CC BY
9
Л1тература
1. Суберляк О.В. Вплив полiвiнiлпiролiдону на структурування епоксиамiнних компо-зицiй / О.В. Суберляк, Т.Г. Гуменецький, О.В. Лавренюк, О.А. Миган // Вюник Нацiонального унiверситету "Львiвська полiтехнiка". - Сер.: Х^я, технологiя речовин та ïx застосування. -Львiв : Вид-во НУ "Львiвська полiтеxнiка". - 2003. - № 447. - С. 71-73.
2. Лщов М. Застосування жшмеризацшноздатних рщких систем та двошарових rnrni-мерних стрiчок з активною поверхнею для протикорозiйного захисту трубопроводiв / М. цов, А. Лщов, О. Максимова // Фiзико-xiмiчна мехашка матерiалiв. - 2004. - Т. 1, № 4. -С. 396-400.
3. Чернин И.З. Эпоксидные полимеры и композиции / И.З. Чернин, Ф.Н. Смехов, Ю.В. Жердев. - М. : Изд-во "Химия", 1982. - 232 с.
4. Букетов А.В. Фiзико-xiмiчнi процеси при формуванш епоксикомпозитних матерiалiв / А.В. Букетов, П.Д. Стухляк, С.М. Кальба. - Тернотль : Вид-во "Збруч", 2005. - 182 с.
5. Стухляк П.Д. Епоксидш матерiали, модифiкованi енергетичними полями / П.Д. Стухляк, А.В. Букетов, 1.Г. Добротвор. - Тернотль : Вид-во "Збруч", 2008. - 208 с.
6. Кулезнев В.Н. Смеси полимеров / В.Н. Кулезнев // Химия. - 1984. - № 8. - С. 16-21.
7. Мороз А.С. Фiзична та колощна xiмiя / А.С. Мороз, А.Г. Ковальова. - Львiв : Вид-во "Свгт", 1994. - 279 с.
Стухляк П.Д., Чихира И.В., Букетов А.В. Автоматизация вискозиметра для исследования реологических свойств эпоксидных композиций
Разработана автоматизированная установка для исследования реологических свойств эпоксидных композиций, содержащих дисперсные частицы различной физической природы. Разработанная установка предполагает управление экспериментом в процессе изменения свойств объекта исследований в зависимости от заданной программе температуры. Проведены экспериментальные исследования реологических свойств эпоксидных композиций. Обоснована необходимость введения минимального количества дисперсных частиц для получения композиций с оптимальными показателями вязкости.
Ключевые слова: автоматизированная установка, реологические свойства.
Stuhlyak P.D., Chihira I.V., Buketov A.V. Automation rheometer to study rheological properties of epoxy compositions
Developed automated installation for the study of rheological properties of epoxy compositions containing dispersed particles of different physical nature. A control unit provides an experiment in changing the properties object studies depending on the desired application temperature. Experimental study of rheological properties of epoxy compositions. The necessity to input a minimum number of dispersed particles for compositions with optimum viscosity indices.
Keywords: automated installation, the rheological properties.
УДК 674. 684. 047 Доц. Л А. Яремчук, канд. техн. наук;
маг1стр О.1. Юца - НЛТУ Украши, м. Львгв
ВПЛИВ МОДИФ1КАТОР1В НА РЕОЛОГ1ЧН1 ВЛАСТИВОСТ1 ВИСИХАЮЧИХ ОЛ1Й
Дослщжено реолопчш властивост висихаючих олш (змочування, робота адге-зи, поверхневий натяг) залежно вщ виду модифжатора i його кшькосп. Визначено, що з метою шдвищення фiзико-механiчних властивостей покритпв кращим модиф^ катором е кашфоль. Визначений оптимальний вмют кашфол^ за якого не будуть по-пршуватись реолопчш властивост композици.
Ключовг слова: висихаюча олiя, кашфоль, кут змочування, поверхневий натяг, адгезiя.
