Определение показателей карбамидоформальдегидных связующих. Определение показателей термопластичных клеев, страница 3

 Колориметрический способ

Оборудование и материалы: чашечка для смолы (клея), пипетка, универсальная индикаторная бумага, эталонная цветная шкала.

Теоретические сведения. Сущность колориметрического способа заключается в том, что определенные вещества (индикаторы) меняют свой цвет при изменении кислотности веществ, на них воздействующих. К таким индикаторам относятся лакмусовая бумажка, тимолфталеин и другие вещества.

Данный способ применяют только для смол, имеющих слабую собственную окраску (карбамидоформальдегидные и ПВА-дисперсии).

        Порядок определения. Наливают в чашечку около 1 мл (2-3 кап­ли)  испытываемой смоли (клея). Добавляют к смоле 1-2 капли уни­версального индикатора и тщательно размешивают до получения рав­номерной окраски. Сравнивают окраску смолы с окраской эталонов цветной шкалы и определяют по ней рН.

Вывод: кислотность (концентрация водородных ионов)  определенная колориме-трическим способом составляет рНсм=7 и рНкл=7, что соответствует нормативным значениям, которые составляют 6,5…8,5. Среда кислая.

1.2.4  Определение времени желатинизации

Временем желатинизации называют период, в течение которого клей переходит из жидкого в почти твердое, нерастворимое и неплавкое состояние. Данный показатель определяют для двух режимов склеивания; при температуре (100±2)°С и при комнатной   температуре (20±2)°С. В первом случае говорят о времени отверждения, во втором - о периоде жизнеспособности клея. Эти показатели очень важны для выбора оптимальных параметров  процесса склеивания, составления рецептуры клея, расчета производительности клеильных прессов.

1.2.4.1 Определение времени отверждения

Оборудование и материалы: аналитические весы, пробирка, стеклянная палочка, электроплитка, сосуд с водой, секундомер, хлорид аммония (20%-ный водный раствор), смола.

Теоретические сведения. Сущность метода заключается в измерении времени, в течение которого клей, находящийся в пробирке, погруженной в кипящую воду, переходит в твердое состояние.

Порядок определения. Взвешивают пробирку с точностью до 0,1 г. Помещают в нее карбамидоформальдегидную смолу (примерно 1/5...1/4 объема пробирки) и определяют массу смолы с точностью до 0,1 г. Добавляют в смолу отвердитель – 20%-ный водный раст­вор хлорида аммония, масса которого составляет 5% от массы смо­лы. Тщательно перемешивают клей. Пользуясь зажимом, вертикально ставят пробирку с клеем в сосуд с кипящей водой, так чтобы весь клей находился ниже уровня воды, и тотчас же включают секундомер. (Работать обязательно вдвоем!). При постоянном помешивании клея фиксируют время, в течение которого он переходит в твердое состояние.

 Выполнение: Опыт проводится 2 раза.

    Масса пустого стакана 12,4г.

    Масса стакана со смолой 16,06г.

    Масса смолы 3,66г

     5% = (16,06-12,4)*0,05=0,183г.

     Время отверждения 1 минута 15 секунд.

Вывод: Время отверждения при 100 0С составляет 1 минуту 15 секунд, что не соответствует нормативному значению, которое составляет 35…55 с.

1.2.4.2 Определение времени жизнеспособности

Рисунок 5 – Зависимость между кислотностью карбамидоформа-

льдегидной смолы и необходимый

объемом отвердителя

 
Оборудование и материалы: чашечка для cмолы, стеклянная палочка, весы ВЛКЭ-500, смола, 10%-ный раствор щавелевой кис­лоты, 20%-ный водный хлорид аммония.

Теоретические сведения. Сущность метода заключается в

 ви­зуальном наблюдении изменения текучести клея после

 введения в него отвердителя.

 Порядок определения.  На весах ВЛКЭ-500 с точностью до 0,01 г взвешивают чашечку для смолы, помещают в нее примерно 50 г смо­лы и находят ее массу в точностью до 0,01 г. Определяют   кон­центрацию водородных ионов (рН) смолы колориметрическим способом и пользуясь графи­ком (рисунок 5), рассчитывают не­обходимый объем отвердителя – 10%-го раствора щавелевой кислоты.

После этого добавляют в смолу необходимый объем отвердителя и, тщательно пере­мешивая клей, определяют, че­рез какой промежуток времени начинается его желатинизация (потеря текучести).

Вывод: Время жизнеспособности клея составляет не 2…3 часов, что соответствует нормативному значению.

         1.3 Определение клеящей способности клеев и клеевых соединений

         Оборудование и материалы: заготовки для образцов из древе­сины сосны или ели в виде прямоугольных брусочков размерами 20Ч20Ч50 мм и 20Ч10Ч30 мм; рычажный пресс для склеивания ооразцов; испытательная машина Р-5 с максимальным усилием 50 кН; приспособление для испытания на скалывание вдоль волокон.

Рисунок 6 – Образец для испытания клеевого соединения на скалывание вдоль волокон по клеевому шву

 
        Теоретические сведения. Клеящая способность является важ­нейшей характеристикой клеев. Она оценивается пределом

 прочно­сти при скалывании стандартных образцов

массивной древесины, склеенных данным клеем при

комнатной температуре. Водостойкость клеевых соединений

определяют на этих образцах после температурно-влажностных воздействий на них. Сущность способа заключается в определении разрушающей наг­рузки на образец, подвергаемый скалыванию вдоль волокон по клее­вому  слою.

         Приготовления клея. Клей холодного отверждения массой при­мерно 20...30 г приготавливают путем добавления к испытываемой смоле необходимого объема соответствующею отвердителя. Для карбамидоформальдегидных смол отвердителем является 10%-ный водный раствор щавелевой кислоты. Объем отвердителя зависит от рН смолы, а для старых смол - определяется опытным путем.