Определение вязкости
При установлении качества лакокрасочных материалов (лаков, смол, масел и др.) большое значение имеет вязкость продукта., которая должна строго соответствовать требованиям технических условий. ,
Для определения. вязкости используют следующие методы:
1. Определение относительной ВЯЗ-КОСТИ, которое производится сравнением вязкости олифы, лака или уплотненного масла с вязкостью воды или сырого масла при одной и той же температуре.
2. Определение условной вязкости, которое заключается в установлении времени истечения определённого объема жщкости нз данного сосуда через отверстие данного диаметра при данной температуре.
3. Определение абсолютной вязкости, которое производится путем измерения силы трения между отдельными частицами жидкости.
Во всех случаях измерения вязкости необходимо строго соблюдать установленную температуру.
Приборы для измерения вязкости называют. вискозиметрами.
- Для определения относительной вязкости наибольшее распространение получил вискозиметр Энглера (рис. 30).
Вязкость по этому прибору определяется по време'ни (число
Секунд), в течение которого, ори установленной температуре, из оооуда вытекает через имеющееся в дне отверстие определенный объем жидкости. >
Вязкость выражают в так называемых градусах Энглера, которые получают делением времени вытекания (в секундах) испытуемой жидкости на время вытекания (в секундах) равного объема воды при 20°.
При определении вязкости полимеризованных масел время их истечения часто сравнивают со временем истечения. неполи- меризованного (сырого) масла. ‘
Рис, 30. Вискозиметр Энглера: /—резервуар для масла; 2—деревянный стержень; 5—мешалка; 4—лопасть мешалки. |
Шариковый метод. В обыкновенный мерный цилиндр наливают' 100 мл лака »'или масла £ опускают стальной шарик определённого веса и диаметра.
Замечают, сколько секунд /падает шарик до дна. Предварительно устанавливают скорость падения такого шарика в стандартном лаке или масле/ Обычно испытание проводят. при 20°.
11ри очень темных жидкостях, в которых не видно движения шарика, ща дно цилиндра ^наливают б—10 мл. насыщенною раствора поваренной оол'и и отмечают падение шарика от верхнего уровня до раствора соли.
Определение условной вязкости МОЖНО производить вискозиметром (воронка) Форда, воронкой НИИЛК и вискозиметром ВЗ-4.
"Воронка Форда (рис?. 31) состоит из цилиндра с коническим дном, имеющим отверстие, через которое вытекает жидкость. Под этим прибором помещают стеклянный цилиндр с делениями для. определения объема вытекающей жидкости.
При определении вязкости выпускное отверстие воронки закрывают, а испытуемые лак и масло, подогретые до 20°, наливают в цилиндр прибора до заполнения желобка, окружающего. верхнюю часть. цилиндра (для создания постоянного начального уровня жидкости). Затем отверстие открывают и определяют продолжительность истечения жидкости в секундах.
Вязкость выражают временем истечения (в секундах) 100 мл испытуемой жидкости. Опыт повторяют 2—3 раза и выводят среднее из нескольких определений.
При определении вязкости лаков и масел воронкой НИИЛК (рис. 32) лак или другую жидкость, имеющие температуру 20°, наливают в воронку ) (до краев). Излишек жидкости при переливании вытекает в шейку 2, прэтому высота слоя жидкости 'В начале опыта всегда постоянна. Открывая краном 3 выпускное отверстие, отмечают время истечения (в секундах) 100 мл жидкости. в мерный цилиндр.
Воронка изготовляется из латуни с последующим никелированием или хромированием. Размеры воронки: высота 140 мм, »верхний диаметр 63 мм, диаметр отверстия 7 мм.
Рис. 32. Воронка НИИЛК- /—воронка; 2—шейка воронки; . 3—кран. |
Определение производят два раза. В случае расхождения показателей больше чем на одну секунду определение повторяют в третий раз. Значение вязкости 'Испытуемой жидкости выводят как среднее из данных, полученных при всех определениях.
Для быстрых определений вязкости непосредственно в процессе *
Производства уплотненных масел и лаковых основ пользуются методом «пузырька».
Сущность метода состоит в сравнении скорости движения пузырька воздуха в растворе испытуемой смолы (или масла) со скоростью в жидкости, имеющей (заранее обусловленную) стандартную вязкость. Испытуемый раствор и стандартную жидкость помещают в пробирки одинаковой высоты и одинакового внутреннего диаметра.
Для приготовления раствора испытуемой смолы или масла в фарфоровый стаканчик емкостью 100 мл 1на технически« весах отвешивают навеску смолы или масла около 10 г, к которой по весу прибавляют растворитель. Содержимое стакана тщательно перемешивают.
Для проведения определения в пробирку наливают предварительно приготовленный раствор испытуемой смольи (или масла) и охлаждают до комнатной температуры. После этого в пробирке оставляют такое количество раствора, чтобы между пробкой и поверхностью раствора остался зазор, равный зазору в стандартном образце. Затем пробирку плотно закрывают пробкой. Пробирки с испытуемым раствором и стандартной жидкостью одновременно перевертывают пробками вниз. Пузырьки воздуха б обеих пробирках должны подниматься с одинаковой скоростью. Если пузырек воздуха в иапьитуемом растворе движется быстрее, чем в стандартной жидкости, то нужно
Рис. 33. Вискозиметр ВЗ-4. |
Уменьшить количество добавляемого к испытуемой смоле растворителя, если медленнее, то увеличить. Вязкость в этом случае выражается процентным содержанием растворителя в растворе испытуемой смолы.
Так, если пузырек воздуха движется с одинаковой скоростью и в стандартной жидкости, и в испытуемом растворе, содержащем 60% смолы (или масла) и 40% растворителя, то вязкость такой смолы (или масла) считается равной 40%.
Определение абсолютной вязкости производится при помощи вискозиметра Оствальда. В шарик вискозиметра наливают (выше метки) испытуемую жидкость и вискозиметр погружают в стакан с водой, подогретой до температуры, установленной для измерения вязкости.
Затем отмечается время, необходимое для истечения жидкости от верхней до нижней метки, нанесенной под шариком. Вязкость высчитывается по формуле.
В лабораториях для определения условной вяз, кости пользуются вискозиметром ВЗ-4 (рис. 33). Лак или другой испытуемый 'материал доводят до температуры 20°, тщательно перемешивают и наливают в 'щливдри'ческий сосуд, переходящий в полый конус, отверстие которого предварительно закрывают пальцем. Лаку дают отстояться для удаления пузырьков, воздуха, пену снимают стеклянной палочкой и, отняв (палец от отверстия, включают секундомер* Жидкость сливают в приемный сосуд. (Когда прекращается непрерывная струя жидкости,, секундомер. закрывают.
Время истечения жидкости (в секундах) из вискозиметра ВЗ-4 является условной вязкостью. Определение производят 2—3 раза. Расхождения не должны превышать 5% (принимая максимальный результат за Ю0%3. Значение вязкости выводят как среднее из полученных определений. Перед определением и после определения вязкости. вискозиметр промывают соответствующим растворителем и вытирают мягким и сухим материалом.
Вискозиметр изготовляется из дюралюминия или пластмассы.