| Рис. 4. 7. Зависимость вязкости смол от температуры |
| Рис. 3, Зависимость вязкости смол и мазута от температуры |
Во-вторых, при обычной температуре и при отсутствии аминного отвердителя эти вещества с эпоксидными смолами практически не реагируют, что дает возможность вводить их в смолы задолго до использования, снижать тем вязкость и поставлять на объекты потребления в технологически удобном виде. Отметим, что материал с невысокой вязкостью выгоден и экономически, потому что полнее используется. Например, из-за чрезмерно высокой вязкости смолы марки ЭД-16 большие количества ее остаются в емкостях, в каких она поступает, и пропадают.55
Применение подогрева для уменьшения технологической вязкости смолы уменьшает жизнеспособность связующего, ускоряет процесс полимеризации и ухудшает пропиточные свойства смолы.78
После подготовки корпуса приготавливается композиция (непосредственно перед ее применением). Предварительно тара с эпоксидкой ЭД-16 помещается в какую-либо посуду с водой и нагревается до 60—80 °С.
Вязкость смолы при всем этом значительно снижается, что облегчает отбор определенного количества (обычно 100 г). Затем смола охлаждается до 30—40 °С и при тщательном перемешивании в течение 5 мин н нее вводится по частям пластификатор (дибутилфталат).
В полученную смесь также по частям при тщательном перемешивании добавляется наполнитель (алюминиевый порошок, который предварительно должен быть высушен при 100— °С в течение 2 ч). Далее вводится отвердитель (полиэтиленполиамин, который предварительно выдерживается при — °С в течение 3 ч для удаления из него низкокипящих компонентов). Полиэтиленполиамин в приготовленную смесь из эпоксидки, пластификатора и наполнителя добавляется небольшими частями при тщательном перемешивании, потому что его введение вызывает повышение температуры смеси. Поэтому необходимо следить, чтобы температура композиции не превышала 30—40 °С.
По окончании процесса поликондепсации (о котором судят по вязкости смолы-) начинают сушку продукта. Для этого холодильник 14 переключают на прямой и постепенно, во избежание сильного вспенивания, создают вакуум (сначала с остаточным давлением порядка 80 КПа (600), а затем 47— 53 КПа (350—400 мм рт. ст.).
В рубашку аппарата подают пар под давлением 0,5—0,8 МПа (5— 8 кгс/см ). После отгонки основного количества воды температура массы начинает повышаться. Сушку ведут до достижения определенной температуры каплепадения смолы. Затем давление пара в рубашке уменьшают и в реактор вводят олеиновую кислоту.54
| Рис. 3. Температура слива, вязкость смол и мазута зависимо от температуры |
Наиболее общепринятая форма модернизации отапливаемых газом смоловаренных котлов — обеспечение автоматического управления температурным режимом. Потому что вязкость смол многих видов значительно изменяется в очень узких температурных пределах, то автоматизация обеспечивает хорошую и экономичную смачиваемость покрываемой поверхности без риска перегрева и загорания.
Задание 1. Определить вязкость смолы (ГОСТ 59—64).77
Вязкость алкида находится в зависимости от количества полиеновых кислот, содержащихся в жирных кислотах, использованных для синтеза алкида. Чем больше двойных связей израсходовано в процессе синтеза алкида, тем меньшее их количество будет присутствовать в алкидном покрытии при его старении и тем, следовательно, меньше будет пожелтение. Зависимость степени пожелтения алкида от вязкости смолы определяется следующим эмпирическим уравнением
Реакционная способность находится в зависимости от многих факторов, а именно от продолжительности храпения смолы с увеличением продолжительности храпения она уменьшается. При комнатной температуре время хранения высококонцентрированных резолов обычно не превышают 4 мес. при всем этом вязкость значительно возрастает (для переработки в пенопласт вязкость смолы не должна превы- пать 10000 мПа-с).
Для очистки сточных вод, загрязнённых жирами, маслами, смолами, применяют жироловки, масло- и смолоотстойники. Для уменьшения вязкости смолы загрязнённую воду перед откачкой подогревают паром до 60 °С.
Вязкость смол из битумов, полученных в результате фурфурольной и крезольной очисток, настолько высока, что ее нельзя было определить даже при 90 °С. Эти смолы — твердые и хрупкие вещества.41
Известно, что структура адсорбционного слоя, полученного при адсорбции из раствора, неидентична той, которая реализуется в отсутствие растворителя. Поэтому представляет интерес сопоставление результатов определения толщин адсорбционных слоев, полученных из растворов и в отсутствие растворителя.
Это оказалось возможным лри использовании олигомерных соединений, которые, находясь в вязкотекучем состоянии с относительно невысокой вязкостью, обладают практически теми же свойствами, что и высокомолекулярные соединения. Изучение реологических свойств олигомеров и их растворов было проведено в работах 358, 359. При исследовании эпоксидной смолы (ЭД-20) с молекулярной массой 500, наполненной 17% (об.) стеклянного порошка, было найдено, что смола ЭД-20 и система ЭД-20 — наполнитель в диапазоне скоростей сдвига у от 10 2 до 10 с ведут себя как ньютоновские жидкости, т. е. их вязкость не зависит от режима деформирования. Вязкость смолы ЭД-20 закономерно возрастает с увеличением содержания стеклянного порошка.