Вступ. Для покращення еколопчно1 ситуацп довкiлля потрiбно збшь-шувати частку природних еколопчно безпечних матерiалiв для створення за-хисно-декоративних плiвок на деревинi.
У процеш створення захисно-декоративного покриття iз продуктiв природного походження насамперед використовують рослиннi олп та про-дукти 1х перероблення.
Однак на сьогодш в Укра1ш немае виробництв лакофарбових матерь алiв на основi натуральних олiй без додавання синтетичних добавок. Виго-товляеться лише лляна олiфа, яка не може використовуватись як самостшний опоряджувальний матерiал, а лише як основа тд лак чи емаль або як розчин-ник для розрщження густих фарб. Щоб ця олiфа давала якiсне захисно-деко-ративне покриття, потрiбно 11 модиф^вати iншими сполуками, якi дадуть змогу отримати на 11 основi новий тип плiвкоутворювача.
Отже, питання як покращити якiснi характеристики природних лакофарбових матерiалiв, а зокрема олшних, е досить актуальним i вимагае докладного дослщження та вивчення.
Мета роботи: покращення реолопчних властивостей олш методом модифiкування для створення захисно-декоративних покритпв деревини.
Задач1 дослщження:
• визначення поверхневого натягу олш залежно вiд виду модифiкаторiв;
• до^дження кута змочування вiд виду модифжаторш та породи деревини;
• змша в'язкостi олiй вiд кшьюсного вмiсту канiфолi;
З урахуванням аналiзу розглянутих наукових джерел i теоретичних посилань властивостей натуральних олш та модифiкаторiв, а саме: канiфолi та воску, установлена необхщнють експериментального дослщження постав-лених задач. За результатами експериментальних дослщжень плануемо отримати модифжовану композицiю на основi висихаючо! олп, яка дасть змогу яюсно формувати захисно-декоративнi покриття на деревнш пiдкладцi. Ек-спериментальнi дослiдження виконували за такими основними напрямками:
а) визначення поверхневого натягу натуральних немодифжованих та моди-
фiкованих олiй з допомогою установки акад. Ребшдера;
б) дослщження крайового кута змочування модифжованих олш за методом
проектування крапт на екран;
Для дослiджень використовували такi матерiали:
• струганий шпон деревини дуба, бука та сосни, ГОСТ 2944-82;
• олiфа натуральна лляна, ГОСТ 7931-76;
• кашфоль соснова, ГОСТ 19113-73;
• розчин сикативу №64 (свинцево-марганцевий);
• вода дистильована;
• характеристика лакофарбових матерiалiв.
Олiфа натуральна лляна, виготовлена зi лляно1 висихаючо1 олп, приз-начена для виготовлення i розрiдження густотертих фарб, а також як матерь алу для малярських робiт. Сушiння кожного шару олiфи за температури 1822 оС - 24 год.
Peзyльтaти дослiджeнь. Для визначення реологiчниx влacтивоcтей олш 6уло виконано тaкi екcпериментaльнi домщження, як дають змогу xa-рaктеризyвaти тaкi вaжливi властивоап, як здатнють до змочування i розтжан-ня та утворення aдгезiйного зв'язку на межi тверде тiло (пiдклaдкa) - рщина.
На деревинну пiдклaдкy наностли з допомогою пiпетки краплю оли, яку проектували проектором на екран. Для визначення крайового кута змочування вимiрювaли мiрною лiнiйкою виотту i рaдiyc крaплi. Коcинyc крайового кута змочування, який xaрaктеризye здaтнicть рiдини до розтiкaння, а вщ-повiдно до змочування твердоï поверxнi визначали за формулою
cosö =
h
r + h
(1)
де: r - рaдiyc cпроектовaноï крaплi олiï, мкм; h - виcотa cпроектовaноï крапл^ мкм.
