Лако-красочные материалы — производство

Определение водопоглощающей способности наполнителя

Водопоглощающая способность наполнителей определяется ме­тодом фильтрации воды через слой испытуемого материала под вакуумсм. За характеристику водопоглощающей способности при­нимают влажность наполни­теля (%) после окончания процесса фильтрации. Схема прибора показана на рис. 1. Прибор состоит из воронки 1 с пористой стеклянной пере­городкой с размером пор 15— 40 мкм. Воронка через рези­новую трубку 2 плотно сое­динена с колбой 3. Прибор снабжен вакуумметром 4 и вакуумным насосом 5, со­здающим постоянное разре­жение («ь400 мм рт. ст.). Промежуточная колба 6 слу­жит для предотвращения вы­броса воды в систему.

Испытание проводят следующим образом. Наполнитель перед испытанием высушивают при температуре 105—110° С до постоян­ной массы. Затем его засыпают в воронку слоем толщиной 20—

Мм. Воронку заполняют водой, после чего включают вакуум­ный насос; создается необходимая степень разрежения. Под воз­действием возникающего в колбе вакуума происходит фильтра­ция воды через слой испытуемого наполнителя. После окончания фильтрации определяют влажность материала высушиванием его

17

L

До постоянной массы. Водопоглощающая способность (%) неко­торых формовочных материалов, по данным работы [37], следую­щая:

TOC o "1-3" h z Кварцевый песок К020 (Люберецкий) 1,70

Отработанная ЖСС 4,30

Феррохромовый шлак 16,92

Маршаллит………………………… . . 17,05

Огнеупорная глина………………………………………………….. 19,72

Кварцевый песок К020 + 20% маршаллнта 4,64

Аморфный графит…… 3,15

Определение удельной поверхности порошкообразных отвердителей

Удельную поверхность порошкообразных отвердителей или связующих, например феррохромового шлака, нефелинового шлама, цемента и др., рекомендуется определять с помощью при­бора ПСХ-2, принцип работы которого основан на использовании фильтрации воздуха через слой испытуемого материала. Удельная поверхность связана со средним размером частиц порошкообраз­ного материала следующим соотношением: л, 60 000 ~ «удР ‘

Где D‘ — средний размер частиц, мкм; Sya — удельная поверх­ность, см2/г; р — плотность, г/см3.

Прибор (рис. 2) состоит из кюветы /, плунжера 2, в ниж­ней части которого просверлены отверстия для прохождения воздуха, манометра 3, соеди­нительной трубки 5 с краном 6 и резиновой груши 4. Кювета перегорожена по высоте дис­ком 7 с отверстиями, на кото­рый засыпается испытуемый порошкообразный материал. Часть камеры, ограниченная диском и дном кюветы, при­соединяется к жидкостному ма­нометру.

Навеска сухого, подвергающегося испытанию материала за­сыпается в кювету и уплотняется плунжером. С помощью но­ниуса на планке плунжера и шкалы на внешней поверхности кю­веты измеряется высота слоя материала. Затем под слоем мате­риала резиновой грушей создается разрежение, величина кото­рого должна быть достаточна, чтобы жидкость в манометре подня­лась до верхнего уровня. После закрытия крана по секундомеру
измеряется время Т (в секундах) прохождения мениска жидкости в манометре между двумя рисками. Удельную поверхность (см2/ч) рассчитывают по формуле

С ^Т

•>уд — а р, ,

Где К’ — постоянная прибора (указана в паспорте прибора); М’ — коэффициент, зависящий от высоты слоя материала и температуры воздуха; находится по таблице, приведенной в инструкции по экс­плуатации прибора в зависимости от высоты слоя и температуры воздуха; Р’ — масса навески, г.

Определение активности отвердителя

Активность порошкообразных материалов рекомендуется из­мерять прибором Вика. Прибор представляет собой металлический стержень, перемещающийся в вертикальном направлении, с иглой диаметром 1,1 мм, закрепленной в нижнем конце стержня. Прибор

Снабжен кольцом, заполняемым испытуемой композицией. Можно пользоваться также установкой АПСС-6, представляющей собой блок из шести приборов типа иглы Вика, работающих по автома­тическому режиму (рис. 3).

При проведении испытаний готовят композицию отвердитель — связующее, взятых в соотношении, близком к тому, в котором они находятся в составе смеси. Для композиции феррохромовыи шлак (или нефелиновый шлам) — жидкое стекло это соотношение при­нято 1 : 1 (по массе). Приготовленную путем тщательного пере­
мешивания композицию помещают в кольцо прибора и определяют время ее затвердевания. Для этого с интервалом в 3—5 мин в ком­позицию погружают иглу. За конец затвердевания принимают время, когда игла будет погружаться в затвердевающую компо­зицию на глубину 1—2 мм.

Феррохромовый шлак или нефелиновый шлам характеризуется повышенной активностью, если продолжительность затвердевания композиции не более 30 мин. Если продолжительность твердения больше 30 мин и меньше 80 мин отвердители имеют среднюю активность. Если же твердение превышает 80 мин, отвердители имеют пониженную активность и применять их для приготовле­ния самотвердеющих смесей не рекомендуется. В отдельных слу­чаях можно допустить корректировку состава смеси в сторону увеличения содержания малоактивного отвердителя до 6—7%.

Определение пенообразующей способности и устойчивости пены в растворах ПАВ

Пенообразующую способность и устойчивость пены в раство­рах ПАВ определяют на микроизмельчителе — приборе, выпу­скаемом Одесским экспериментальным заводом мидицинских из­делий (рис. 4). Он состоит из привода /, мерного стакана 2 и пропеллерной мешал­ки 3, имеющей две частоты вращения —4000 и 8000 об/мин. В мерный стакан заливают 100 см3 раствора ПАВ требуемой концен­трации, чаще всего пользуются 5%-ной кон­центрацией ПАВ. Пена взбивается пропел­лерной мешалкой в течение 30 с при частоте вращения пропеллера 4000 об/мин. Заме­ряют объем пены сразу после взбивания и после 30-минутной выдержки. Отношение первоначального объема пены V0 к объему исходного раствора V характеризует пено­образующую способность ПАВ, а отноше­ние объема пены после 30-минутной вы­держки V30 к первоначальному объему У0 характеризует устойчивость пены.

В тех случаях, когда пенообразователи дают малоустойчивую пену, существующую менее 30 мин, устойчивость пены можно характеризовать временем ее полного разрушения. Для измере­ния объема пены на поверхность стакана наносят шкалу, отгра­дуированную в см3. Пенообразующая способность и устойчивость пены можно испытывать как в водных растворах ПАВ, так и в рас­творах связующих материалов.

На пенообразующие свойства ПАВ сильное влияние оказы­вают их растворимость в связующем, величина рН среды и ее вяз­
кость. Поэтому испытания ПАВ следует проводить в растворах тех связующих, с которыми их предполагается применять. Так как вязкость водорастворимых связующих обычно выше, чем вяз­кость чистой воды, пенообразующая способность ПАВ в раство­рах связующих значительно ниже. В связи с этим для повышения чувствительности метода плотность растворов связующих при ис­пытаниях ПАВ должна быть близкой к нижнему пределу плот­ности жидкой композиции, применяемой в составе смесей. При испытаниях ПАВ в растворах связующих можно рекомендовать следующие плотности растворов: для жидкого стекла — 1,30 г/см3, для сульфитно-дрожжевой бражки и водорастворимых синтетиче­ских смол — 1,16 г/см3. Требуемые значения пенообразующей способности и устойчивости пены ПАВ при испытаниях в раство­рах связующих приводятся в гл. 3.-