Исходные материалы для модельных составов

Для приготовления модельных составов наибольшее примене-ние в производстве находят рассмотренные ниже исходные материалы.

Парафин (П) – смесь углеводородов предельного ряда с общей формулой химического состава С_nН_(2n+2); получают его при возгонке нефти, бурого угля, горючих сланцев. Это белая масса с кристаллической структурой. Он пластичен, недорог, недефицитен. Температура размягчения 28 ºС. Парафин хорошо сплавляется со стеарином при температуре 70…80 ^oС и буроугольным воском - при 100…110 ^oС.

    Стеарин (С)– смесь жирных кислот, продукт переработки растительных и животных жиров. Представляет собой аморфную беловато-желтую массу. Стеарин повышает теплостойкость и прочность моделей. Это дефицитный и дорогой материал (в 8 раз дороже парафина). Стеарин склонен к взаимодействию с формовочным материалом.

       Буроугольный воск – продукт переработки бурого угля, смесь воска, смолы, асфальтоподобных веществ. Представляет собой однородную массу темно-бурого цвета. Служит основным заменителем стеарина. Температура плавления его составляет 90 ºС, обладает высокой прочностью и твердостью, но хрупкий, высоко-вязкий в жидком состоянии.

    Торфяной воск – смесь высокомолекулярных углеводородов, продукт обработки торфа различными растворителями. По сравне-нию со стеарином и парафином торфяной воск обладает более высокой прочностью и теплостойкостью. К недостаткам торфяного воска относятся хрупкость, повышенная вязкость в расплавленном состоянии.

Полиэтиленовый воск – низкомолекулярный полиэтилен. Это гранулированный материал белого цвета с температурой плавления 95…105 ºС. Он хорошо растворяется в парафине, придает модельным составам прочность.

Церезин (Ц) – смесь твердых высокомолекулярных углеводородов метанового ряда; получают его переработкой озоке-

Продолжение приложения 5

рита[8] из нефтяных церезиновых отложений.  

Недефицитный аморфный материал светло-желтого цвета. Церезин маркируется в соответствии с температурой каплепадения в ºС: натуральный - марок 67, 75. 80, синтетический - 90, 93, 100. Он обладает повышенной пластичностью и теплостойкостью, но имеет высокую линейную усадку (до 1,1 %), невысокую прочность и твердость. Церезин хорошо сплавляется с парафином и стеарином при температуре 70…80 ^oС, с буроугольным воском - при 100…110 ^oС, с канифолью - при 140 ^oС.

Канифоль (К) – твердая составная часть смолы хвойных де-ревьев, смесь смоляных кислот. Это хрупкое стекловидное вещест-во желтого или коричневого цвета. Применяется для придания модельным составам повышенной прочности и термостойкости.

Полистирол блочный (Пс)— термопластичный материал, получаемый полимеризацией стирола (С₆Н₅СН=СН₂). Полистирол - водостойкий материал, не растворяется в кислотах и щелочах, спиртах и бензине; растворим в эфирах и ароматических углеводородах. Он обладает высокой прочностью. Используется не только в качестве самостоятельного материала для изготовления моделей, но и как компонент модельного состава, повышающий его теплостойкость и механическую прочность. Модель из полистирола плохо удаляется из керамических оболочек. Поэтому этот материал используют в основном  для изготовления выжигаемых моделей.

Полиэтилен (Пэ) – термопластичный материал, получаемый полимеризацией этилена (СН₂=СН₂)_n под давлением 120…250 МПа. Полиэтилен увеличивает термостойкость и прочность парафина в 1,5…2 раза. Недостатки полиэтилена - значительная усадка (до 3 %), повышенная вязкость в расплавленном состоянии, снижающая жидкотекучесть модельного состава. Полиэтилен хорошо сплавляется со стеарином и канифолью, не взаимодей-ствует с гидролизованным раствором этилсиликата.

Кубовый остаток термического крекинга парафина – смесь углеводородов с температурой размягчения 35 ºС. Он обладает высокой пластичностью и низкой прочностью. Используется как пластификатор (повышает пластичность и упругость).

Продолжение приложения 5

    Карбамид (Кб) – полный амид угольной кислоты или техническая мочевина СО(NH₂)₂ - кристаллический, хорошо раствоиый в воде материал. Он плавится при 129 … 134 ºС и обладает в расплавленном состоянии высокой жидкотекучестью, хорошо заполняет пресс-формы. После затвердевания образует прочную и точную модель. Обеспечивает малую линейную усадку и высокую прочность модели.  При нагреве карбамид не имеет стадии размягчения, а поэтому модели не деформируются вплоть до 100 ºС. Карбамид является основным компонентом, растворяе-мых в воде модельных составов.

           Этилцеллюлоза (Э) – продукт переработки древесины, белый порошок с температурой плавления 160…180 ºС, хорошо раство-ряется в стеарине и церезине. Прочность его до 0,140 МПа, линейная усадка до 1,2 %.

Борная кислота (Бк) – блестящие чешуйки или бесцветные мелкие кристаллы - является компонентом растворимого в воде модельного состава.

Основные свойства компонентов модельных составов приве-дены в следующей таблице.

Основные свойства исходных материалов

Приложение 6

Некоторые модельные составы

Приложение 7