За результатами виконaниx доолщжень побудовано грaфiчнi залеж-ноcтi змши кута змочування вiд вмicтy кашфоль
З отримaниx резyльтaтiв доcлiджень видно, що в рaзi збiльшення вмю-ту кaнiфолi y композицiï ^ct^c кута змочування зроcтae, а вщповщно -покрaщyeтьcя змочування пiдклaдки. Однак змша кута змочування при 4 i 6 м.ч. е незначною, це cвiдчить про те, що вмют кaнiфолi може бути обмеже-ний 4 м. ч.
I8 24 30 Температура. °С
Рис. 1. Залежтсть кута змочування eid eMicmy канiфолi й температури
композицИ'
Вщомо, що тд чac на^вання композицiï, зазвичай, покрaщyeтьcя розтiкaння рiдини на пiдклaдцi, оcкiльки вiдбyвaeтьcя пониження поверxне-вого натягу плiвкоyтворювaчiв. Однак внacлiдок нaгрiвaння модифiковaноï кaнiфоллю олiï до 24 оС коcинyc кута змочування прямував до 1, тобто до повного розтжання. За подальшого нaгрiвaння кут змочування збiльшyвaвcя i розтiкaння композицiï по деревнш пiдклaдцi погiршyвaлоcь. Це може cвiдчи-ти про те, що тд чac введення кaнiфолi, яка y cвоeмy cклaдi мае багато жир-ниx ненacичениx киcлот (олешова, лiнолевa, лiноленовa та iншиx), робота ко-гезiï цieï композицiï приближaeтьcя до роботи aдгезiï i умова Wad. > 0,5Wког. не вико^ет^я.
Доcлiдження поверxневого натягу олiйниx композицiй з рiзним вмю-том кaнiфолi виконували згiдно з вщомою методикою визначення макст-
2
мального тиску вiдриву бульбашки. Схематичне зображення цього приладу подано на рис. 2.
Важливим елементом приладу е трубка 1 з капшярним кшчиком, що контактуе з олiею, яка випробовуеться у стакаш 2. Пiд час роботи приладу в трубщ 1 утворюеться надлишковий тиск повггря, що поступае в систему з колби Бунзена 4, яка заповнюеться водою з емкост 5 через кран 6. За певного надлишкового тиску на кшщ капшяра утворюеться бульбашка повiтря (рис. 2). подальше зростання тиску, який фжсуеться манометром 8, що з'една-ний з системою через тршник 7, приводить до вщривання бульбашки повiтря вiд капшяра.
Тиск вщривання бульбашки повiтря пропорцшний до поверхневого натягу рiдини:
а = К ■ Р, (2)
де: а- поверхневий натяг лакофарбового матерiалу, Н/м; К - стала приладу, що залежить вiд радiуса капiляра; Р - тиск вщривання бульбашки повiтря, Н/м.
Для визначення стало! приладу беремо рщину, поверхневий натяг яко! вiдомий, наприклад дистильовану воду, тодi:
К = -°, (3)
Рв
де: а - поверхневий натяг дистильовано! води при температурi проведення дослщу, Н/м, який розраховуемо за формулою
ОВ = [72,75 + 0,15 ■ (20 -1)10-3], (4)
де Рв - тиск, що визначаеться за манометром у момент вщривання бульбашки в дистильованш водi.
Пiдстановка (3) у (4) приводить останне до вигляду
о = Овв ■ Р. (5)
РВ
Як видно з формули (5), у 11 правш частинi мiститься вiдношення тис-юв, яке можна замiнити вiдношенням висот стовпчиюв рiдин в подiлках шка-ли манометра. Тому формулу (5) можна подати у виглядi
Пв
де: п - висота стовпчика рщини в подшках шкали манометра в момент вщри-вання бульбашки повiтря в лакофарбовому матерiалi, що випробовуеться; пв - висота стовпчика рщини у подшках шкали манометра в момент вщриван-ня бульбашки повиря в дистильованш водi.
