200124. lajstromszámú szabadalom • Folyékony öntödei forma- és magbevonó kompozíció
1 HU 20012-1 B 2 A találmány tárgya folyékony öntödei forma- és magbevonásra szolgáló kompozíció, amely alkoholos hordozófolyadékban eloszlatott, finomra őrölt tűzálló töltőanyag mellett kötőanyagot és ülepedésgátló anyagot tartalmaz, s amelynél a finomra őrölt, vízben oldhatatlan, tűzálló szilicium-oxid töltőanyag felülete kationos tenziddel van organofilizálva. Az organofilizálás mértéke 10-1000 mg/100 g töltőanyag, előnyösen 50-250 mg/100 g. A szakirodalomban és az ipari gyakorlatban folyékony fekecseknek nevezett anyagok a vas-, acél- és színesfém-öntészetben használt formák és magok bevonására szolgálnak, Használatuk célja, hogy egyrészt a különböző formázóanyagokból készült formák és magok felületét szilárdabbá tegyék és ezzel a formázóanyag kipergését megakadályozzák, másrészt a formázóanyagoknak az öntvény felületére való ráégését megakadályozzák, és lehetővé tegyék a tiszta öntvényfelület kialakítását. A folyékony fekecsek olyan szuszpenziók, amelyeknek négy fő alkotórészük van, mégpedig a folyékony diszperzióközegben (hordozófolyadékban) szuszpendált finomra őrölt tűzálló töltőanyag, a bevonat tapadását biztosító kötőanyag és a szuszpenzió stabilizálására szolgáló ülepedésgátló anyag. A folyékony fekeccsel a forma vagy mag felületét többnyire mártással, ecseteléssel vagy szórással vonják be. A folyékony fekecsekkel szemben éppen ezért követelmény, hogy- felhordásuk a már említett módszerekkel könnyen elvégezhető legyen,- felhordás közben és a megszilárdulás (rászáradás) időtartama alatt függőleges felületen se folyjanak meg,- a forma, illetve a mag felületén képezzenek teljesen sima, egyenletes és kívánság szerinti vastagságú bevonatot,- legyen nagy az eloszlási állandóságuk, vagyis egyáltalán ne, vagy csak egészen kismértékben ülepedjenek, és az üledék legyen laza szerkezetű, könnyen felkeverhető. Hogy mennyire sikerül ezen követelményeket kielégíteni, az elsősorban a folyékony fekecs szuszpenzióstabilitási (ülepedési) és reológiai tulajdonságaitól függ, s a kutatások éppen ezért ezek megjavítására irányulnak. Nehezíti ezt az a körülmény, hogy a kedvező szuszpenzióstabilitás elérése többnyire a reológiai tulajdonságok kedvezőtlen változásával jár együtt. A két tulajdonság megkívánt alakítását egyrészt ülepedésgátló anyagok, másrészt konzisztenciaszabályozó anyagok hozzáadáséval próbálják elérni. A 183 135 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás szerint a folyékony fekeccsel szemben támasztott követelmények olyan kompozíciókkal érhetők el, amelyek alkoholos hordozófolyadékban szuszpendált tüzállóanyag-órleményt, valamint kötőanyagot tartalmaznak, s ülepedésgátlóként olyan organofilbentonit-pasztát, amely valamilyen organofilbentonitnak megfelelő polaritású szerves folyadékok meghatározott arányú elegyében való duzzasztásával készül. Az előnyös összetételű folyadékelegyben duzzasztott organofil bentonittal igen hatékonyan lehet stabilizálni a szuszpenziót az organofil bentonit szerkezetképzó tulajdonsága miatt, ugyanakkor viszont ez a szuszpenzió reológiai tulajdonságait sok esetben kedvezőtlenül befolyásolja. Kutatásaink éppen ezért arra irányultak, hogy az elért kedvező szuszpenzióstabilitás mellett mi módon lehetne a szuszpenzió reológiai tulajdonságait is kedvező irányban megváltoztatni. Találmányunk alapja az a felismerés, hogy ha a finomra őrölt, vízben oldhatatlan tűzálló szilicium-oxid töltőanyag felületét előzetesen kationos tenziddel organofilizáljuk, akkor az organofilizált töltőanyag felhasználásával készült folyékony fekecs a megfelelő szuszpenzióstabilitás mellett igen kedvező reológiai tulajdonságokkal, mégpedig nagy Bingham-féle folyáshatárral, s ugyanakkor kis plasztikus viszkozitással rendelkezik. A találmány szerinti folyékony öntödei forma- és magbevonó kompozíció alkoholos hordozófolyadékban kötőanyagot, valamint ülepedésgátló (szuszpenzióstabilizáló) anyagot, s emellett töltőanyagként finomra őrölt, vízben oldhatatlan tűzálló szilicium-oxidot tartalmaz, amelynek felületét előzetesen kationos tenziddel organofilizáljuk. Az organofilizálást 100 g szilícium-oxidra számolva 10- -1000 mg, előnyösen 50-250 mg kationos tenziddel végezzük. A találmány szerinti kompozícióban kötőanyagként alkoholban oldódó bármilyen kötőképes anyagot, előnyösen fenyógyantát és novolak k g yantát használhatunk. Olepedésgátló anyagként organofilbentonit-pasztát alkalmazunk, amely előnyösen 24 g hexadecil-piridinium-bentonitnak 62 g ciklohexán és 14 g etanol elegyében történő duzzasztásával készül. Organofilizálandó töltőanyagként bármilyen, finomra őrölt, vízbe oldhatatlan, tűzálló szilicium-oxidot használhatunk, amely előnyösen lehet szilicium-dioxid, és/vagy cirkónium-szilikát és/vagy aluminium-szilikát és/ /vagy magnézium-szilikét, különösen előnyösen kvarc, cirkon, szillimanit, mullit, taikum, olivin és szerpentin. Organofilizáló hatású kationos tenzidként bármilyen, 10-nél nagyobb szénatomszámú alkilcsoportot tartalmazó kvaterner ammóniumsót használhatunk, amely előnyösen lehet hexadecil-triinetil-ammónium-klorid, vagy hexadecil-piridinium-klorid, de lehet dimetil-dihexadecil-ammónium-klorid is. A finomra őrölt, vízben oldhatatlan, tűzálló szilicium-oxid felületének organofilizálását célszerűen úgy végezzük, hogy az orga-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 00 65 3
