Изучение влияния свойств поверхности волластонита на релологическое поведение водных суспензий




Скачать 38.11 Kb.
НазваниеИзучение влияния свойств поверхности волластонита на релологическое поведение водных суспензий
Дата публикации09.08.2013
Размер38.11 Kb.
ТипДокументы
uchebilka.ru > Экономика > Документы
УДК 667:64, 667:6
Исай Ю.О., Мирошникова К.О., Рубан О.С., Сикорский А.А.
Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт»
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СВОЙСТВ ПОВЕРХНОСТИ ВОЛЛАСТОНИТА НА РЕЛОЛОГИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ ВОДНЫХ СУСПЕНЗИЙ
В работе рассмотрены особенности реологического поведения водных суспензий волластонита в зависимости от геометрической конфигурации частиц.
В роботі розглянуті особливості реологічної поведінки водних суспензій воластоніту в залежності від геометричної конфігурації частинок.
The purpose of this work is research behavior of water suspensions of wollastonite are in-process considered depending on geometrical configuration of particles.
^ Ключевые слова: волластонит, суспензия, реологическое поведение, размер частиц.
Воднодисперсные лакокрасочные материалы в настоящее время являются наиболее перспективным типом материалов, который удовлетворяет требованиям экологичности и экономической эффективности. Увеличение экономической целесообразности использования этих материалов принципиально достигается повышением концентрации наполнителей в системе [1]. При этом, перед разработчиком композиции стоит задача сохранения или улучшения эксплуатационных свойств. Максимальная допустимая концентрация наполнителя в системе может быть повышена за счёт использования фактора упаковки частиц [2].

Для исследования свойств волластонитов выбрано две марки этого микронизированного наполнителя от производителей из России (№1) и из Финляндии (№2). В исследованиях использованы реометрия (вискозиметр Rheotest II), сорбционные измерения (метод БЭТ, адсорбент - аргон), метод Дерягина для определения геометрической удельной поверхности (прибор Т-3).

Суспензии наполнителей готовились при помощи лабораторной мешалки (120 об/мин, мощность привода – 0,5 кВт) якорного типа. Перемешивание осуществляли на протяжении 15 мин., после чего суспензии кондиционировались при температуре 20°С в течение 1 ч до реологических измерений.

Исследуемые волластониты незначительно отличаются по геометрической конфигурации своих частичек (соотношению длины к диаметру волокна) и их гранулометрическому распределению. Для обоих материалов характерно наличие достаточно крупных влокон с длиной до 40 мкм, хотя у №1 доля их выше чему у №2. Частицы последнего более агрегированы, увеличено количество обломков крупных волокон. Средняя длина частиц – 11,0 и 7,5 мкм соответственно. Среднее соотношение l/d для материала №1 составляет 7,3, а для материала №2 – 4,2.

Различия в размерах и конфигурации частиц обуславливают также и различия в физико-химических и поверхностных свойствах материалов (Табл. 1).

Волластонит №1 имеет более развитую поверхность, что подтверждается измерениями адсорбции по БЭТ, так и по методу Дерягина и объясняется более высокой длиной частиц и l/d у первого материала.

Показатель маслоемкости материалов практически одинаков, что объясняется с одной стороны увеличенным свободным объёмом упаковки материала №1, а с другой стороны - большей активностью (развитостью рельефа) поверхности волластонита № 2, что было подтверждено соотношением показателей полной и геометрической поверхности.

Таблица 1

Характеристики волластонитовых наполнителей

Характеристика

Материал

№ 1

№ 2

Удельна поверхность (БЭТ), м2

4,30

3,10

Геометрическая удельная поверхность, м2

0,98

0,66

Коэффициент SБЭТ/Sгеом.

4,38

4,70

Маслоемкость, г / 100 г

35,0

34,5

Свободный объём упаковки частиц, об. %

0,42

0,39


Таким образом, главным отличием материалов является увеличенное практически в 2 раза соотношение l/d для частиц материала №1 в сравнении с тем же показателем для материала №2. Этот факт в значительной степени определяет стабильность структуры и реологические характеристики водных дисперсий этих материалов (Рис. 1).