Пiсля дослiдження модифiкованих олшних композицiй за описаною вище методикою отримано значення поверхневого натягу, на основi яких по-будовано дiаграми залежностi поверхневого натягу вiд вмюту канiфолi.
Поверхневий натяг ишпозицц
О.Ч1Я +2 м,ч. Олш +4 м.ч, СЫя +6 м.ч. катфат кап ¡фол i кап ¡фол i
Рис. 3. Дiаграми залежностг поверхневого натягу eid вмкту канiфолi
1з побудованих дiаграм видно, що в pa3i збiльшення BMicTy канiфолi в олiйнiй композицп поверхневий натяг cyMrni зменшуегься, що свiдчить про покращення умов формування захисно-декорагивного покриггя на деревнш пiдкладцi.
Висновки. Фiзико-механiчнi характеристики i швидкicгь висихання можна покращити методом модифiкyвання олiй.
Введення модифiкаторiв з метою покращення фiзико-механiчних по-казникiв icгогно впливае на реолопчш (змочування i розгiкання) властивосп композицiй. Тому пiд час модифжуванш передушм необхiдно доcлiдиги здагнicгь композицп до утворення плiвки, вводячи модифжукт добавки.
Проведенi екcперименгальнi доcлiдження модиф^вання висихаючих олiй канiфоллю cвiдчагь про те, що вона не попршуе, а навиь дещо покра-щуе реологiчнi влаcгивоcгi композицiй. Крiм того, кашфоль у своему cкладi мае багато ненасичиних кислот, яю можуть скоротити час висихання олiй i пiдвищиги фiзико-механiчнi влаcгивоcгi покриггiв.
Л1тература
1. Дринберг А.Я. Технология пленкообразующих веществ / Дринберг А.Я. - Л. : Госхимиздат, 1955. - 651 с.
2. Карякина М.И. Физико-химические основы процесса формирования и старения покрытий/ Карякина М.И. - М. : Химия, 1980, - 231 с.
3. Киселев В. С. Олифа и лаки Киселев В.С. - Л. : Госхимиздат, 1940. - 614 с.
4. Орлова О.В. Технология лаков и красок: Учебник для техникумов / О.В. Орлова, Т.Н. Фомичева - М. : Химия, 1990. - 384 с.
5. Охрименко С.И. Химия и технология пленкообразующих веществ / С.И. Охрименко, В.В. Верхоланцев. - Л. : Химия, 1978. - 391 с.
Яремчук Л А., Юца О.И. Влияние модификаторов на реологические свойстве высыхающих масел
Огромный интерес к высыхающим маслам как альтернативным лакокрасочным материалам объясняется многими факторами: экологической чистотой, воспроизводимой сырьевой базой и влиянием на поверхность древесины. Улучшить эти показатели можно методами модификации растительных масел. Одним из таких модификаторов может служить канифоль.
Исследованы реологические свойства высыхающих масел при их модификации канифолью. Из полученных экспериментальных исследований можно сделать выводы, что канифоль не ухудшает реологические свойства композиций и может использоваться в качестве модификатора для улучшения физико-механических показателей.
Ключевые слова: высыхающее масло, канифоль, угол смачивания, поверхностное натяжение, адгезия.
Yaremchuk L.A., Yuca O.I. Influence of modifiers is on reological property of dryings out butters
Huge interest in drying oil as an alternative to paint materials attributed to many factors: environmental cleanliness, reproducible source of raw materials and the influence on the wood surface. Improve these parameters can be modified by methods of vegetable oils. One of these modifiers can be rosin.
In the work presented studies of the rheological properties of drying oils in their modifications rosin. The experimental studies we can conclude that the rosin does not affect the rheological properties of compositions and can be used as a modifier to improve the physical and mechanical properties.
Keywords: colophony (rosin), drying oil, adhesion, modified rosin, wood, coating, rheology, rheologic properties.
