Лабораторная работа 4 измерение концентрации

Под концентрацией раствора смолы или клея понимают содержа­ние (массовую долю) абсолютно сухого основного вещества (полиме­ра) в процентах к общей массе раствора. Поэтому часто этот пока­затель обозначают термином сухой остаток.

Концентрация оказывает существенное влияние на физико-хими­ческие и технологические свойства смол и клеев. При постоянной температуре она тесно связана с вязкостью раствора, плотностью и другими показателями.

Смолы низкой концентрации характеризуются повышенной впитываемостью в пористые тела, текучестью, пониженной клеящей способ­ностью, меньшей скоростью желатинизации.

Повышенная концентрация смолы вызывает рост вязкости, что влечет за собой неравномерное нанесение на склеиваемую поверхность, увели­чение расхода, снижение адгезионных свойств клея. Концентрация смолы регулируется соотношением исходных компонентов и глубиной поликонденсации при синтезе. В целях повышения концентрации про­изводят вакуумирование смолы. Снижают концентрацию добавлением растворителя.

Концентрация клеевого раствора в значительной степени обус­ловливается областью его применения. Так, при использовании карбамидоформальдегидных смол при склеивании шпона и облицовывании дре­весных материалов шпоном концентрация клеев должна находиться в пределах 55-60%, для производства древесностружечных плит – 50-55%, при склеивании массивной древесины – 65-70%. Дальнейшее повышение концентрации приводит к высоким значениям вязкости и сокращению срока жизнеспособности смол, что нежелательно. Концентрацию смолы определяют: гравитационным (весовым) методом, являющимся эталонным и рефрактометрическим.

Содержание сухого остатка

Жидкие смолы всегда содержат в себе не только конечные и промежуточные продукты реакции, но и растворитель: воду, спирт, ацетон и т. д. Процесс склеивания осуществляется за счет клеящего вещества-полимера, растворитель же необходим для снижения вязкости, облегчения нанесения клея на поверхность и т. д. Постепенно он вообще испаряется из клеевого шва.

Сухим остатком называется та часть клея, которая остается в клеевом шве после удаления растворителя, т.е. содержание клеящего вещества в жидкой смоле. От величины сухого остатка зависят расход жидкой смолы, так как для обеспечения заданной прочности не­обходимо наносить на поверхность достаточное количество клеящего вещества, вязкость раствора и время желатинизации. Так, у карбамидоформальдегидных смол повышение концентрации от 50 до 70% при­водит к сокращению времени желатинизации при 100°С почти вдвое. Величину сухого остатка .можно регулировать в процессе варки смолы длительностью вакуум-сушки. У готовых смол, в случае необ­ходимости, сухой остаток можно снизить, введя растворитель. Определяют сухой остаток путем высушивания навески смолы до постоянного веса и определения его доли в массе жидкой смолы в процентах.

Ход выполнения работы

1. Взвесить чистую, высушенную бюксу с крышкой на весах с точностью до 0,0002 г.

2. Отвесить в нее с такой же точностью навеску смолы весом1,5-2,0 г.

3. Поместить бюксу вместе со снятой крышкой в сушильный шкаф, где высушивать в течение двух часов при температуре 105±2°С.

4. После сушки бюксу со смолой закрыть крышкой и поместить для охлаждения в эксикатор

5. После охлаждения взвесить на весах с точностью до ±0,0002 г. Контрольное взвешивание произвести через 0,5 часа дополнитель­ной сушки. Вычислить сухой остаток по формуле

(1)

где К - содержание сухих веществ, %; °G₂ - конечный вес смолы пос­ле высушивания; G₁- вес жидкой смолы.