Лабораторная работа №2. Определение массовой доли сухого остатка

Лабораторная работа №1. Определение условной вязкости синтетических клеящих смол

Оборудование: вискозиметр ВЗ-1 для смол КФ-Ж, КФ-БЖ (рис.1) или вискозиметр ВЗ-4 для смол КФ-МТ, КФ-Б (рис.2); мерный стакан на 100 мл; термометр с пределом измерения до 50⁰С; секундомер.

Рисунок 1 - Вискозиметр ВЗ-1

Рисунок 2 - Вискозиметр ВЗ-4

Теоретические сведения. Вязкостью (внутренним трением) называют свойство жидкости оказывать сопротивление при перемещении одной части жидкости относительно другой. Единица измерения динамической вязкости Па*с. Отношение динамической вязкости к плотности жидкости называется кинематической вязкостью, единица измерения – м²/с.

Для исследовательских и практических целей часто ограничиваются определением условной вязкости, которая характеризуется продолжительностью истечения заданного объема жидкости через отверстие определенного диаметра.

Влияние вязкости на технологию склеивания очень велико. При малой вязкости клея он легко впитывается в поры древесины, вследствие чего появляется опасность непроклея и сжимается прочность клеевых соединений. При повышенной вязкости увеличивается расход клея и затрудняется его нанесение на поверхность материала.

Порядок определения. Условную вязкость по ВЗ-4 определяют следующим образом.

Штатив вискозиметра устанавливается так, чтобы верхняя плоскость прибора была в горизонтальном положении. Под сопло ставят стакан и закрывают отверстие пальцем. В вискозиметр с избытком наливают смолу так, чтобы образовался выпуклый мениск над верхним его краем. Затем открывают отверстие сопла и одновременно с появлением смолы из сопла включают секундомер. Когда смола в стакане достигает метки “100 мл”, секундомер останавливают и отсчитывают время истечения с погрешностью не более 0,2 с. За результат принимают среднее значение трех измерений.

Выполнение работы: Марка смолы КФ-Ж.

t₁= 63,79

t₂= 64,56

t₃= 65,34

=193,69/ 3=64,56

По графику перехода от ВЗ-4 к ВЗ-1 =31 с. По нормативу не более 120 с.

Лабораторная работа №2. Определение массовой доли сухого остатка

2.1 Весовой способ

Оборудование: сушильный шкаф, электрические весы ВЛКЭ-500, чашечки для смолы.

Теоретические сведения. Массовой долей сухого остатка смолы называют выраженное в процентах отношение массы смолы, остающейся после удаления растворителя, к начальной массе. Этот показатель характеризует степень разбавления смолы растворителем. Например, если массовая доля равна 50%, то в данный смоле связующее (по сухому остатку) составляет лишь половину, а остальное приходиться на долю летучих веществ (вода, спирт, ацетон и т.п.).

Массовая доля сухого остатка тесно связана с вязкостью смолы и поэтому значительно влияет на скорость отверждения, расход клея, удобство его нанесения и другие технологические характеристики. При высокой концентрации возрастает скорость отверждения клея, но значительно затрудняется его нанесение и увеличивается толщина наносимого слоя.

Сущность весового способа заключается в определении массы смолы до высушивания и после высушивания.

Порядок выполнения: Взвешивают чашечку с точностью до 0,01 г, затем наливают в нее 1…3 г испытываемой смолы и снова взвешивают с точностью до 0,01 г. Помещают чашечку со смолой в сушильный шкаф, где устанавливают температуру (105±2)⁰С. Смолу сушат до установления постоянной массы не менее двух часов. Извлекают чашечку со смолой из сушильного шкафа, охлаждают до комнатной температуры и взвешивают с точностью до 0,01 г. Массовую долю рассчитывают с точностью до 0,1 % по формуле:

К=(m₂-m)/(m₁-m)*100, (2.1)

где m₂ – масса чашечки со смолой после высушивания, г; m₂= 3,240

m – масса пустой чашечки, г; m = 1, 295

m₁ – масса чашечки со смолой до высушивания, г; m₁=4,600

К=(3,240-1,295)/(4,600-1,295)*100 = 58 %

Вывод: По нормативу массовая доля должна составлять 67±2%. Полученная массовая доля не соответствует нормативу.

2.2 Рефрактометрический метод

Рефрактометрический метод применяется только для прозрачных карбамидоформальдегидных смол. Сущность его заключается в том, что в специальном прибора - рефрактометре определяют коэффициент рефракции смолы, по которому оценивают плотность материала, зависящую от массовой доли сухого остатка. Таким образом, этот метод является косвенным и менее точным, чем весовой, однако более оперативным.

В результате испытания показания по рефрактометру равны 1,461, по графику зависимости между коэффициентом рефракции и массовой доли сухого остатка к = 61,5%