Условная вязкость смолы с отвердителем по шариковому вискозиметру при 100°С,с 1 10 10 20 20 50
На рис. 14 показана зависимость между (ВЯЗКОСТЬЮ и температурой смолы. Кривые I п 2 дают низший и высший пределы. Вязкость смолы, полученной ИЗ одного исходного сырья, меняется зависимо от влажности и технологии перегонки угля.42
Рис 14. Зависимость вязкости смолы и пека от температуры 42
При азеотропном методе достигается более полное удаление реакционной воды, облегчаются регулирование температуры и контроль вязкости смолы, обеспечивается получение более однородного алкида, исключается возможность желатинизации. Кроме того, сокращаются потери фталевого ангидрида, при этом можно повысить выход смол и облегчить очистку реактора.14
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА НА ВЯЗКОСТЬ СМОЛЫ
Рнс. 60. Изменение вязкости смолы полукоксования прибалтийских сланцев при нагревании ее до разных температур.
Карбамидомеламиноформальдегидная смола ММ-6 представляет собой сиропообразную жидкость светло-серого или желтоватого цвета, содержащую 60 2% сухих веществ. Вязкость смолы по ВЗ-4 составляет 1,5—4,0 мин pH смолы 6,5—7,5.304
Подобно возрастанию вязкости смолы, с изменением температуры и времени нагревания меняется количество выделившейся воды, что видно из рис. 59. Наименьшее ее количество выделяется при нагревании до — °.
При более высоких температурах количество выделившейся воды быстро возрастает. Иначе говоря, в процессе термической переработки смолы неизбежно выделение химической воды в количестве около 0,2— 0,3% от веса смолы. Согласно проведенным опытам, термические процессы полураспада смолы при нагреве до —° идут медленно и приводят к незначительным изменениям.
Сравнивая приведенные данные с данными для смолы полукоксования прибалтийских сланцев видно, что теплостойкость последней укладывается примерно в те же пределы температур и времени нагревания. Приведенные в табл.
74 результаты опытов по нагреванию смолы полукоксования прибалтийских сланцев показывают, что снижение времени нагревания с 2 часов до 1 часа при ° дает уменьшение возрастания вязкости смолы против исходной величины с до 66,7%, а нагревание до ° при тех же условиях—с до 96,9%о. Нагревание до — ° даже в течение 1—2 часов не приводит к заметным изменениям смолы, однако с повышением температуры термические процессы полураспада смолы быстро усиливаются. С уменьшением времени нагревания смолы до 20—30 минут нагрев до —° вполне возможен без существенных изменений качества остатка.
Для точного дозирования твердых и жидких компонентов используются уже имеющиеся дозаторы. В состав покрытия входят смола, кокс, двуокись титана, растворители и пластификатор.
Поскольку вязкость смолы при ни 1ких температурах достаточно велика, рекомендуется предварительно довести температуру смолы до 20-25°С. Кокс и двуокись титана подаются в смеситель, представляющий собой полый цилиндр с фарфоровыми шарами. После смесителя смесь пигмента и наполнителя подается в питатель, откуда порциями поступает в дисольвер,320
Трудности, возникающие при их разделении, объясняются высокой вязкостью смолы значительной полярностью надсмольной воды, связанной с присутствием в ней солей взаимодействием воды и солей с ТГолектронами полициклических ароматических углеводородов и образованием Я-комплексов стабилизацией эмульсий частицами фусов малыми размерами частиц угольной пыли, полукокса, пиролизного графита, составляющих ядро частиц фусов, их высокой сорбционной способностью и, как следствие, малыми различиями в плотности фусов и смолы.
Эпоксидные смолы находят многообразное применение. Их используют в качестве связующего в производстве стеклопластиков и пленкообразующего в лакокрасочной промышленности, как клеевой материал и как заливочный компаунд.
Эпоксидные смолы отверждаются с малой усадкой, в начальной стадии они являются низконлавкими массами. Вязкость смолы в расплавленном состоянии настолько низка, что позволяет смешивать ее со связующим без применения растворителей. Расплавленная эпоксидная смола обладает высокой адгезией к стекловолокну и стеклоткани, значительно превышающей адгезию всех вырабатываемых в текущее время отверждающихся смол. Стеклотекстолит получают склеиванием листов стеклоткани эпоксидной смолой, смешанной с отвердителем, и последующим отверждением смолы, выдерживая склеенный пакет стеклоткани под давлением 1—2 кг/см Стеклотекстолит, полученный на смоле эпон, имеет следующие показатели.740
Физические свойства масел и смол, содержащихся в битуме, зависят от природы нефти. С увеличением содержания парафина в битуме понижаются плотность и коэффициент рефракции масел и смол. О парафинистом характере битума можно судить по вязкости смол.
