Научная статья на тему 'Влияние природы малополярного растворителя и ПАВ на вязкость образуемых ими композиций и толщину пленки, формирующейся на металлической поверхности'

Влияние природы малополярного растворителя и ПАВ на вязкость образуемых ими композиций и толщину пленки, формирующейся на металлической поверхности Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
203
48
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Шель Наталья Владимировна, Бернацкий Павел Николаевич, Цыганкова Людмила Евгеньевна, Вигдорович Владимир Ильич, Ермакова О. Н.

The article considers the effect of the solvent (mineral oil, C6H6, C6H5CH2, C6H4(CH2)2 and CCl4) and the surface active substances (monobase carbon acids, amides, amidamine) on the kinematic viscosity of compositions, the ability to form micellar structures and the film on the metal surface. The thickness of the film is estimated as a function of the synthetic fat acid concentration, amideamine TVK-1 concentration and the composition viscosity.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Шель Наталья Владимировна, Бернацкий Павел Николаевич, Цыганкова Людмила Евгеньевна, Вигдорович Владимир Ильич, Ермакова О. Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE EFFECT OF THE WEAKLY POLAR SOLVENT NATURE AND SURFACE ACTIVE SUBSTANCES ON THE KINEMAIC VISCOSITY OF THEIR COMPOSITIONS AND THE THICKNESS OF THE PROTECTIVE FILM FORMED ON THE METAL SURFACE

The article considers the effect of the solvent (mineral oil, C6H6, C6H5CH2, C6H4(CH2)2 and CCl4) and the surface active substances (monobase carbon acids, amides, amidamine) on the kinematic viscosity of compositions, the ability to form micellar structures and the film on the metal surface. The thickness of the film is estimated as a function of the synthetic fat acid concentration, amideamine TVK-1 concentration and the composition viscosity.

Текст научной работы на тему «Влияние природы малополярного растворителя и ПАВ на вязкость образуемых ими композиций и толщину пленки, формирующейся на металлической поверхности»

УДК 661. 185

ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ МАЛОПОЛЯРНОГО РАСТВОРИТЕЛЯ И ПАВ НА ВЯЗКОСТЬ ОБРАЗУЕМЫХ ИМИ КОМПОЗИЦИЙ И ТОЛЩИНУ ПЛЕНКИ, ФОРМИРУЮЩЕЙСЯ НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ

© Н.В. Шель, О.Н. Ермакова, П.Н. Бернацкий, Л.Е. Цыганкова, В.И. Вигдорович

Shell N.V., Yermakova O.N., Bernatsky P.N., Tsygankova L.E., Vigdorovich V.I. The Effect Of The Weakly Polar Solvent Nature And Surface Active Substances On The Kinematic Viscosity Of Their Compositions And The Thickness Of The Protective Film Formed On Hie Metal Surface. The article considers the eflect of the solvent (mineral oil, QHg, C6H5CH2, C6H4(CHi)2 and CCI4) and the surface active substances (monobase carbon acids, amides, amidamine) 011 the kinematic viscosity of compositions, the ability to form micellar stmctures and the Him on the metal surface. Hie thickness of the film is estimated as a function of the synthetic fat acid concentration, amidamine TVK-1 concentration and the composition viscosity.

Внутреннее трение (вязкость) неводных растворов ПАВ изучено крайне недостаточно, хотя оно представляет значительный научный и практический интерес. Важность вопроса связана, в частности, с необходимостью понимания следующих аспектов:

- гидродинамических особенностей течения жидких сред;

- условий формирования невысыхающих поверхностных пленок, в том числе и защитных;

- связи кинетики многочисленных, неконтролируемых диффузией, химических процессов с вязкостными характеристиками среды.

В отличие от водных сред в неводных системах с растворителем органической природы и низкой диэлектрической проницаемостью, что чаще всего характерно именно для подобных сольвентов, ПАВ органического происхождения (высокомолекулярные амины, карбоновые кислоты, их амиды) агрегируют с образованием обратных мицелл. Их углеводородные радикалы направлены в сторону малополярного растворителя [11- Устойчивость таких мицелл определяется взаимодействием полярных функциональных групп молекул ПАВ и углеводородных радикалов.

