Содержание свободных карбоксильных групп оценивают как кислотное число, которое показывает количество миллиграммов едкого кали, необходимое для нейтрализации карбоксильных групп в 1 г олигомера[130].
2.2.4 Расчет изотерм адсорбции раствора эпоксиэфира на поверхности пигментов и наполнителя
Методом потенциометрического титрования суспензий желтого железооксидного пигмента, оксида хрома, фталоцианина меди, мела в ацетоне водным раствором эпоксиэфира, была определена адсорбция эпоксиэфирного олигомера на их поверхности.
Изотермы адсорбции пигментов и наполнителя в ацетоне были рассчитаны по кривым изменения потенциала платинового электрода при титровании соответствующих дисперсий раствором эпоксиэфира. При этом зависимость потенциала от концентрации адсорбтива в растворе без абсорбента, практически является калибровочной кривой для определения равновесной концентрации и, соответственно, гиббсовской адсорбции.
Рисунок 2.1 – Схема определения равновесных концентраций по кривым изменения потенциала платинового электрода (Е) от концентрации эпоксиэфира(С) в суспензии наполнии в растворителе без пигмента (2).
Величину адсорбции (мг/г) рассчитывали по формуле:
(2.1)
где Сисх – концентрация эпоксиэфира, взятая на кривой титрования суспензии соответствующего пигмента или наполнителя, мг/л;
Ср – концентрация эпоксиэфира, взятая на кривой титрования без пигмента, принята за равновесную, мг/л;
V – объем суспензии или растворителя, мл;
m – масса пигмента или наполнителя, г.
2.2.5 Определение поверхностного натяжения
Поверхностное натяжение водных растворов олигомера и поверхностной энергии полиакрилатных пленок оценивали методом отрыва кольца от поверхности исследуемой жидкости (метод Дю-Нуи) [131,c.167,132,133] с использованием тензиометра.
2.2.6 Определение содержания гель-фракции в сформированных пленках
Метод основан на способности растворимой части пленки (золь-фракция) вымываться растворителем и заключается в количественном определении гель-фракции.
Исследуемые эпоксиэфиры наносят на предметные стекла подготовленные для нанесения лака по ГОСТ 8832, наливом в один слой и выдерживают в защищенном от пыли месте. Отвержденные пленки на стеклянных пластинах взвешивают (с точностью до 0,0001 г) и помещают в патрон из фильтровальной бумаги. Далее проводят экстракцию пленок ацетоном в аппарате Сокслета.
Содержание золь-фракции в пленке оценивают по количеству вымытой растворимой части растворителем из отвержденной пленки[134].
2.1.7 Исследование электрокинетических свойств дисперсий
Исследование электрокинетических свойств проводилось методом микроэлектрофореза с использованием специально сконструированной ячейки Суть метода состоит в определении электрофоретической подвижности частиц под действием электрического поля в зависимости от рН. В работе используются следующие приборы: универсальный рН-метр рН-121, выпрямитель ВСА-5Л, держатель с электродами, миллиамперметр, микроскоп Р5 УЧ.2 (окуляр ПЗО 12xМО, объектив 16/0.32, монокуляр наклонный тубус, цена деления шкалы микроскопа 30 мкм). По экспериментальным данным строится график зависимости электрофоретической подвижности от рН для исследуемых образцов[135].
2.2.8 Волюмометрический метод оценки газовыделения
Для оценки количества газов, выделяющихся при смачивании раствором эпоксиэфира частиц белой сажи и алюминиевой пудры применяли микроманометрический прибор Варбурга [136].
