Модификация эпоксиэфиром полимерных материалов для лакокрасочных покрытий

2.2.1 Определение вязкости дисперсий Изучение реологических свойств растворов эпоксиэфира проводилось с использованием ротационного вискозиметра «Реотест» и «Rheomat RM 180». Определение динамической вязкости заключается в измерении напряжения сдвига, возникающего в материале, помещенном в узкий зазор между вращающимся и неподвижным коаксиальными цилиндрами. Угловая скорость может варьироваться в широких пределах. Вращающий момент в измерительной системе, пропорциональный тангенциальному напряжению в кольцевом зазоре, измеряется и преобразуется в электрический сигнал. В зависимости от пределов измерения вязкости ротационные вискозиметры снабжены набором внутренних и внешних цилиндров. Вискозиметр «Rheomat RM 180» работает под управлением персонального компьютера (при помощи специализированного программного обеспечения), либо через ручное управление посредством клавиатуры [ГОСТ 1929-87]. Реологические свойства полимерных и смешанных дисперсий изучались с использованием вискозиметра типа LV фирмы Brookfield (США). Вязкость по Брукфилду определяется по мощности на валу ротора специальной формы (адаптера). В зависимости от вязкости исследуемой жидкости экспериментально подбирается адаптер определенного размера. Калибровка прибора производится с использованием стандартных жидкостей с известной вязкостью. Измерения проводят при постоянной температуре в стеклянном стаканчике, погружая адаптер прибора в исследуемую систему. Показания прибора фиксируют после пяти циклов вращения ротора. Для определения характеристической вязкости разбавленных растворов олигоэпоксиэфира использовали капиллярный вискозиметр ВПЖ-2 [129]. По полученным данным строят кривые зависимости напряжения сдвига от градиента скорости сдвига и динамической вязкости от градиента скорости сдвига. 2.2.2 Определение молекулярно-массового распределения методом турбидиметрического титрования Турбидиметрическое титрование представляет собой метод фракционирования полимеров путем осаждения их из растворов без выделения отдельной фракции. Для снятия кривых турбидиметрического титрования использовали установку, состоящую из фотоэлектрического абсорбциометра - нефелометра ЛМФ - 69, кюветы, микробюретки. В основу работы нефелометра положен принцип измерения поглощения и рассеяния света анализируемой средой. При помощи набора светофильтров, измерения могут осуществляться как в интегральном, так и в монохроматическом (в видимой области спектра) световом потоке и регистрируются стрелочным прибором. По данным измерений строят кривые молекулярно-массового распределения: по оси ординат откладывают оптическую плотность, а по оси абсцисс - объемную долю добавленного осадителя [130]. 2.2.3 Определение содержания карбоксильных групп в олигомере Определение содержания карбоксильных групп в эпоксиэфирном олигомере при синтезе проводилось алкалиметрически по ГОСТ 23955-80 и методом потенциометрического титрования. При потенциометрическим титровании использовали рН-метр рН-121, в котором в качестве измерительного электрода использовали стеклянный и хлорсеребряный - в качестве электрода сравненияВ качестве титрантов использовали водный раствор КOH или NH4OH с концентрацией 0,1 моль/дм3. По полученным данным строят кривые потенциометрического титрования, точку эквивалентности определяют графическим способом. Содержание свободных карбоксильных групп оценивают как кислотное число, которое показывает количество миллиграммов едкого кали, необходимое для нейтрализации карбоксильных групп в 1 г олигомера[130]. 2.2.4 Расчет изотерм адсорбции раствора эпоксиэфира на поверхности пигментов и наполнителя Методом потенциометрического титрования суспензий желтого железооксидного пигмента, оксида хрома, фталоцианина меди, мела в ацетоне водным раствором эпоксиэфира, была определена адсорбция эпоксиэфирного олигомера на их поверхности. Изотермы адсорбции пигментов и наполнителя в ацетоне были рассчитаны по кривым изменения потенциала платинового электрода при титровании соответствующих дисперсий раствором эпоксиэфира. При этом зависимость потенциала от концентрации адсорбтива в растворе без абсорбента, практически является калибровочной кривой для определения равновесной концентрации и, соответственно, гиббсовской адсорбции. Рисунок 2.1 – Схема определения равновесных концентраций по кривым изменения потенциала платинового электрода (Е) от концентрации эпоксиэфира(С) в суспензии наполнителя (1) и в растворителе без пигмента (2). Величину адсорбции (мг/г) рассчитывали по формуле: (2.1) где Сисх – концентрация эпоксиэфира, взятая на кривой титрования суспензии соответствующего пигмента или наполнителя, мг/л; Ср – концентрация эпоксиэфира, взятая на кривой титрования без пигмента, принята за равновесную, мг/л; V – объем суспензии или растворителя, мл; m – масса пигмента или наполнителя, г. 2.2.5 Определение поверхностного натяжения Поверхностное натяжение водных растворов олигомера и поверхностной энергии полиакрилатных пленок оценивали методом отрыва кольца от поверхности исследуемой жидкости (метод Дю-Нуи) [131,c.167,132,133] с использованием тензиометра. 