Другая особенность нсводных растворов заключена в многочисленности растворителей и возможности широкого изменения их природы (использование в качестве сольветов веществ различных классов химических соединений и их гомологов) и выяснении характера связи строения отдельных молекул ПАВ и их агрегатов с вязкостными характеристиками композиций.

В настоящей работе рассмотрена возможность использования индивидуальных высших карбоновых кислот, смесей высших СЖК, амидов карбоновых кислот и амидоамина на осно-

ве полиэтиленполиамина и СЖК в качестве загустителей или разбавителей, существенно различающихся по природе. Под разбавителями нами понимаются вещества, введение которых ведет к понижению вязкости исходного растворителя-основы.

Применяли следующие растворители:

1. Минеральное индустриальное масло И-20А (не более 0,05 мас.% воды).

2. Бензол (3,8 мас.% толуола).

3. Толуол*.

4. Ксилол* (смесь гомологов).

5. Четыреххлористый углерод*.

Оценка чистоты проводилась хроматографи-чески.

В качестве добавок изучены капроновая (СНз(СН2)4СООН), энантовая (СНз(СН2)зСООН), каприновая (СНзСН^СООН, лауриновая СНз(СН2)юСООН), иентадекановая (СНз(СН2)пСООН), стеариновая (СНз(СН2)1бСООН, олеиновая (С17Н33СООН) кислоты,

СЖК состава СНз(СН2)18-22СООН, амиды лауриновой (СпНгзСОЫР^),

СЖК (С10-1зН2,.27СОЫН2), маргариновой (С^НззСОМНг), стеариновой (С^НззССЖНг), олеиновой (С^НззСО!^^), эруковой (С21Н41СОЫН2) кислот и аминоамида ТВК-1 [21.

Кинематическую вязкость измеряли посредством снятия вязкостно-температурных кривых с использованием вискозиметра типа ВПЖ. Точность термостатирования ± 1С. Содержание основного вещества в препаратах кислот и амидов не ниже 98 мас.%, смесь СЖК характеризовалась кислотным числом 100 мг КОН на 1 г и содержала не менее 86 мас.% кислот.

Следовые количества примесей.

1S8

Остальное - неомылямые соединения, смолистые продукты и полимерные карбоновые кислоты с пс, равным 34 и более.

Покрытия на ст&чьные образцы наносили окунанием в ванну с соответствующим составом и последующей выдержкой в воздушном термостате при заданной температуре до полного удаления излишков композиции после формирования пленки. Точность термостатирова-ния ±2°С. Толщину покрытия оценивали из разности масс образцов с нанесенной пленкой исследуемого состава и без нее.

Спектры записывали на ИК-спектрометре “Specord-IR-75” в интервале волновых чисел 4000 - 1250 см*1. Использованы образцы составов в виде раздавленной капли, помещенной между крышками из CaF2 с толщиной слоя 0,06 см.

Интенсивность пропускания находилась в пределах 60 % для области деформационных колебаний СНз- и СН2-групп (1460 - 1356 см*1).

Кинематическая вязкость минерального масла И-20А (растворителя-основы понижается в присутствии 10 мас.% индивидуальных карбоновых кислот с числом атомов углерода в углеводородном радикале (R) пс^9 (рис. 1).

Эффект ослабевает с ростом пс и для пс > 11 меняет знак, хотя с увеличением молярной массы кислот их молярная концентрация понижается (СлН2Л+1СООН, мас.% = const). Снижает кинематическую вязкость (v/) индустриального масла и добавка 10 мас.% олеиновой кислоты, что, в первом приближении, можно объяснить наличием двойной связи в R. Температура проявления вязкостного эффекта добавки практически не зависит от его знака и составляет 40 - 45°С

Рис. 1. Кинематическая вязкость масла И-20Л с 10 мас.% карбоновых кислот СНз(СН2)„СООН. Кислота: 1 - отсутствует, далее по величине п: 2-4, 3 - 5, 4 - 8, 5 - 12, 6 - 13, 7 - 14, 8 - 16 (стеариновая), 9-16 (олеиновая). Пунктир - область кристаллизации кислот.

