Неводные противопригарные краски

Категория:
Покрытия литейных форм


Неводные противопригарные краски

Неводные противопригарные краски получили широкое распространение в связи с внедрением химически твердеющих смесей. Особые свойства этих смесей обусловливают применение красок, не требующих просушки. В данном случае тепловая сушка заменена упрочнением вследствие быстрого испарения растворителя или химическим твердением. Из-за большого числа применяемых органических растворителей, связующих и стабилизирующих веществ составы неводных красок более разнообразны по сравнению с водными.

Большинство неводных противопригарных покрытий обладает невысокой термостойкостью, поскольку применяемые органические связующие разлагаются при нагреве в интервале 200— 450 °С. Например, поливинилбутираль полимеризуется после испарения растворителя при комнатной температуре и придает слою покрытия высокую прочность на истирание (более 3000 г), хорошо стабилизирует уже при содержании 3—4% массы дисперсионной среды самые тяжелые наполнители. Благодаря таким высоким свойствам при комнатной температуре это связующее широко применяют в литейном производстве. Вместе с тем исследованиями доказано, что поливинилбутираль полностью выгорает уже в интервале температур 200—300 °С и краска осыпается. Это может быть причиной появления засоров и местного пригара в отливках.

Учитывая низкую термостойкость, поливинилбутираль следует применять в красках только в небольших количествах, обеспечивающих достаточную устойчивость суспензии, и в сочетании с более стойкими связующими, например кремнийорганическим лаком К-9, древесным пеком и др.

Низкой термостойкостью обладают и другие связующие I класса: поливинилацетатная эмульсия, поливиниловый спирт и эмульсионный полистирол.

Несколько большую термостойкость (400—450 °С) проявляют связующие II класса, особенно пульвербакелит и инден-кумароновая смола. Приводимые ниже составы быстросохнущих красок, включающие органические связующие, следует применять для покрытия форм и стержней, испытывающих при заливке небольшие термические нагрузки, т. е. для получения мелких и средних отливок преимущественно из чугуна и цветных сплавов.

Существенно повысить термостойкость неводных быстросохнущих красок можно, сочетая органические связующие с органо-фильными глинами (бентонами). Бентоны хорошо набухают в высокополярных органических жидкостях, таких, как ацетон, бутиловый спирт, некоторые комбинированные растворители и др., и могут служить стабилизаторами и связующими красок.

Быстросохнущие покрытия высокого качества получают, используя этилсиликат, разбавленный спиртом или ацетоном.

Кислые неводные краски. Быстросохнущие противопригарные краски с кислым и огнеупорным наполнителем — пылевидным кварцем — применяют редко. В чугунолитейных цехах формы из химически твердеющих смесей окрашивают обычно графитовыми красками, а в сталелитейных, расходуя сравнительно дорогие растворители, в качестве наполнителей применяют материалы более качественные по сравнению с кварцем, например дистен-силлиманит.

Заслуживает внимания противопригарная краска для стальных и чугунных отливок, состоящая из 52—54% (по массе) ди-стен-силлиманита, 0,5—0,7% ПВБ и 3,5% кремнийорганического лака К-9. Для получения краски приготовляют два раствора: 2,5%-ный раствор ПВБ в растворителе обувного гранитоля и 15%-ный раствор смолы К-9 (ТУ 6-02-907—74) в том же растворителе. Из этих двух растворов приготовляют третий, смешивая 60—45% (по объему) раствора ПВБ и 40—55% раствора смолы К-9. Состав той же краски, % по объему: 45—44 лака ПВБ + + К-9 и 55—56 дистен-силлиманита. Плотность краски 1,38— 1,40 г/см3. С применением этой краски были получены без пригара сложные арматурные отливки массой до 100 кг из легированных сталей типа 10Х18Н9ТЛ. На более крупных отливках наблюдался значительно меньший пригар в сравнении с поли-винилбутиальной краской.

Нейтральные неводные краски. Среди известных нейтральных неводных красок наиболее распространены цирконовые, которые приготовляют из цирконовых порошков (концентратов) или централизованно поставляемых цирконовых паст. Последние состоят из цирконового порошка, термопластичных смол и специальных Добавок. В качестве связующего и стабилизатора цирконовых красок чаще всего применяют ПВБ в виде 3—4%-ного раствора в спирте. Состав такой краски (% по массе): 58—51 циркона, 42—49 поливинилбутирального лака. Недостатком краски является ее низкая термостойкость, так как ПВБ выгорает полностью уже при 300 °С.

