ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы исследования свойств гидрофобных покрытий из "Кремнеорганические защитные покрытия " Определение краевого угла смачивания. Для характеристики поверхности твердых тел используется величина краевого угла смачивания на границе раздела фаз. Из существующих различных методов определения углов смачивания [1, 116, 222, 319] наиболее пригодным является метод избирательного смачивания, разработанный П. А. Ребиндером [218]. Методы измерения смачиваемости порошков [1, 116] и макроповерхностей твердых тел [222, 319] различны. [c.45] Наиболее широко применяемый метод исследования смачиваемости макроповерхностей твердых тел основан на определении краевого угла капли жидкости на поверхности твердого тела в воздухе и пузырька воздуха на поверхности твердого тела в воде [5, 70]. Для этого контур капли проектируют па экран или наблюдают каплю под микроскопом. К контуру капли в точке ее соприкосновения с твердой поверхностью около границы раздела трех фаз проводят касательную и таким образом определяют краевой угол или же измеряют вертикальные и горизонтальные размеры капли, по которым затем вычисляют значение угла смачивания. [c.45] При получении на экране увеличенного изображения капли, помещенной между линзой и источником света, проводят к контуру касательную и краевой угол определяют при помощи обычных угломерных устройств [219]. Этот метод требует большой затраты времени и позволяет определить углы смачивания только с точностью 7—10°. [c.45] Для гидрофильных порошков коэффициент Р оказывается больше единицы, для гидрофобных — меньше. Этот коэффициент не зависит от дисперсности порошка. [c.48] Теплоту смачивания порошков с большой удельной поверхностью можно определить при помощи калориметров. Удобным является калориметр (рис. 6), разработанный в лаборатории коллоидной химии Ленинградского университета [1051. Он состоит из сосуда Дьюара, помещенного в термостат 1. В сосуд вставлен второй сосуд 7 с капиллярной шкалой 2, боковым отростком 4 с краном и воронкой. Во внутреннем сосуде находится вплавленная пробирка. Внутренний сосуд наполняется жидкостью с большим коэффициентом термического расширения (толуол или хлороформ), а сверху водным раствором какого-нибудь красителя (для облегчения наблюдения по капиллярной шкале). Чтобы получить цену одного деления в калориях, шкалу градуируют по теплоте нейтрализации. В пробирку 6, находящуюся во внутреннем сосуде 7, вставляют пробирку 5 с мешалкой 3. Между стенками пробирок должен быть небольшой зазор. [c.48] Определив истинный тепловой ход калориметра, как это обычно делают при калориметрических измерениях, определяют теплоту смачивания испытуемого вещества, быстро всыпая его навеску в жидкость, помещенную во внутреннюю пробирку, и перемешивая порошок с помощью мешалки 7. [c.48] Вследствие теплового эффекта окрашенный раствор поднимается по капилляру. Наблюдая за положением мениска в капилляре и учитывая тепловой ход прибора, определяют теплоту смачивания порошка. [c.48] Относительная ошибка определения теплоты смачивания зависит от общего теплового эффекта процесса и составляет при 0 = 20 кал/г — 3%, при 0 = 5 кал/г — 5% и при 0 = 2 кал [г — 6%. [c.48] Время смачивания определяется по секундомеру, считая от начала погружения образца в воду до его опускания на дно сосуда. [c.49] Гидрофобность при определении по методу цветка выражается в секундах. Она зависит от переплетения ткани, толщины и веса образца. При испытании влияния различных гидрофобизаторов на одну и ту же ткань эта методика дает удовлетворительные результаты. [c.49] Определение водопроницаемости. Водопроницаемость — способность материала пропускать воду под давлением. Ее величина обычно характеризуется количеством воды, прошедшей за 1 ч через 1 м поверхности материала при заданном постоянном давлении. Наиболее простой метод определения водопроницаемости (метод трубки по ОСТ 3720) сводится к действию на поверхность образца столба воды высотой 350 мм и диаметром 25 мм. Такое испытание является вполне достаточным для гидрофобизованных материалов, эксплуатирующихся в обычных атмосферных условиях, так как надежное водоотталкивающее защитное покрытие должно противостоять в течение суток гидростатическому давлению порядка 150—250 мм вод. ст. [c.49] При определении водопроницаемости материалов под давлением более 1 м вод. ст. можно использовать стандартный прибор, ручной насос которого создает давление до 10 ат [123]. [c.50] Определение водопоглощения при полном погружении в капиллярном подсосе. Для определения водопоглощения при полном погружении гидрофобизованные и высушенные при (110 5)°С контрольные образцы на 24 ч помещают в воду с температурой (20 2)°С так, чтобы слой воды над ними составлял 2—3 см. [c.50] Чтобы определить водопоглощение при капиллярном подсосе, образцы устанавливают в воде так, чтобы смачивалась одна из их граней. В зависимости от предъявляемых к изделиям требований испытание длится от 24 до 48 ч. [c.50] Эффективность гидрофобизации определяется отношением т. е. отношением водопоглощения образцов до и после гидрофобизации. [c.50] применяемая для испытаний, должна быть чистой, так как малейшие примеси каких-либо веществ в ней очень сильно влияют на смачиваемость. Особенно сильно изменяют смачиваемость поверхностно-активные вещества (гумусовые вытяжки, сапонин, сульфитно-спиртовая барда, жирные кислоты). Они образуют на поверхности твердого тела адсорбционные слои ориентированных молекул, вследствие чего возникает инверсия смачивания. В случае гидрофобных изделий это ведет к гидрофилиза-ции поверхностей. [c.50] Образцы выдерживают под душем 2—12 ч. В течение этого времени их периодически взвешивают (для определения водопоглощения). Если необходимо, то по окончании испытаний определяют механическую прочность образцов. Потерю прочности вычисляют в процентах по отношению к образцу, не подвергавшемуся дождеванию. [c.51] При определении стойкости к длительному дождеванию гидрофобных пленок на металлах и стекле главным критерием для оценки изменения состояния покрытия является изменение краевого угла смачивания. [c.51] Определение гигроскопичности (сорбционного влаго-поглощения). Гигроскопичность — способность материала сорбировать влагу при нахождении во влажной атмосфере. [c.51] Вернуться к основной статье