При одинаковых концентрациях (55,0 масс. %) суспензия материала №1 характеризуется более прочной структурой чем у материала №2, что выражается значением пределов текучести: 1) статического: 0,6 и 0,5 Па соответственно и 2) динамического – 21,0 и 5,0 Па соответственно. У первого материала также более выраженой является склонность к ориентации частиц, что приводит к уменьшению статического предела текучести до 0,2 Па, а динамического – до 11,4 Па после ориентации. У второго материала – уменьшение лишь до 0,4 и 4,5 Па соответственно. Значения динамической вязкости после ориентации значительно возрастают – с 59,9 до 131,7 мПа∙с для материала №1 и с 17,2 до 24,2 мПа∙с для материала №2. Таким образом, материалы проявляют псевдопластическое поведение и реопексный характер течения за счёт ориентации частиц в потоке.



Рис. 1. Зависимость скорости сдвига от напряжения сдвига для

реологических кривых водных суспензий волластонитов: а - №1; б - №2.
В работе установленно что реологические харакетристики водных суспензий волластонита сильно зависят от геометрического соотношения l/d его частиц. При увеличении этого соотношения от 4,2 до 7,3 значение статического предела текучести увеличивается на 15 %, а динамического – в 4 раза, что обусловленно возрастанием влияния ориентации частиц материала в потоке.
Литература

  1. Heilen, W. Additives for waterborne coatings / W. Heilen. – Vincentz Network GmbH, 2009. – 222 p.

  2. Gosh, P. Adhesive and Coating Technology / P. Gosh. – Tata Mc-Graw-Hill Education, 2008. – 172 p.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Изучение влияния свойств поверхности волластонита на релологическое поведение водных суспензий iconИсследование особенностей распределения стохастических отклонений оседаний земной поверхности
Тельность очистных работ постоянно повышается. Однако в результате выемки угольных пластов образуются мульды сдвижения на земной...

Изучение влияния свойств поверхности волластонита на релологическое поведение водных суспензий iconиспользование гис-технологий для управления водными ресурсами беларуси
Гис. Созданию гис водных ресурсов страны должны предшествовать детальные исследования закономерности их формирования, изучение проблем...

Изучение влияния свойств поверхности волластонита на релологическое поведение водных суспензий iconПрименение метода атомно-силовой пробы в квантово-химических расчетах свойств графена
Поэтому основной целью настоящей работы было изучение свойств графена как части системы «графен – атомарный газ». Изучение было выполнено...

Изучение влияния свойств поверхности волластонита на релологическое поведение водных суспензий iconЭлектродинамика и распространение радиоволн
Целью дисциплины эдиррв является изучение основ теории макроскопической электродинамики, ее применение для анализа электромагнитных...

Изучение влияния свойств поверхности волластонита на релологическое поведение водных суспензий iconОбработка сигнала в сканирующей микроволновой микроскопии
Целью такой диагностики может быть как получение подробной информации относительно свойств поверхности контролируемого объекта (включая...

Изучение влияния свойств поверхности волластонита на релологическое поведение водных суспензий iconОценка влияния резиноармированных опорных частей на динамическое поведение башенной конструкции
В данной статье на примере башни ветроагрегата приводятся результаты экспериментального исследования влияния демпфирующих опор из...

Изучение влияния свойств поверхности волластонита на релологическое поведение водных суспензий icon§5 Цилиндрические поверхности с образующими, параллельными координатным...
Перед тем как начать изучение пространственных геометрических образов, соответствующим уравнениям 2-й степени, рассмотрим один специальный...

Изучение влияния свойств поверхности волластонита на релологическое поведение водных суспензий iconМетодические указания к большому специальному практикуму по генетическому...
«Генетическим анализом мы называем систему опытов, наблюдений и вычислений, имеющих целью разложение свойств (признаков) организма...

Изучение влияния свойств поверхности волластонита на релологическое поведение водных суспензий iconCx-x электроразрядная обработка порошков твердых сплавов с целью...
Целью данной работы является исследование влияния эр обработки порошков твердых сплавов на изменение структуры и основных свойств...

Изучение влияния свойств поверхности волластонита на релологическое поведение водных суспензий iconИзучение сорбционных свойств углеродных и полимерных энтеросорбентов...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<