190844. lajstromszámú szabadalom • Extrudálható tömítőmassza öntőipari célokra
1 190 844 2 A találmány extrudálható tömítőmasszára vonatkozik, amely öntvények, különösen vas- és színesfémöntvények formázásánál a szükségszerűen meglevő fugák és résnyílások tömítésére szolgál. Ismeretes az, hogy az öntéstechnológiában - különösen a vasöntvény gyártásánál - az öntvények homokformáihoz, a homokmaghoz és a légzőkhöz olyan tömítőzsinórt alkalmaznak, amely képes az alsó és felső formafelek összerakása és összeszorítása után - a mindenkori ráható nyomáshoz igazodva - az öntvényforma változó résnyílásainak megfelelően összelapulva, tökéletesen ellenállni az öntőformába öntött kb. 1400 °C hőmérsékletű folyékony vas nyomásának és így megakadályozza a kifolyást. Az öntészeti technológiában viaszzsinórt, azbesztzsinórt, a helyszínen készíthető olajos agyagzsinórt, olajos kittet, ezek azbesztzsinórral kombinált változatát alkalmazzák. A hagyományos tömítőzsinórokon kívül felhasználnak szintetikus kaucsuk alapú, így butadién-akrilnitril kopolimer, poliolefin alapú tömítőmasszákat, illetve ezekből készült termékeket. Ilyen tömítőmasszákat ismertetnek a 333 498. és 324 409. osztrák, továbbá a 1 569 941. NSZK szabadalmi leírásokban. A hagyományos tömitőzsinórok hátránya, hogy tárolás közben elvesztik rugalmasságukat, az öntőhomokot szennyezik, emiatt a tömítőanyag eltörni az öntőhomok szitálásához használt berendezéseket. A találmány célkitűzése olyan összetételű extrudálható massza kidolgozása, amely jól kielégíti az öntőipari tömítőmasszával szemben támasztott követelményeket, így pl. kellő képlékenység mellett megfelelő szakító- és hajlítószilárdsággal rendelkezik, magas hőmérsékleten fellépő hatásoknak ellenáll, nem szennyezi a környezetet, jól tárolható és könnyen feldolgozható. A találmány szerinti öntőipari célokra alkalmas extrudálható tömitőmassza szerves polimer kötőanyagot, szervetlen töltőanyagokat és növényi vagy állati eredetű szálasanyagokat tartalmaz az alábbi összetételben : 15-40 tömeg %, szobahőmérsékleten folyékony oldószermentes poli(akrilsav-n-butil-észter), 1-3 tömegei paraffinolaj, 1-3 tömegé tixotropizáló anyag, 44-65 tömeg % talkum vagy a talkum 1-8 tömeg %-a helyett ugyanannyi tömeg % pernye és 1-2 tömeg % tallolajzsírsav keveréke, 1-3 tömeg % vas-oxid-fekete és 7-17 tömeg % vágott szálasanyag. A poli(akrilsav-n-butil-észter) kötőanyag szobahőmérsékleten folyékony és folyási tulajdonságait adalékanyagokkal, célszerűen technikai vazelinnel vagy paraffin hozzáadásával lehet szabályozni. A legalkalmasabb a 40 000-70 000 móltömegű poli(akrilsav-n-butil-észter). A massza tixotrop tulajdonságának kialakítására ún. gumibitument vagy Unom, 10-20 mikron szemcseméretű Si02-t alkalmazunk. A gumibitumen 8-10 tömeg % gumiőrleményt tartalmaz a bitumenben elosztva. Szerves szálas anyagként bőrrost vagy cellulóz alapú anyag (kender, rizshéj, őrölt borsóhéj, szójababhéj) alkalmas, amelyeket a felhasznált akrílátpolimer jól nedvesít, ugyanakkor ezek a szálasanyagok a végtermék (tömítőzsinór) kívánt szakítószilárdságát is biztosítják. Az alkalmazott bőrrost a bőrtalpgyártásnál keletkező hulladék szálasítása útján állítható elő. Az extrudálható tömitőmassza előállítása során úgy járunk el, hogy az előírt részarányú poli(akrilsav-n-butil-észter)-t Z-karú keverőben összedolgozzuk az adalékanyagokkal (a tixotropizáló és töltőanyagok, valamint a szálasanyagok). A kapott masszát kívánt esetben csigás extruderrel szálköteggé (zsinórrá) dolgozzuk fel és erre lebegtetés útján felvisszük a tapadásgátló segédanyagot, amely megakadályozza a zsinór összetapadását tárolás és szállítás közben. A kötő- és adalékanyagok jó megválasztásával elértük, hogy a tömítőzsinór teljes egészében hidegúti eljárással állítható elő, mert a találmány szerinti eljárás nem igényel sem hőkezelést, sem vulkanizálást. Ezzel kiküszöböltük a leírás első részében ismertetett néhány korábbi megoldás energiaigényességét. Felismertük azt, hogy ha oldószermentes, főtömegében akrilátpolimert tartalmazó kötőanyagot - amely reaktív csoportoktól mentes, hőre lágyuló tulajdonságú, és szobahőmérsékleten képlékeny vagy folyékony, illetve nyomás alatt képlékennyé alakítható -, tixotrop tulajdonságú segédanyagokkal, töltőanyagokkal, szálasanyagokkal, mint szilárdságnövelő adalékokkal, azok helyes arányú megválasztásával kombináljuk, akkor olyan kompozíció állítható elé, amely szobahőmérsékleten könnyen kezelhető, 1400 °C-on pedig a folyékony vassal érintkezve ellenáll a ferrosztatikus nyomásnak és megakadályozza az elfolyást. A találmány szerinti tömitőmassza, vagy az abból előállított idom vagy zsinór a következő előnyökkel rendelkezik:- Az elérhető legnagyobb képlékenység és a használatos legkisebb keresztmetszet esetén is fokozott szakítószilárdságú és hajlítószilárdságú, ezáltal a felhasználási helyen lehetővé teszi a hosszú szálak szakadásmentes kezelhetőségét és az öntőformába a zsinór többirányban való berakását;- könnyen felhasználható szobahőmérsékleten, ugyanakkor 1400 °C-on is megfelelő ellenállóképességgel rendelkezik;- lehetővé teszi a készöntvény méretpontosságának növelését és a minimális sorjaképződést;- a gőzképződés minimális, ezért a készöntvény minőségét károsan nem befolyásolja;- az öntőhomokot nem szennyezi ;- tárolás közben képlékenysége megmarad, kiszáradásból származó megkeményedés vagy törés nem következik be;- nem szennyezi a környezetet, mivel elégetéskor csak szén, oxigén, hidrogén elemekből álló égéstermékek képződhetnek;- a termék kötőanyaga hő hatására teljesen elszenesedik. A találmány szerinti tömitőmassza összetételét és előállítását a következő kiviteli példákban ismertetjük: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