(Гкрнт). В области Т > Ткрпт ук композиции практически не отличается от вязкости масла Vр, т.с. V* - ур = 0. Таким образом, эффективность воздействия добавки на кинематическую вязкость растворителя определяется величиной и знаком Ду:

= ''к - V (1)

При Ду > 0 добавка является загустителем, в случае Ду < 0 - выполняет функции разбавителя.

В противовес низкомолекулярным карбоновым кислотам малые добавки ТВК-1 (2 мас.% или 0,043 моль/л) и последующий рост его концентрации в минеральном масле повышает положительную разность ук - ум, при Т <

(рис. 2).

Такая же картина имеет место и при использовании амидов высших карбоновых кислот (рис. 3).

Таким образом, Ду является и мерой загущающего эффекта и эффекта “разбавителя” масла. Одновременно четко прослеживается зависимость знака вязкостного эффекта от природы ПАВ при неизменной природе растворителя. Отметим важный момент - в Случае добавок смеси СЖК Ду < 0 наблюдать не удалось.

Введение ТВК-1 (рис. 4а) и смеси СЖК (рис. 46) в малых концентрациях, напротив, снижает кинематическую вязкость бензола, высокие - ее повышает. Следовательно, имеется некоторая концентрация добавки (Скрит), в присутствии которой Ду = 0. Однако

^крит = Р(Т), что однозначно следует из

рис. 46, кривые 2 и 3. Подобная картина наблюдается и при использовании в качестве растворителя ближайшего гомолога бензола

Рис. 2. Влияние концентрации ТВК-1 на кинематическую вязкость составов на основе индустриального масла И-20А. Ствк-ь мас.%: 1 - 0, 2 - 2, 3 - 5, 4 - 10.

^°с

Рис. 5. Влияние концентрации ТВК-1 (а) и СЖК (б) 1ГА кинематическую вязкость композиций на основе толуады. Содержание добавки в растворителе - основе, 'мас.%: а) 1 - 1, 2 - 0, 3 - 3, 4 - 5, 5 - 7, 6 - 10. 0) I - 1, 2 - 3, 3 - 0, 4 - 5, 5 - 7, 6 - 10.

Рис. 3. Влияние природы амида на вязкость его композиции с индустриальным маслом И-20Л. Лмид: 1 - отсутствует; 2 - 4 - лауриповой кислоты; 5 - маргариновой кислоты; 6 - 9 - олеиновой кислоты; 10 - стеариновой кислоты; 11-14 - эруковой кислоты. 15 - СЖК фракции Сю-С[з. Содержание амида, мас.%: 2, 6, 11 - 1; 3, 7, 12 - 2; 4, 5, 8, 10, 13, 15 - 5; 9 и 14 - 10.

Рис. 4. Влияние концентрации ТВК-1 (а) и СЖК (б) на кинематическую вязкость композиций на основе бензола. Содержание добавки, мас.%: 1 - 1, 2 - 0, 3 - 3, 4 - 5, 5 - 7, 6 - 10.

Таблица 1.

Длина углеводородного радикала используемых карбоновых кислот

№ п/п Молекулярная формула кислоты нМ

1 *СН3(СН2)4СООН 0,636

2 СНз(СН2)5СООН 0,762

3 СНз(СН2)8СООН 1,134

4 СНз(СН1)юСООН 1,386

5 СНз(СН2)1зСООН 1,764

6 СНз(СН1)16СООН 2,142

7 СН3(СН2)7СН=СН(СН,)7СООН 1,794 (5)

8 СНз(СН2)1хСООН 2,394

9 СН3(СН2)19СООН 2,520

10 СНз(СН2)20СООН 2,646

11 СНз(СНт)21СООН 2,772'

12 СН,(СЬЬЬСООН 2.898

* В предложении простейшей пилообразной конфигурации.

С6Н5СН2 (рис. 5а и 56). Но в последнем наличие зависимости Скрит добавки от температуры удастся наблюдать для ТВК-1 (рис. 5, кривые 2 и 3).

При использовании смеси гомологов ксилола или четыреххлористого углерода в качестве растворителей эффект разбавителя отсутствует (рис. 6а и 66).

Особенность немаслоподобных растворителей (С6Н6, С6Н5СН2, С6Н4(СН2)2, СС14) в том, что в них не удается наблюдать ГКр,гг добавки, выше которой V композиции становятся практически равными V растворителя-основы. Таким образом четко прослеживается и влияние природы растворителя на Ау = ДТ).

Ранее (3, 4| высказано предположение, что загущающий (положительный вязкостный) эффект обусловлен образованием мицеллярной структуры за счет возникновения обратных мицелл (ОМ, неводный растворитель, рис. 7). Углеводородные радикалы ОМ, направленные в сторону неполярного растворителя и принадлежащие мицеллам, расположенным в параллельных слоях, удаленных от ядер их агрегатов на расстояние менее 2 Ьц {Ьц - длина пилообразного углеводородного радикала (5]), взаимодействуют между собой. Отметим, что расстояние между углеводородными атомами в цепи радикала, тангенциальное функциональной группе - СООН, составляет 0,126 нМ (51, что позволяет оценить длины Ьд используемых карбоновых кислот (табл. 1). В случае трапеци-едальной конфигурации Я (олеиновая кислота) расчет усложняется.

Отсутствие положительного эффекта загущения олеиновой кислоты нельзя объяснить снижением ее Ьц по сравнению с СНз(СН2)1бСООН, т.к. с случае пентадекано вой и даже лауриповой кислот Д\- > 0, хотя для них разность Ь^СООП _1С„НЛСООН <й Наличие

Ду < 0 и отсутствие агрегации в масле И-20А молекул СНз(СН2)7СН=СН(СН2)7СООН, если

*

мм'с'

Рис. 6.'Влияние концентрации СЖК на кинематическую вязкость композиций в ксилоле (а) и четыреххлористом углероде (б). Содержание ПЛВ, мас.%: 1-0, 2 - 1, 3 - 2, 4 - 4, 5 - 7, 6 - 10.

Фрагмент мицеллы А

[к ь

Ч) Ы.Ч II 'О. ЫН

н

\

1Г"

N11

а

-------------и.

У >н‘чнн.-°#

н V/

н %

Фрагмент мицеллы Б Фрагмент мицеллы А |к

УСч

о

'ОН

А

'и он ^ /

и он

Ч /

пн».

т

в

•Т

он.

,

,0 Шч

Ч) /ОН'

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

с

(Л г

Фрагмент мицеллы Б

Рис. 7. Схема фрагмента структуры двух взаимодействующих мицелл А и Б, разделенных линией ВВ и образованных амидами (а) или карбоновыми кислотами (б). Пунктир - водородные связи.

Рис. 8. ИК-спектр композиции, содержащей 10 мас.% аминов таллового масла в минеральном индустриальном масле И-20А.

исходная посылка верна, определяется, вероятно, не только и нс столько наличием двойной связи в молекуле, хотя этим влиянием пренебречь нельзя, сколько трапециедальной структурой радикала - (СН2)7СН=СН(СН2)7СН3.

Образование и устойчивость мицелл обусловлены лиофобным эффектом выжимания растворителя-основы, ведущим к повышению энтропии системы, либо наличием водородных связей, обусловливающих образование ядер мицелл и их устойчивость |1|. Первый эффект, в значительной мере, видимо, определяется влиянием радикалов, т.к. рост величины л с в них ведет к снижению критической концентрации мицеллообразования (ККМ) при постоянстве природы функциональных групп ПАВ. Второй связан именно с природой функциональных групп (рис. 7).

Наличие ассоциации ПАВ за счет водородной связи в их композициях с минеральными маслами подтверждают ИК-спсктры |6]. Такая же картина наблюдается в системах “амины таллового масла - минеральное масло И-20А”.

Для неассоциированных первичных алифатических аминов характеристическими являются две полосы V ЫН2 в области 3500 см-1, соответствующие асимметричным (у^) и симметричным (Уу) валентным колебаниям [7]. В ИК-спектре аминов таллового масла, растворенного в минеральном масле И-20А, наблюдается широкая полоса поглощения в области 3500 -3000 см*1 (рис. 8), что соответствует валентным колебаниям ассоциированных -МН2-групп. Это можно интерпретировать как результат возникновения Н-связей, характеризующихся широким спектром энергий: от сравнительно низких до достаточно высоких. Первые определяют смещение полосы поглощения уЫН2 от таковой неассоциированных аминогрупп на небольшую величину Дув (30 - 40 см*1) в область более низких волновых чисел, вторые обусловливают Ду порядка 200 - 300 см*1. Принадлежность рассматриваемой полосы (рис. 8) к аминогруппе подтверждается эффектом конце нтрациоиного изменения аминов в масле.

Одновременно, по нашим данным, амины таллового масла в рассматриваемой области концентраций являются загустителями минерального масла. Однако трудно представить наличие у атома азота аминогруппы двух межмолекулярных водородных связей. Учитывая, что Н-связи направлены и насыщены и, следовательно, определенный вклад в их образование обусловлен поляризацией электронной пары, вероятна ассоциация - ЫН2-групп лишь за счет одной водородной связи. Это может способствовать образованию ядер, связывая молекулы, нормально направленные (НН) друг к другу, т.е. лежащие в параллельных плоскостях (рис. 9а, пластинчатые мицеллы). Либо посредством Н-связи объединяются молекулы, находящиеся в общей плоскости (тангенциаль-

Фрагмент мицеллы Л

а

Фрагмент мицеллы Б

Фрагмент мицеллы А £

Фрагмент мицеллы Б

Рис. 9. Возможные варианты образования мицелл на основе аминов с учетом ассоциации за счет водородной связи (пунктир). Н-связь между: а - нормально расположенными молекулами амина в мицелле; б - тангенциально расположенными молекулами амина в агрегате, о - атомы азота, • - атомы водорода.

Ъ;:Н (Н.як)

Рис. 10. Зависимость толщины пленки, сформированной на стали СтЗ, от концентрации добавки ПАВ в индустриальном масле И-20А. Природа ПАВ: а - ТВК-1, б - СЖК. Содержание ПАВ,

м;»с.%: а) I - 1, 2 - 5, 3 - 7, б) 1 - 0, 2 - 5, 3 - 10, 4 - 20.

нос направление (ТН), рис. 96). В первом случае вклад ван-дср-ваальсова взаимодействия (ВВВ) преобладает в ТН, во втором - в НН. Однако, независимо от рассматриваемых вариантов, следует полагать, что вклад ВВВ не менее значим, чем Н-связи. Видимо, последнее касается и мицелл, образованных молекулами других классов химических соединений (карбоновые кислоты 131, амиды [4|, производные диметилгидразина (9|.

Этот вид взаимодействия является ненасыщенным и может быть связан с участием в нем функциональных групп в целом. Наличие ВВВ и даже его определяющий вклад в системах О.НажОН - Н20 с и = 1 т 3, а также в случае замены одноатомных спиртов на многоатомные (моно-, ди- и триэтиленгликоль) показан [91.

Вместе.с тем, ВВВ способствует не только образованию ядер мицелл. Оно вносит в целом существенный вклад в межмицеллярное взаимодействие радикалов.

Попытаемся интерпретировать близость кинематической вязкости композиций в минеральном масле ум при Т > Ткрит (рис. 1, 2 и 3). Если принять, что в области температур, превышающих критическую, ККМ не достигается и мицеллярная структура не образуется, то, следовательно, энергия связи в системах ‘‘Молекула углеводородного масла - молекула Я-СООН (Я-СХЖН2, молекула производного диметилгидразина)” и “молекула С„Н2л+2 -С„Н2л+2” в чистом масле близки и практически одинаково зависят от температуры. Это может наблюдаться лишь в том случае, если интегральная энергия связи молекул определяется взаимодействием углеводородных радикалов. Причем основной вклад вносит ван-дер-ваальсово взаимодействие.

Принципиально иная картина наблюдается при использовании растворителей, молекулы которых лишены длинных угле водородных радикалов. Видимо, в них (ССЦ, бензол и его гомологи) используемые ПАВ не агрегируют. Кроме того, энергия взаимодействия в таких системах типа “Молекула растворителя - ПАВ” существенно отлична от энергии взаимодействия одноименных молекул типа “СбНб -СбНб” или “ПАВ1 - ПАВ[”. Причем энергетика этих процессов не аддитивна к природе компонентов системы. Иными словами, величины интегральных эффектов зависят от природы взаимодействия частиц.

Обозначим молекулу любого растворителя через А„ а вводимого в него ПАВ, как В,. Тогда разность энергий связей ДН^/ - ДНл/ - В\ и ДН&-в< ' АНА1-В может быть как положительной, так и отрицательной. Симбатно им изменяется и вязкость систем, т.е. знак Д V, (уравнения 1), в зависимости от Спдв может быть как больше (загущение), так и меньше нуля (эффект разбавителя). Такая интерпретация удовлетворительно согласуется с теилотами смешения жидкостей (ДНСМСШ), образующих

ом слу-сйствия в НН. х варн-не мс-іледнее сулами нений іроиз-

насы-в нем ВВВ гемах іучае шые >1-

гсько

'ЛОМ

вза-

ки-

не-

3).

ре-

гся

го,

{ах

па

го

г

бинарные системы. Абсолютная величина ЛНСМСШ всегда, а часто и ес знак являются функцией концснграции компонентов композиции [10), причем это наиболее характерно для систем, образующих Н-связи (СС14-СН3СН2СН2ОН; СНС13-СН3ОН). В исследуемом случае носителем водородных связей в подобных системах являются молекулы ПАВ.

С другой стороны, ДНСМСШ при постоянном составе композиции существенно зависит от температуры (СС14-СН3СН2СН2ОН [10]). Таким образом, загущение сопровождается экзотермическим эффектом смешения, эффект разбавителя - ДНсмеш > 0.

Подобный подход объясняет и отсутствие эффекта сближения величин вязкости чистых растворителей и их композиций с ПАВ при высоких температурах. По существу, происходит термическая дезактивация ван-дер-ваальсова взаимодействия.

Мицеллярные системы позволяют получить очень большие эффекты загущения, недоступные образованию истинных растворов. В силу этих причин именно они способны формировать защитные пленки на металлической поверхности в условиях атмосферной коррозии [2 - 4]. Исходя из изложенного, представляет значительный интерес выяснение зависимости толщины формирующейся защитной или декоративной [2[ пленки от температуры нанесения композиции и концентрации ПАВ в раствори-теле-основе. В конечном счете интегральным эффектом этих факторов является вязкость составов.

Для выяснения их влияния нами в независимых опытах изучалась толщина защитной пленки на основе композиции масла И-20А с ТВК-1 или СЖК, формирующейся при различной, но постоянной температуре (табл. 2).

В другой серии опытов изучалась вязкость тех же композиций, как функция температуры. Согласно (И), зависимость от ряда факторов толщины пленки, формирующейся на твердой поверхности, определяется уравнением

И = 0,93

у2/3ъ2/3

'1/6

(р&)

1/2

(2)

где ц - динамическая вязкость жидкости, Э - скорость движения пластины вертикально вверх после окунания, а - поверхностное натяжение, р - плотность жидкости, # - ускорение свободного падения.

V = ц/р

Из (2) получим:

Таблица 2.

Влияние температуры, природы и концентрации ПАВ в минеральном масле И-20А на толщину формирующейся пленки, мк

Оъ\в>

Температура, С

мас.% 20 30 40 50 60 70 80

ТВК-1 0 12,2 9,7 8,8 6,2 5,1 4,6 3,3

1 20,6 15,0 14,9 12,1 7,6 6,2 5,2

3 46,8 32,7 23,5 19,3 12,5 8,4 8,2

5 56,1 43,9 43,1 29,1 15,0 12,3 8,3

7 63,2 48,9 48,8 30,3 15,9 13,1 13,0

СЖК 5 23,8 17,7 11,0 7,5 6,9 5,5 4,2

10 55,0 34,1 21,1 8,1 5,6 5,4 4,3

15 158,3 48,8 34,8 7,3 6,8 5,8 5,3

20 257,0 58,2 42,0 8,7 7,0 5,5 5,4

Н = 0,93

(чЪ)2/3(Р о)’/* .1/2

(3)

Таким образом, при прочих равных условиях толщина сформированной стационарной пленки гораздо сильнее зависит от кинематической вязкости, нежели от плотности и поверхностного натяжения. Это позволяет регулировать толщину защитной пленки и расход образующего ее конссрвационного материала посредством варьирования температуры ванны консервации.

Если в сравнительно узком температурном интервале пренебречь изменением величин плотности и поверхностного натяжения с учетом малости их влияния на величину #, то в двойных логарифмических координатах зависимость (3) аппроксимируется уравнением прямой линии

1 %Н= 1 £к + (4)

где у = 2/3, к = 0,93 Э 2/3(рст)1/б в-1/2 .

Соответствующие экспериментальные данные, полученные в изотермических условиях при постоянстве природы растворителя-основы (минеральное масло И-20-А) и ПАВ, приведены на рис. 10. Экспериментально наблюдаемая зависимость Н = Т7 (у) в'двойных логарифмических координатах удовлетворительно ап-проксируется прямой линией. Статистическая обработка величин наклона прямой с доверительной вероятностью 0,95 (коэффициент Стыодепта 2,365) приводит к величине тангенса наклона прямой 0,64 ± 0,16 и с учетом теоретической величины 0,67 указывает на отсутствие систематической ошибки. Это позволяет использовать уравнение (4) для расчета толщины пленки при известной вязкости композиции и величин к и Спав- Легко видеть (рис. 10), что природа и концентрация поверх-ностно-активной добавки в растворителе-основе при одинаковой кинематической вязкости существенно влияет на толшину покрытия. Этот эффект обусловлен в значительной

мере изменением сил когезии не только с природой, но и с концентрацией ПАВ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Шыь II. В., Вигдорович В.И. // Вест. Тамбов, ун-та. Сер.

Есгеств. и технич. науки. Тамбов, 1997. Т. 2. № 1. С. 4-11.

2. Вигдорович В.И., Сафронова Н.В., Прохоренков В.Д. //

Защита металлов. 1995. Т. 31. № 6. С. 634-639.

3. Вигдорович В.И.. Сафронова II.В., Прохоренков В.Д. //

Защита металлов. 1995. Т. 31. № 5. С. 511-515.

4. Вигдорович В.И., Сафронова II.В., Шель Н.В. // Защита

металлов. 1996. Т. 32. № 1. С. 56-60.

5. Ахматов Л.С. Молекулярная физика граничного трения. М.: Физматгиз, 1963. С. 472.

6. Вигдорович В.И., Уварова П.П., IIIe.it, И.В. и др. // Защита металлов. 1997. Т. 33. № 4. С. 426-431.

7. Наканиси К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений. М.: Мир, 1965. 216 с.

8. Вигдорович В.П., Шель П.В.. Сафронова П.В. // Защита мстхтлов. 1996. Т. 32. № 3. С. 319-324.

9. Кочнев И.II, XaJWuмoв А.И. // Ж. структ. химии. 1973. Т. 14. № 5. С. 791-796.

10. БeJ1oycoв В.П.. Морачевский Л.Г. Теплоты смешения жидкостей. Л.: Химия, 1970. 252 с.

11. Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика М.: Физматгиз, 1959. 699 с.

Поступила в редакцию 28 апреля 1997 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.