Так, вязкость смол высокопарафиновых битумов (8—10% парафина) в 1000 раз меньше вязкости смол, выделенных из албанских битумов, содержащих 0,5% парафина. Вязкость смол из малопарафинистых албанских дорожных битумов при 20 °С составляет 10 пз (10 н-сек1м ), из ромашкинских 3% парафинов)— 10 пз (10 н-сек/ж ), из мухановских (8% парафинов) — 10 из 10 н-сек1.м ), а из польских и саратовских (10% парафинов) — пз (10Ы-сек м ) 425.41
Интересно отметить, что смолы, выделенные из битумов различной глубины окисления сырья одинаковой природы, обладают практически одинаковой вязкостью 425. Удаление парафинов из парафиновых и высокопарафиновых битумов почти не изменяет вязкости смол, которая остается значительно меньше вязкости смол из малопарафинистых битумов.
Это объясняется тем, что в состав битумов из парафиновых нефтей помимо парафиновых входят нафтеновые и ароматические структурные элементы с алифатическими боковыми цепями. Поэтому выделение парафина из битума почти не изменяет его химической структуры, а следовательно, и свойств. В связи с этим необходимо знать характер соединений, входящих в состав всех компонентов битума. Содержание парафина в битуме служит лишь косвенным показателем его алифатичности.41
Для очистки производственных сточных вод, загрязненных смолой, применяют радиальные отстойннки-смолоуловители (рисунок 16). Для уменьшения вязкости смолу перед откачкой подогревают паром до температуры 60 °С. Накапливающиеся на поверхности масла перетекают в радиальные лотки, по которым они отводятся в кольцевой сборник, расположенный вокруг центральной трубы. Масло из сборника откачивается насосом.35
Известно, что на поверхности твердого вещества адсорбируются жидкие вещества. В смоле при осаждении твердых частиц с адсорбционным слоем происходит сгущение их в отдельные агрегаты.
Число индивидуальных твердых частиц, содержащихся в агрегатах, может колебаться в широких пределах. С уменьшением размера частиц и увеличением вязкости смолы возрастает прочность агрегатов. Если ввссти в такую систему растворитель, сильно понижающий вязкость и плотность, то можно разделить смолу на две фазы твердую и жидкую.33
Отстойная смола получена при термолизе лигнина Ленинградского гидролизного завода. При разгонке более половины смолы остается в виде пека, что затрудняет переработку ее в трубчатых печах и других аппаратах с внешним обогревом. Как показали опыты, при длительном нагревании до температуры 80° вязкость смолы значительно возрастает, смола становится малотекучей, что указывает на процесс частичной полимеризации при этой температуре отдельных ее компонентов.12
Ход определения. Перед определением вязкости смолу или клей тщательно размешивают. Определение производят при 20 2 С. Левой рукой зачерпывают полную кружку смолы или клея, приподнимают-ее и смотрят внутрь наблюдая за уровнем смолы или клея. Когда уровень смолы или клея в кружке ионизигся и откроется верхнее боковое отверстие, включают секундомер я оста-иавлинают его в тот момент, когда уровень достигнет иижнего бокового отверстия.
При проведении поликонденсации по азеотропному методу к реактору подключается уловительная система, состоящая из конденсатора 6 и разделительного сосуда 7 Удаление реакционной воды происходит в виде азеотропной смеси с ксилолом Для этого в реактор загружают ксилол (3% от общей массы смеси в реакторе) после окончания стадии переэтерификация, а затем фталевый ангидрид (порядок загрузки такой же, как и при блочном, методе) Предварительно в разделительный сосуд заливают ксилол до переливной трубки и воду до границы раздела азеотропной смеси По окончании загрузки фталевого ангидрида температуру повышают до — С (зависимо от рецептуры смолы) и вводят вторую порцию ксилола Образующаяся реакционная вода непрерывно удаляется в виде паров азеотропной смеси с ксилолом После разделения в разделительном сосуде ксилол па переливной трубе возвращается в реактор Окончание стадии поликонденсации определяют по кислотному числу и вязкости смолы68
Ударная вязкость смолы ЕКЬ-4 возрастает приблизительно вдвое при введении в нее эластомера. Одновременно происходит повышение предела прочности нри растяжении и удлинении, тогда как наблюдаемое снижение модуля упругости и теплостойкости не очень вели1 о. Исключением является лишь ПБ-0, введение которого в систему приводит к снижению предела прочности. Предел прочности и разрывное удлинение при введении в смолу СБАК возрастают с 525 кгс/см и 1,9% до 840 кгс/см и 5%, что соответствует улучшению свойств в процентном выражении на 60% и %, соответственно. Максимальное падение модуля составляет только 7%
Дальнейшее повышение температуры нагрева уже значительно изменяет вязкость смолы. При нагреве до ° в течение 60 минут вязкость возрастает до 75°Э, а при минутах—до 9б°Э. Нагревдо 315° повышает вязкость соответственно до и ° Э. Значительно меняется и температурная кривая вязкости. Чем выше температура, тем более крутую температурную кривую вязкости имеет смола таким же образом действует и время нагревания.
>
Похожие статьи
Содержание статьи
Обратите внимание: