173455. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tűzálló bevonóanyagok és öntüdei fekecsek előállítására
3 173455 4 pendáló adalékként, azaz az ülepedés csökkentésére keményített (hidrogénezett) növényolajat alkalmaznak az alkohol mennyiségére számított 0,05—5, célszerűen 0,2-2,5 súly% mennyiségben. Az 1 197 960 lajstromszámú angol szabadalmi leírás szerint alkoholos bevonóanyagok készítésekor 0,5-2 súly% mennyiségben bizonyos proteineket alkalmaznak ülepedésgátlás céljából. Legalkalmasabbnak a zein-t (kukorica-prolamin) találták. A 342 723 lajstromszámú szovjet szabadalmi leírás öntőformák és magok tűzálló bevonóanyagának készítésére 26-32 súly% fenolformaldehid-furán gyantából, 1-3 súly% poli(vinil-acetátból) és 65—73súly% szerves oldószerből álló folyadék fázis alkalmazását ajánlja, ahol a gyanta a megfelelő kötésre, a poli(vinil-acetát) pedig az ülepedés csökkentésére szolgál. A 346 012 lajstromszámú szovjet szabadalmi leírás elgázosodó (hab polisztirol) minták kezelésére az alábbi összetételű (súly%) fekecset javasolja: duzzasztott per lit: 9-11, fenol-formaid ehid-gyanta: 9-11, poli(vinil-butirál): 2-3, bórsav: 0,06-0,08, etilalkohol: maradék. A 98 625 lajstromszámú NDK szabadalmi leírásban ajánlott öntödei fekecs 60-100 súlyrész éghető folyadékból, 20-40 súlyrész alumínium-szilikát őrleményből és 1 -5 súlyrész műgyantából áll. Az idézett leírások elemző vizsgálatával megállapítható, hogy a könnyen száradó fekecsek és mázak készítésének ismert módszereivel kötőanyag formájában jelentős mennyiségű szerves anyagot visznek be, amihez gyakran további, az ülepedés! és reológiai tulajdonságok javítására szolgáló adalékok járulnak ugyancsak szerves anyagok formájában. Ezek a szerves anyagok hő hatására gyorsan elbomlanak, miközben különféle gázok szabadulnak fel nagy mennyiségben, amelyek a folyékony fémbe bekeveredve vagy abban oldódva, esetleg reakcióba lépve a kész öntvényre nézve komoly selqtveszélyt jelentenek. A szerves kötőanyagok erőteljes bomlása következtében továbbá a bevonat elveszíti szilárdságát, lényegében elporlik és a folyékony fém a bevonat por alapú maradékát magával ragadja, ami szemetesség, ráégés, penetráció stb. öntvényselejt keletkezését váltja ki. A gázok okozta selejt elhárítása tekintetében gyakran jelentős hatás érhető el a szerves anyagok mennyiségének néhány %-os csökkentésével. Nagyobb öntvények és magasabb olvadáspontű ötvözetek esetén azonban a bevonat hőterhelése igen nagy, a szerves anyagok igen nagy sebességgel bomlanak el és a gázok okozta öntvényselejt kiküszöbölésére tovább kell csökkenteni a szerves anyagok mennyiségét. A találmány célja az ismertetett hiányosságok kiküszöbölése, vagy legalább is jelentős mérséklése, pontosabban eljárás kidolgozása fokozott hőállósággal rendelkező fekecsek és mázak reológiai tulajdonságainak szabályozására szerves anyagok alkalmazása nélkül. A találmány szerinti eljárás alapja részint az a felismerés, hogy P205 jelenléte a szokásos alkoholos fekecsekben már jelentősen fékezi a szerves anyagok bomlását, azaz növeli a tűzállóságot, és a koptató szilárdságot is, az ülepedési tulajdonságok egyidejű javítása mellett. Másrészt még jobb eredmény érhető el oly módon, hogy alifás alkoholokbóL, foszfor(v)oxidból és alumínium(III)-hidroxidból és/vagy alumínium(III)-oxidból és/vagy magnézium-oxidból készítjük a fekecset. Ha tehát a szokásos alkoholos fekecsekbe legalább 0,5 sűly% foszfor(V)oxidot viszünk be technikai minőségű foszfor(V)oxid vagy foszforsav-észterek alakjában, ezzel biztosítjuk a hagyományos fekecsek minőségének javítását, ezáltal az említett öntvényselejt leküzdését vagy az adott fekecs alkalmazási területének bővítését. A nagyobb hőterheléssel járó, pl. közepes vas- és acélöntvények gyártásakor azonban az ilyen módon előállított fekecsek sem alkalmazhatók. Ilyen esetekben a bevonatban szerves anyagok nem vagy csak igen kis mennyiségben lehetnek jelen. Alifás alkoholokból, foszfor(V)-oxidból és alumínium(lII)-hidroxidból és/vagy alumínium(III)-oxidból és/vagy magnézium-oxidból viszont jó kötőképességgel és szabályozható reológiai tulajdonságokkal rendelkező folyadék készíthető, amely üveg, fém, tűzállóanyag és öntőforma vagy -mag felületén rövid idő alatt beszárad és összefüggő, szilárd filmet képez. A filmképződés, azaz a száradás sebességének lassítására az alkohol legfeljebb 30 térfogatiban vízzel helyettesíthető. Az ilyen folyadékhoz ismert tűzállóanyag-őrleményeket keverve nagy szedimentációs stabilitással rendelkező szuszpenziót nyerünk. Ezen eljárás tehát lehetővé teszi alkohol alapú fekecsek és tűzálló anyag ipari mázak előállítását szerves kötőanyag és mindenféle szerves adalékanyagok alkalmazása nélkül, ami lehetővé teszi a fent ismertetett öntvényselejt teljes kiküszöbölését és a gyorsan száradó fekecsek alkalmazási területének kibővítését a legnagyobb öntvények gyártására is. A találmány szerinti eljárás részletes vizsgálatával a kötőképességet és a reológiai tulajdonságokat meghatározó legfontosabb tényezők feltárhatók. Megállapítható, hogy a viszkozitást a tixotrop állapotig bezárólag a P2Os-tartalom, adott P2 Os-tartalom esetén pedig ?205 :Al(OH)3 arány határozza meg. Az alapvető összefüggéseket etilalkohol alkalmazása esetén az 1. táblázat tartalmazza. Látható, hogy a foszfor(V)-oxid alkoholos oldatának viszkozitása a P2 Os -tartalom növelésével nő és hogy adott koncentrációjú oldat viszkozitása alumínium(III)-hidroxid adagolásával tovább nő egészen a tixotróp állapot eléréséig. Hasonló hatást »hetünk el alumínium(III)-oxid és magnézium-oxid alkalmazásával is. A vizsgálat eredményekből az is világosan kitűnik, hogy a tixotrop állapot annál kisebb mennyiségű alumínium(III)-hidroxiddal érhető el, minél nagyobb az oldat P2Os-tartalma. Gazdaságossági szempontból azonban célszerű az oldat P2 05 -tartalmát olyan értékre korlátozni, ami kielégítő filmképzést biztosít. A fimképzőképesség az üveglapon kialakított bevonat koptatószilárdsága alapján határozható meg. A találmány szerinti eljárás viz^álata során megállapítható, hogy a szokásos tűzálló bevonatokra jellemző 5—25 gos 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
