5. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ВНЕДРЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ СВЯЗУЮЩИХ композиций И СМЕСЕЙ
5.1. Приготовление оргаиосиликатных связующих композиций и стержневых смесей
5.2. Технологическая оценка результатов испытаний смесей с органосиликатными связующими композициями
5.3. Экологическая оценка применения органосиликатных связующих композиций и смесей
5.4. Приготовление алюмосиликатной связующей композиции, противопригарных покрытий и стержневых смесей
5.5. Технологическая и экологическая оценка результатов испытаний
5.6. Социальноэкономическая оценка результатов
исследований
Список литературы


Эту смолу специально синтезируют путм совместного нагрева в присутствии катализатора едкого натра фенола, углевода предпочтительно сахарида и формальдегида. В другом патенте Англии 0 предлагается связующий материал, включающий . По в России подобные связующие композиции применяются редко, в основном, изза сложности технологии приготовления специальных добавокмодификаторов и дефицитности их составляющих. Привлекают внимание работы, выполненные в ЮжноУральском государственном университете ЮУрГУЧПИ СССР , кл. В С 1 и в ЦНИИТМАШе по модифицированию жидкостекольного связующего фуриловым спиртом и его заменителем модификатором ФМ . Перспективной представляется и комплексная добавка являющаяся 10ым раствором плнкообразующего поливинилбутираля в фуриловом спирте, который вводится в связующий материал в количестве . СССР 6, кл. В С 1, 1. Использование такой связующей композиции, но мнению авторов, способствует повышению поверхностной прочности уменьшения осыпаемости и улучшению выбиваемости. Однако применение такой связующей композиции ограничено изза дефицита фурилового спирта и технологических трудностей приготовления модифицирующей добавки. Большую группу предлагаемых многими авторами добавок жидкостекольного связующего представляют высокомолекулярные соединения, отличающиеся строением, молярной маесой, количеством и видом функциональных групп. В работах Бречко Л. А. 4,, указано, что в качестве модификаторов, оказывающих пластифицирующее действие на жидкостекольное связующее, наряду с фуриловым спиртом могут применяться высокомолекулярные спирты и их производные смесь многоатомных гетероциклических спиртов и их эфиров. Авторы установили влияние подобных добавок на степень структурирования жидкостекольных связующих композиций и упрочнения смесей на их основе. Во многих зарубежных патентах Япония 7, кл. В С 1 ФРГ 5, кл. В С 1 Чехословакия , кл. В С 1 США 8, кл. С и др. В ряде работ японских специалистов заявки , , 6, кл. В С 1, 1 и др. Г1АА. Положительное влияние ПАА, вводящегося в виде го водного раствора в автоклав, где происходит растворение силикатной глыбы, было показано в работах . Интересны и перспективные исследования НПО ЦНИИТМАШ . Приведнный обзор существующих методов и материалов улучшающих свойства жидкостекольного связующего подтверждают их многообразие и разноплановость как химического состава, так и возможного воздействия на структуру и свойства связующего, что связано, в первую очередь, с отсутствием научнообоснованных теоретических положений по выбору модифицирующих добавок. Можно выделить две схемы модифицирования жидкостекольного связующего. По первой схеме, в водный раствор силиката натрия вводятся вещества, как органического, так и неорганического происхождения, которые взаимодействуя с раствором силиката натрия интенсифицируют поликонденсационные процессы при отверждении. Такой прим изложен во многих работах , , где был применн принцип приготовления комбинированных связующих композиций. То есть связующую жидкостекольную композицию готовили смешиванием водного раствора силиката натрия жидкого стекла с водными растворами минеральных солей, подвергающихся гидролизу или водными растворами смол и эфиров. По второй схеме в связующую композицию добавляют вещества или изменяющие раствора, или воздействующие на процесс формирования структуры жидкостекольной композиции за счт полимеризации ,. При введении добавок такого типа часто трудно отделить их модифицирующее действие от отверждения. Кроме того, вводимые добавки часто ведут себя и как Г1АВ, улучшающие взаимодействие связующей композиции с огнеупорным наполнителем ,. Асимметричное строение молекул ПАВ обуславливает их ориентацию и способность адсорбироваться на границе раздела фаз. На основании систематического исследования формирования структуры формовочных и стержневых смесей с использованием жидкостекольных связующих композиций и анализа литературных данных, возможно предложить следующую классификацию добавок табл. Модифицирование жидкостекольного связующего производится путм ввода различных добавок как на стадии получения жидкого стекла при растворении силикатглыбы, так и в приготовленное жидкостекольное связующее.