В колбочку прибора помещают навеску пигмента 0,1-0,2 г. В тубус колбочки при помощи пипетки 0,3 см3 смачивающей жидкости, колбочку присоединяют к манометрической трубке. Колбочка тщательно термостатируется в жидкостном термостате, для чего прибор закрепляют в штативе таким образом, чтобы термостатирующая жидкость покрывала колбочку и соединительный шлиф. После установления перепада уровней жидкости в коленах манометра, вызванного разностью температур и соответственно разностью атмосферного давления и давления внутри сосуда, открывают кран для уравнивания давления внутри сосуда с атмосферным и кран снова закрывают. Прибор продолжают термостатировать до установления нового малого по значению перепада давлений, вызванного давлением паров жидкости, находящейся внутри тубуса. После этого прибор наклоняют так, чтобы жидкость из тубуса перетекла в колбочку, где находится пигмент. В этот момент включают секундомер. Через определенные моменты времени записывают значения перепада давлений в коленах манометра. Эксперимент заканчивают после установления постоянного перепада давлений.
Для каждого замера вычисляют объем газа V, десорбированного с одного грамма пигмента по следующей формуле:
(2.2)
где Дh - разность уровней в коленах манометра за вычетом Дh0, мм;
с – плотность заполняющей манометр жидкости, г/см3;
р – атмосферное давление, ГПа;
Т – температура, К;
m – навеска пигмента, г;
- объем сосуда, см3;
– объем части капилляра микроманометра, не заполненной жидкостью, см3;
- объем смачивающей жидкости, см3;
- объем пигмента, см3.
По полученным данным строят графическую зависимость объема выделившегося газа с одного грамма пигмента от продолжительности газовыделения.
2.2.9 Определение пигментных свойств желтого железооксидного пигмента
Определение маслоёмкости проводилось с использованием ГОСТ 21119.8-75, укрывистости – визуальным методом, изложенным в [136], красящей способности – по изменению функции ГКМ по методике, изложенной в[136], цветовых характеристик – с использованием спектрофотометра «Пульсар» по методике, изложенной в [136].
2.2.10 Метод определения деформационно - прочностных характеристик лакокрасочных пленок и покрытий
Определение упруго-деформационных свойств плёнок проводилось методом одноосного растяжения с использованием разрывной машины PGN “Prлzision”.
Свободные пленки получали путём их снятия с поверхности фторопласта скальпелем.
Предел прочности пленки при растяжении (уР) - максимальное напряжение, которое может выдержать пленка, не разрушаясь.
уp = P/Sо; (2.3)
где:
Р – разрывная нагрузка, Н;
So – первоначальная площадь поперечного сечения пленки, м2.
Относительное удлинение пленки при разрыве рассчитывается по формуле:
ер = Дl · 100/l = (l – lo)/lo; (2.4)
где:
Дl - удлинение пленки, м;
l - длина рабочей части пленки в момент разрыва, м;
lo - первоначальная длина рабочей части пленки, м.
Модуль упругости Е рассчитывается на основании закона Гука, по уравнению:
Е = ур/е; (2.5)
где е - относительное удлинение при напряжении растяжения у[134].
2.2.11 Определение минимальной температуры пленкообразования (МТП)
Для определения МТП стиролакриловых и смешанных дисперсий использовали прибор и методику, описанные в [137].
2.2.12 Определение дисперсного состава дисперсий методом динамического светорассеяния
Определение размера частиц эпоксиэфирного олигомера, полимерных и смешанных дисперсий, пигментных дисперсий, производилось с помощью прибора Nanotrack Ultra 151.
Суть данного метода определения размеров частиц заключается в регистрации рассеяния света частицами (дифракционная картинка), при этом угол рассеяния света универсально пропорционален размеру частиц.
Рассеянное частицами излучение регистрируется под разными углами с помощью высокочувствительного многоэлементного кремниевого детектора – фотодиодной матрицы. Излучение полупроводниковых лазеров с помощью линзы фокусируются в плоскость детектора, проходя при этом через измерительную кювету в которой осуществляется проток анализируемой суспензии, эмульсии или сухого порошкообразного материала.
При наличии в кювете частиц наблюдается рассеяние света. Индикатриса рассеяния определяется размером частиц и длиной волны лазера, которая постоянна. Измерение индикатриссы и последующая программная обработка результатов позволяет определить характер распределения частиц по размерам данной системы. Фотодиодные матрицы одновременно обеспечивают измерение интенсивности рассеянного излучения.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 |