2.2.6 Определение содержания гель-фракции в сформированных пленках Метод основан на способности растворимой части пленки (золь-фракция) вымываться растворителем и заключается в количественном определении гель-фракции. Исследуемые эпоксиэфиры наносят на предметные стекла подготовленные для нанесения лака по ГОСТ 8832, наливом в один слой и выдерживают в защищенном от пыли месте. Отвержденные пленки на стеклянных пластинах взвешивают (с точностью до 0,0001 г) и помещают в патрон из фильтровальной бумаги. Далее проводят экстракцию пленок ацетоном в аппарате Сокслета. Содержание золь-фракции в пленке оценивают по количеству вымытой растворимой части растворителем из отвержденной пленки[134]. 2.1.7 Исследование электрокинетических свойств дисперсий Исследование электрокинетических свойств проводилось методом микроэлектрофореза с использованием специально сконструированной ячейки Суть метода состоит в определении электрофоретической подвижности частиц под действием электрического поля в зависимости от рН. В работе используются следующие приборы: универсальный рН-метр рН-121, выпрямитель ВСА-5Л, держатель с электродами, миллиамперметр, микроскоп Р5 УЧ.2 (окуляр ПЗО 12xМО, объектив 16/0.32, монокуляр наклонный тубус, цена деления шкалы микроскопа 30 мкм). По экспериментальным данным строится график зависимости электрофоретической подвижности от рН для исследуемых образцов[135]. 2.2.8 Волюмометрический метод оценки газовыделения Для оценки количества газов, выделяющихся при смачивании раствором эпоксиэфира частиц белой сажи и алюминиевой пудры применяли микроманометрический прибор Варбурга [136]. В колбочку прибора помещают навеску пигмента 0,1-0,2 г. В тубус колбочки при помощи пипетки 0,3 см3 смачивающей жидкости, колбочку присоединяют к манометрической трубке. Колбочка тщательно термостатируется в жидкостном термостате, для чего прибор закрепляют в штативе таким образом, чтобы термостатирующая жидкость покрывала колбочку и соединительный шлиф. После установления перепада уровней жидкости в коленах манометра, вызванного разностью температур и соответственно разностью атмосферного давления и давления внутри сосуда, открывают кран для уравнивания давления внутри сосуда с атмосферным и кран снова закрывают. Прибор продолжают термостатировать до установления нового малого по значению перепада давлений, вызванного давлением паров жидкости, находящейся внутри тубуса. После этого прибор наклоняют так, чтобы жидкость из тубуса перетекла в колбочку, где находится пигмент. В этот момент включают секундомер. Через определенные моменты времени записывают значения перепада давлений в коленах манометра. Эксперимент заканчивают после установления постоянного перепада давлений. Для каждого замера вычисляют объем газа V, десорбированного с одного грамма пигмента по следующей формуле: (2.2) где Δh - разность уровней в коленах манометра за вычетом Δh0, мм; ρ – плотность заполняющей манометр жидкости, г/см3; р – атмосферное давление, ГПа; Т – температура, К; m – навеска пигмента, г; - объем сосуда, см3; – объем части капилляра микроманометра, не заполненной жидкостью, см3; - объем смачивающей жидкости, см3; - объем пигмента, см3. По полученным данным строят графическую зависимость объема выделившегося газа с одного грамма пигмента от продолжительности газовыделения. 2.2.9 Определение пигментных свойств желтого железооксидного пигмента Определение маслоёмкости проводилось с использованием ГОСТ 21119.8-75, укрывистости – визуальным методом, изложенным в [136], красящей способности – по изменению функции ГКМ по методике, изложенной в[136], цветовых характеристик – с использованием спектрофотометра «Пульсар» по методике, изложенной в [136]. 2.2.10 Метод определения деформационно - прочностных характеристик лакокрасочных пленок и покрытий Определение упруго-деформационных свойств плёнок проводилось методом одноосного растяжения с использованием разрывной машины PGN “Prëzision”. Свободные пленки получали путём их снятия с поверхности фторопласта скальпелем. Предел прочности пленки при растяжении (σР) - максимальное напряжение, которое может выдержать пленка, не разрушаясь. σp = P/Sо; (2.3) где: Р – разрывная нагрузка, Н; So – первоначальная площадь поперечного сечения пленки, м2. Относительное удлинение пленки при разрыве рассчитывается по формуле: εр = Δl · 100/l = (l – lo)/lo; (2.4) где: Δl - удлинение пленки,м; l - длина рабочей части пленки в момент разрыва, м; lo - первоначальная длина рабочей части пленки, м. Модуль упругости Е рассчитывается на основании закона Гука, по уравнению: Е = σр/ε; (2.5) где ε - относительное удлинение при напряжении растяжения σ[134]. 2.2.11 Определение минимальной температуры пленкообразования (МТП) Для определения МТП стиролакриловых и смешанных дисперсий использовали прибор и методику, описанные в [137]. 2.2.12 Определение дисперсного состава дисперсий методом динамического светорассеяния Определение размера частиц эпоксиэфирного олигомера, полимерных и смешанных дисперсий ,пигментных дисперсий, производилось с помощью прибора Nanotrack Ultra 151. Суть данного метода определения размеров частиц заключается в регистрации рассеяния света частицами (дифракционная картинка), при этом угол рассеяния света универсально пропорционален размеру частиц. Рассеянное частицами излучение регистрируется под разными углами с помощью высокочувствительного многоэлементного кремниевого детектора – фотодиодной матрицы. Излучение полупроводниковых лазеров с помощью линзы фокусируются в плоскость детектора, проходя при этом через измерительную кювету в которой осуществляется проток анализируемой суспензии, эмульсии или сухого порошкообразного материала. При наличии в кювете частиц наблюдается рассеяние света. Индикатриса рассеяния определяется размером частиц и длиной волны лазера, которая постоянна. Измерение индикатриссы и последующая программная обработка результатов позволяет определить характер распределения частиц по размерам данной системы. Фотодиодные матрицы одновременно обеспечивают измерение интенсивности рассеянного излучения. 2.2.13 Определение седиментационной устойчивости пигментных дисперсий Для определения седиментационной устойчивости дисперсий желтого железооксидного, фталоцианинового пигментов и оксида хрома в среде водного полуфабриката, содержащего водорастворимый эпоксиэфир, проводили оценку изменения оптической плотности этих дисперсий во времени с использованием спектрофотомера КФК-2МП на длине волны 540 нм. Результаты измерения представляли в виде зависимостей изменения оптической плотности дисперсий, от времени седиментации. 2.2.14 Определение паропроницаемости лакокрасочных пленок Метод основан на определении количества водяных паров, прошедших в сутки через 1см3 поверхности свободной пленки с заданной толщиной при 20 ± 2 ºС. Паропроницаемость испытываемой лакокрасочной пленки P определяется как среднеарифметической значение из трех параллельных определений коэффициента диффузной проницаемости. P = (2.6) где Q – общее число паров воды, прошедших через пленку, соответствующее суммарному увеличению массы хлорида кальция за время испытаний; x – толщина пленки; S – эффективная площадь пленки, свободная от замазки; t- продолжительность испытаний; P – паропроницаемость[136]. 2.2.15 Определение водопоглощения свободной пленки Водопоглощение плёнок проводилось измерением количества паров воды, адсорбированных плёнкой (ГОСТ 21513). 2.2.16 Определение массовой доли нелетучих веществ в растворе олигомера после синтеза проводилось по методике, изложенной в ГОСТ 17537-72.

Похожие:

	Рабочая программа дисциплины «судебная экспертиза лакокрасочных материалов,... В программе отражены результаты научных исследований и практической экспертной деятельности в области криминалистической экспертизы...		Реферат Тема нир ...
	Реферат Тема нир ...		Характеристика и свойства конструкционных полимерных материалов Наверно, каждая хозяйка мечтает обставить комнаты красивой, прак­тичной мебелью. Но мало кто знает, при помощи каких материалов она...
	Методические указания по выполнению реферата по дисциплине "процессы... Методические указания предназначены в помощь студентам при выполнении реферата по дисциплине "Процессы соединения, сборки и ремонта...		Методические указания по выполнению рефератов по дисциплине "Механика... Методические указания предназначены в помощь студентам при выполнении рефератов по дисциплине "Механика деформирования и разрушения...
	Методические указания по выполнению рефератов по дисциплине "Механика... Методические указания предназначены в помощь студентам при выполнении рефератов по дисциплине "Механика деформирования и разрушения...		Итоговый отчет по договору №75-09 Проведение ускоренных испытаний... ...
	Итоговый отчет по договору №71-08 Проведение ускоренных испытаний... ...		Учебно-методический комплекс по дисциплине «технология монокристаллов,... Целью данной дисциплины является изучение типовых технологических процессов, используемых в производстве изделий электронной техники,...
	Методические указания по выполнению рефератов по дисциплине "Физика... Методические указания предназначены в помощь студентам при выполнении рефератов по дисциплине "Физика и химия процессов получения...		Ix международная конференция "рынки лакокрасочных материалов и сырья для лкм" Следующие условия проведения запроса предложений являются неотъемлемой частью настоящей Закупочной документации уточняют и дополняют...
	Эксплуатация и модификация информационных систем Фгос по специальности спо 230401 Информационные системы (по отраслям), в части освоения основного вида профессиональной деятельности...		Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Технологическое оборудование и оснастка в производстве изделий из полимерных и композиционных материалов
	Рабочая программа по дисциплине В. В химическая технология полимерных материалов Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Асфальтовый бетон является одним из наиболее распростра­ненных материалов для устройства дорожных покрытий. Он приготовляется из...