Лабораторна робота 13

ВипробуванНЯ ЛАКОФАрбових матеріалів

13.1 Основні положення

Лакофарбовими матеріалами називають в’язкорідкі суміші, що наносяться на поверхню тонким шаром, який через деякий час твердне та створює плівку, міцно зчепленою з основою.

До лакофарбових матеріалів відносять: пігменти (сухі фарби), в’яжучі (оліфи, клеї), лаки, фарбувальні суміші (фарби), розчинники та розріджувачі тощо.

Лакофарбові матеріали застосовують для захисту інших матеріалів від руйнуючих впливів середовища, для оздоблення фасадів будівель та приміщень, для створення в них необхідних санітарно-гігієнічних умов.

13.2 Визначення властивостей зв’язуючих речовин

Мета роботи: ознайомлення зі стандартними методами визначення густини та в’язкості в’яжучих речовин (на прикладі оліфи) та практичне їх виконання. Прилади та обладнання: ареометр, скляний циліндр місткістю 250 мл, оліфа, яка досліджується.

Прилади: воронка НДЛК, бензин, вимірювальна посудина, секундомір, вода, оліфа, що досліджується.

У фарбувальних сумішах в’яжучими речовинами можуть бути: оліфи, (у олійних фарбах), клеї (у клейових фарбах), полімери (у полімерних фарбах та лаках), а також неорганічні в‘яжучі (у вапняних, силікатних та інших фарбах).

Програма наших занять містить визначення густини та в’язкості оліфи. Оліфу наливають у циліндр, потім занурюють туди ареометр. Після того, як ареометр зайняв у рідині стійке положення, на рівні рідини беруть відлік. Глибина занурення приладу у рідину характеризує її густину: чим щільніше рідина, тим менша глибина занурення ареометра. Відлічуючи зверху вниз, відмічають показання шкали денсиметра, відповідне до рівня рідини в циліндрі. Показання ареометра, відлічене з похибкою до сотих часток одиниці, і є густиною рідини. Дослід виконують два-три рази, а результат записують до лабораторного журналу табл. 13.1.

В’язкість оліфи дає уявлення про зручнонаносимість її на поверхню. При великій в’язкості оліфа щільно розподіляється на поверхні тонким шаром, при малій – стікає з поверхні. Для кожного виду оліфи (лаку) ступінь в’язкості встановлюється стандартом.

Таблиця 13.1 – Визначення густини в’яжучого (оліфи)

Показники	Розм.	Результат
І	ІІ	ІІІ
Ціна поділку ареометра Густина Середній результат	г/см^3 г/см^3

Перед визначенням в’язкості оліфи воронку та її випускний отвір ретельно промивають бензином та сушать згідно з рис. 13.1.

В’язкість оліфи визначають при 20° С. У внутрішню посудину приладу при закритому отворі наливають оліфу, яка досліджується, до визначеного рівня. Відчиняють випускний отвір і одночасно вмикають секундомір. Показником в’язкості оліфи вважають час у секундах, потрібний для витоку 100 мл оліфи. Дослід повторюють два-три рази, за кінцевий результат приймають середнє арифметичне з трьох визначень. Результати виконання роботи записують до лабораторного журналу.

		Рівень у циліндрі повинен бути на відмітці 100

Форма звіту: лабораторний журнал.

13.3 Визначення властивостей пігментів

Мета роботи: ознайомлення зі стандартними методами визначення лугостійкості, олієємності та покривності пігментів і практичне їх визначення.

Прилади та обладнання: пробірка з 5%-ним розчином їдкого калію (натру), пробірка з водою, як показано на рис. 13.2, пігмент, що досліджується, відбілена льняна олія, порцеляновий тигель зі сферичним дном, бюретка на 20 мл, скляна паличка, технічні ваги, природна оліфа, скляна пластинка (100×300 мм), технічні ваги, пензлі, чорно-білий трафарет згідно з рис. 13.4.

Пігменти (сухі фарби) – це тонкі кольорові порошки, нерозчинні у воді, в’яжучій речовині та розчиннику. Від якості пігменту залежить не тільки колір, але й довговічність лакофарбового покриття. Пігменти бувають природні та штучні, органічні та неорганічні.

Програма занять з визначення властивостей пігментів містить випробування пігменту на лугостійкість, олієєменість та покривність.

Лугостійкість – це властивість пігменту протистояти дії лугу.

Для досліду зважують дві наважки пігменту по 3 г кожна. Одну наважку пігменту насипають в пробірку з розчином їдкого калі (натру), іншу – в пробірку з водою. Вміст пробірок інтенсивно збовтують і дають йому відстоятися. Через 15 хвилин порівнюють вміст пробірок за кольором: якщо він змінився – пігмент нелугоємність. Нелугостійкі пігменти не придатні для виготовлення сумішей, які містять луги: вапняних, цементних, силікатних та казеїнових.