Краски с высокой термостойкостью получают, применяя спиртовой раствор гидролизованного этилсиликата. Предложена 1 краска следующего состава (% по массе): основа — огнеупорный наполнитель (циркон и др.); 30,7—40 гидролизованного спиртового раствора этилсиликата (содержание двуокиси кремния 6— 12%); 0,09—1,9 флюорита (плавикового шпата).

Составы цирконовых красок приведены в табл. 31, 32. Формы, окрашенные красками с уайт-спиритом, для ускорения просушки подвергают тепловой обработке горелками, бензиновые поджигают.

Основные неводные краски. Эти краски приготовляют в основном из талька и применяют для чугунного и цветного литья. Такие же распространенные материалы основной группы, как магнезит и хромомагнезит, применяют главным образом в виде водных красок и паст для стальных отливок.

Углеродистые неводные краски. Типичными представителями графитовых красок на этиловом спирте являются краски 1—2, включающие поливинилбутираль, разработанные во ВНИИПТ-МАШе.

На московском заводе «Станколит» в состав поливинилбути-ральной краски в целях повышения противопригарных свойств вводят древесный пек, а для его растворения — растворитель № 646. Для приготовления этой краски за сутки вперед готовят раствор ПВБ в спирте и оставляют в закрытом бидоне до полного набухания. Отдельно готовят раствор древесного пека в растворителе № 646. Затем оба раствора смешивают и сливают в краско-мешалку, куда добавляют наполнители.

В Харьковском филиале ВНИИЛИТМАШа под руководством автора разработаны 2 негорючие быстросохнущие краски, содержащие жидкие фреоны (табл. 35). Краски, в которых основ-связующими. В красках основным растворителем служит изопропиловый спирт, а фреоны добавляют для предотвращения возгорания красок при соприкосновении с открытым огнем.

Во ВНИИЛИТМАШе разработаны противопригарные краски, в состав которых введены алкилфенольная смола 101М и стабилизирующие растворы каучука в бензине. Для приготовления краски предварительно измельченный полиизобути-лен марки П-200 растворяют в бензине «Галоша» (в герметически закрывающихся сосудах) при периодическом перемешивании в течение 2—3 суток. Несмотря на длительное растворение, применение полиизобутилена экономически целесообразно, так как расход его составляет до 0,3%.

Предусматривается также применение готового клея резинового, представляющего раствор каучука в бензине «Галоша» (краска 2). Краски 1, 2 благодаря применению высокомолекулярных веществ дают очень прочный глянцевый красочный слой толщиной около 0,2—0,4 мм при одноразовой покраске. Истирание при комнатной температуре составляет 100—1100 г.

Достоинством красок, содержащих алкилфенольную смолу 101М, является негигроскопичность красочного слоя, благодаря чему он долго сохраняет свою первоначальную прочность во влажной атмосфере. Продолжительность высыхания красок при комнатной температуре 20—25 мин. С испарением растворителя при комнатной температуре полимеризация связующего не заканчивается. При поджигании слоя продолжительность отверждения сокращается до 1—2 мин. Краски на смоле 101М предохраняют поверхность форм, изготовленных по-сырому, от ужимин. Бензиновые краски требуют осторожного обращения ввиду их высокой пожароопасное. Менее опасны в этом отношении краски, в которых в качестве растворителя применены керосин или уайт-спирит (краски 4 и 5). При использовании краски формы с жидкостекольной облицовкой рекомендуют просушивать пламенем газовой горелки. В результате поверхностный слой формы приобретает втрое большую прочность, чем при продувке С02, а в формах, изготовленных по-сырому образуется достаточно прочный слой толщиной 3—5 мм.

Выводы.

1. Неводные краски, содержащие только органические связующие материалы, имеют более низкую термостойкость при высоких температурах по сравнению с водными, легко смываются и осыпаются, так как органические связующие теряют свои свойства при нагреве в интервале 200—450 °С.

2. Использование неводных красок, содержащих только органические связующие, для получения средних стальных и крупных чугунных отливок может быть причиной усиленного местного пригара и засоров вследствие смывания краски.

3. При рассмотрении возможности применения неводной краски данного состава для отливок известного развеса и группы сложности надо использовать данные предварительных производственных испытаний.

4. Термостойкость неводных красок повышается при совместном использовании органических и неорганических (или кремний-органических) связующих и стабилизирующих веществ.

5. Термостойкими и достаточно вязкими связующими и стабилизаторами неводных красок могут быть спиртовой раствор этилсиликата или суспензия бентона в высокополярном органическом растворителе.

6. Недостаток неводных красок — горючесть — исключает применение жидких фреонов.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум