CC BY
73
УДК 678. 684. 82. 04
А. И. Куркин, А. В. Куликов, Д. Ф. Яковенко,
Ф. М. Палютин
ИЗУЧЕНИЕ ВЯЗКОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПАСТ УРЕТАНОВЫХ ГЕРМЕТИКОВ
Предпринята попытка систематического исследования вязкости паст уретановых герметиков на ротационном вискозиметре Брукфильда.
В настоящее время существует значительное количество различных рецептур уретановых герметиков. Они характеризуются оригинальным набором свойств и каждая из рецептур потенциально представляет собой самостоятельный продукт.
Однако опыт работы показывает, что при технологических проработках разных рецептур происходит нивелирование определенных свойств и в конечном итоге выясняется, что для серийного промышленного герметика существует стандартный набор характеристик, обеспечивающий его практическое использование. Основным требованием к герметикам, в том числе к уретановым, наряду с физико-механическими свойствами, является способность «держать форму», не стекать с вертикальных поверхностей при нанесении на различные изделия, т.е. тиксотропия. [1, 2].
Понятие тиксотропии характеризует способность герметика к предсказуемому изменению вязкости в зависимости от приложенных к нему сдвиговых напряжений и восстановление разрушенной структуры при снятии напряжений.
Изучение тиксотропии довольно сложная область исследований, требующая наряду с выбором «правильной», соответствующей данному материалу, модели формирования внутренней структуры, достаточно чувствительной приборной базы. Это, как правило, разного рода вискозиметры: от капиллярных до ротационных, с широким набором фиксируемых параметров течения. Несмотря на серьезные исследования в области течения неньютоновских жидкостей и различных паст, не существует однозначного параметра, который бы характеризовал тиксотропные свойства материала (пасты-герметика). Практически используется технологическая проба, заключающаяся в помещении исследуемой пасты в вертикально установленный желоб.
Нами была предпринята попытка систематического исследования вязкости паст уретановых герметиков на ротационном вискозиметре Брукфильда во времени и поиск такого параметра течения пасты, который бы наиболее полно характеризовал способность пасты к самоорганизации внутренней структуры во времени, разрушение ее под сдвиговыми нагрузками с последующим восстановлением при снятии напряжения. О наличии тиксотропии судили по зависимости вязкости исследуемой пасты от сдвигового напряжения (рис.1.)
Приведенные на рис. 1 кривые показывают, что с ростом напряжения сдвига вязкость пасты, зафиксированная при конкретной скорости сдвига сначала возрастает , а затем по мере разрушения тиксотропии падает. Наблюдаемый ход кривых зависимости вязкости от напряжения сдвига указывает на наличие тиксотропных свойств в исследованных образцах [3].
Известны основные методы организации тиксотропных структур в различного типа пастах. Решающую роль в этом процессе играет использование наполнителей с сильно
Напряжение сдвига, у. е.
Рис. 1 - Влияние напряжения сдвига (скорости вращения шпинделя (об/мин) на вискозиметре Брукфильда) на вязкость паст полиуретановый мастики
развитой поверхностью. Это так называемые активные наполнители, а именно аэросилы разных марок, белые сажи, черные сажи и т.д. Добиться наилучших показателей тиксотропии невозможно без оптимизации соотношения твердых наполнителей к пластификаторам и связующему.
Очевидно, увеличение содержания тиксотропных добавок ведет к образованию и упрочнению внутренней структуры, создаваемой активным наполнителем. Однако существует оптимальное количество наполнителя, обеспечивающее технологические параметры пасты. Важно и соотношение наполнитель / пластификатор.
Отсутствие четких методов оценки тиксотропии не позволило сделать более достоверные выводы. В основном тиксотропию паст характеризуют органолептически. Тем не менее, оптимальные рецептуры были разработаны, а изучение тиксотропии с привлечением теоретических моделей будет продолжено по мере накопления экспериментальных данных.
Литература
1. Мак -Келви Д.М. Переработка полимеров. М.: Химия, 1965. 442с.
2. Кулезнев В.Н и др. Основы физики и химии полимеров. М. Высшая школа, 1977. 248 с.
3. Вострокнутов Е.Г. и др. Переработка каучуков и резиновых смесей. М.: Химия, 1980. 280 с.
© А. И. Куркин - канд. техн. наук, зав. лаб. полиэфиров и полиуретанов ОАО «КЗСК»; А. В. Куликов - асп. каф. технологии синтетического каучука КГТУ; Д. Ф. Яковенко -канд. хим. наук, вед. инж.-химик лаб. полиэфиров и полиуретанов ОАО «КЗСК»; Ф. М. Палютин - канд. хим. наук, ген. д-р ОАО «КЗСК».