Результати, одержані під час випробувань, заносять до лабораторного журналу (табл. 13.2).

Таблиця 13.2 – Визначення лугостійкості пігменту

Показники		Результат
І	ІІ	ІІІ
Пігмент Наважка пігменту Вид лугу Концентрація лугу Тривалість випробування Зміна кольору Висновок про лугостійкість	г   % год

Олієємність пігменту характеризують кількістю олії, яку слід додати до пігменту для одержання блискучої масляної пасти; вона складає в середньому 10-100 %. Чим менша олієєемність пігменту, тим він економічніший й тим більш стійким буде олійне пофарбування. Схема визначення олієємності показана на рис. 13.3.

З похибкою не більш 0,01 г відважують 5 г пігменту, який потім висипають до порцелянового тигля зі сферичним дном. З бюретки на пігмент приливають відбілену лляну олію: спочатку 0,3 мл, потім 2-3 краплі, потім по одній краплі. При цьому пігмент перемішують скляною паличкою. Спочатку утворюються окремі грудки, які поступово поєднуються в пасту, тобто в суцільну грудку з блискучою масляною поверхнею. Це означає, що точка насичення пігментом досягнута. Кількість витраченої олії обчислюють за різницею рівнів у бюретці до початку досліду та по закінченні його.

Олієємність пігменту визначається за формулою 13.1, %:

, (13.1)

де v – кількість витраченої олії, мл;

ρ – густина оліфи, г/см³;

Q – наважка пігменту, г.

Одержану величину олієємності пігменту порівнюють з олієємністю, встановленою для цього пігменту стандартом.

Результати, одержані під час випробування, занести до лабораторного журналу (табл. 13.3).

Таблиця 13.3 – Визначення олієємності пігменту

Показники	Розм.	Результат
І	ІІ	ІІІ
Пігмент Наважка пігменту Густина оліфи Кількість витраченої оліфи Олієємність пігменту	г г/см^3 см^3 %

Потім виготовляють фарбу на пігменті, що випробується, для чого використовують фарбову пасту після визначення олієємності, додаючи до неї природну оліфу, та розтиранням доводять до малярної консистенції. Одержані результати записують до лабораторного журналу (табл. 13.4).

Таблиця 13.4 – Виготовлення фарби малярної консистенції

Показники	Розм.	Результат
І	ІІ	ІІІ
Пігмент Наважка пігменту Густина оліфи Загальна кількість витраченої оліфи	г г/см^3 см^3

Покривність – властивість фарби при мінімальному рівномірному нанесенні її на однокольорову поверхню робити невидимим колір останньої або, у випадку нанесення на чорно-білу підкладку, уникнути контрастність між чорною та білою смугами. Кількісно покривність виражають в грамах фарби, необхідної для того, щоб зробити невидимим колір поверхні площею 1 м², яка фарбується (г/м²).

Покривність лакофарбових матеріалів (фарб, емалей) та неорганічних пігментів визначають за ГОСТом 8784-75.

Сутність візуального методу полягає в нанесенні шарів лакофарбового матеріалу на скляну пластину до припинення просвічування чорних або білих смуг на трафареті, покладеному під скляну пластинку.

Зважують чисту знежирену скляну пластинку, записують її масу (m₁). Пензлем наносять на пластинку один або два шари фарби. Шари наносяться у різних напрямках. Під пластинку з нанесеним матеріалом підкладають трафарет і спостерігають, чи не просвічуються смуги. Якщо смуги просвічують, наносять наступні шари матеріалу до повного зникнення різниці між ними. Підтоки фарби стирають тканиною. Пластинку з матеріалом зважують, масу (m₂) записують.

Покривність (в г/м²) невисушеного лакофарбного матеріалу, що не містить розчинник, обчислюють за формулами: а) рахуючи на фарбу малярної консистенції

; (13.2)

б) рахуючи на пігмент

; (13.3)

де m₁ – маса нефарбованої скляної пластинки, г;

m₂ – маса пластинки з фарбою, г;

S – площа скляної пластинки, см²;

b – вміст оліфи у фарбі малярної консистенції.

Одержані результати записують до табл. 13.5 лабораторного журналу.

Таблиця 13.5 – Визначення покривності пігменту

Показники		Результат
І	ІІ	ІІІ
Кількість фарби малярної консистенції, Площа пластинки, яка покривається Кількість оліфи у складі фарби малярної консистенції Маса скляної пластинки Маса скляної пластинки після досягнення покривності Маса фарби на скляній пластинці Покривність (на фарбну суміш) Покривність (на сухий пігмент)	г см^2   % г   г г г/м^2 г/м^2
Середнє значення

Форма звіту: лабораторний журнал.

Дата добавления: 2015-07-10