Материал: 2873

26

Экспериментальная часть

Опыт 1. Приготовление клеевой композиции на основе КФС и определение времени ее отверждения

Необходимое оборудование и реактивы:

Весы аналитические; смола карбамидоформальдегидная; различные наполнители (древесная мука (ДМ), природные и активированные глинистые минералы: каолин (КЛН), монтмориллонит (МНТ) и др.); отвердители КФС – хлорид аммония, щавелевая кислота, муравьиная кислота, HCl.

Каждый студент получает индивидуальное задание, в котором преподаватель указывает рецептуру клея. Примерные рецептуры клея приведены в табл. 6.

Таблица 6

Примеры рецептур клея (на 10 г смолы КФС)

Согласно рецептуре, приведенной в табл. 6, студент готовит образец клеевой композиции. Для этого необходимо взвесить компоненты клеевой композиции в указанной последовательности: наполнитель, отвердитель (если сухой) и в картонной коробочке примерно 10 г КФ-смолы. В коробочку со смолой вначале добавить отмеренное количество наполнителя и перемешивать палочкой до однородной консистенции. После этого вводится отмеренное количество отвердителя (хлорид аммония, щавелевая или муравьиная кислота). Одновременно с введением отвердителя следует засечь время начала

27

отверждения клеевой композиции и постоянно помешивать состав палочкой до его полного затвердевания, время отверждения фиксируют секундомером. Посуду после приготовления клея следует тщательно отмыть горячей водой. Результаты занести в табл. 7.

Таблица 7 Время отверждения клеевой композиции на основе КФС с различными

отвердителями и наполнителями

Сравните влияние типа и количества различных отвердителей и наполнителей на скорость отверждения карбамидоформальдегидной клеевой композиции. Сделайте общий вывод. Ответьте на вопросы для самоконтроля, указанные в конце работы.

Опыт 2. Отверждение эпоксидной смолы

Приготовление клеевой композиции на основе эпоксидной смолы

Полимерную банку с эпоксидной смолой погружают на 7-10 мин в сосуд с водой, температура которой 80-90 °С. В фарфоровой чашке взвешивают 3 г эпоксидной смолы и в остывшую смолу добавляют 0,8 г отвердителя, содержащего полиэтиленполиамин с пластификатором. Композицию тщательно перемешивают, и она пригодна к применению в течение 30 мин с момента введения отвердителя.

Склеивание деталей эпоксидным клеем

Вначале необходимо подготовить поверхности склеивания, для этого шлифовальной шкуркой поверхность детали следует зачистить, затем протереть бумагой или ветошью, смоченной в бензине или ацетоне, подсушить. Клеевая композиция наносится на подготовленную поверхность шпателем или любой пластинкой слоем толщиной не менее 2 мм. Склеиваемые детали следует закрепить на время отверждения, нагрузка не должна превышать 3 кг/см2, время отверждения композиции при температуре 18 °С – 16 ч. Запишите данные опыта. Отметьте наблюдаемые явления.

28

Вопросы для самоконтроля:

1.Что представляет собой процесс склеивания?

2.Каковы виды и состав клеевых материалов?

3.Какие токсичные соединения присутствуют в отходах карбамидоформальдегидных смол?

4.Для чего в клеевую композицию вводятся наполнители и другие добавки?

5.Какой процесс протекает при отверждении КФС?

Лабораторная работа № 5

КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ В КИСЛОЙ СРЕДЕ. ОКСИДИРОВАНИЕ КАК МЕТОД ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ

Цель работы

1.Изучить влияние кислой среды на процесс коррозии металлов.

2.Ознакомиться с процессом оксидирования стали как методом защиты от коррозии.

3.Составить схемы коррозионных элементов и определить их ЭДС.

Теоретическая часть

Основной целью имеющегося многообразия лакокрасочных и металлических покрытий является защита металлов от коррозии, т.е. разрушения под воздействием факторов окружающей среды.

Коррозионные процессы заключаются в окислении металлов,

Meo −ne → Me+n ,

приводящем к их разрушению и большому ущербу для всех отраслей промышленности, использующих металлы, сплавы и изделия из них. Наибольшие потери от коррозии металлических изделий имеют топливноэнергетический комплекс – 29 %, сельское и лесное хозяйство – 20 %, химическая и нефтехимическая промышленность – 15 %, металлообработка – 52 %, прочие отрасли – 30 %.

По механизму протекания различают химическую и электрохимическую коррозию металлов. Химическая коррозия протекает в отсутствие электролитов при температурах, исключающих возможность образования насыщенного пара воды, при этом взаимодействие окислителя с металлической поверхностью не приводит к образованию гальванических пар, генерирующих

29

электрический ток. К химической относятся высокотемпературная (или газовая) коррозия и коррозия в неэлектролитах. Примером газовой коррозии является окисление металлических поверхностей кислородом воздуха при высоких температурах. Например, химической коррозии подвержены детали и узлы машин, работающие при высоких температурах, – двигатели поршневого и турбинного типов, ракетные двигатели. Коррозия в органических жидкостях также относится к химической коррозии.

Электрохимическая коррозия протекает в электролите и характеризуется действием макро- и микрогальванических пар, в результате которого между анодными и катодными участками протекает электрический ток. Примером электрохимической коррозии является коррозия в растворах кислот, щелочей, солей, атмосферная коррозия, коррозия в речной и морской воде. Разрушению подвергаются кузова автомобилей, металлические поверхности машин и механизмов, работающих в атмосферных условиях, а также внутренние поверхности сушильных камер при сушке древесины.

Скорость коррозии (ω) измеряется либо толщиной слоя растворенного металла ( h) за единицу времени (t) и выражается в мм/час, мм/год (глубинный показатель коррозии)

либо изменением массы металла m за определенное время (τ) на определенной площади поверхности (S) по формуле

При этом Vк выражают в г/м2 ч. Это весовой показатель коррозии.

Таблица 8 Величина pH в сушильных камерах в зависимости от породы деревьев,

начальной влажности древесины (Wнач,%) и режима сушки

30

Влажность атмосферы и рН среды, в которой происходит эксплуатация металлического оборудования, определяют тип и скорость коррозионных процессов. Например, при увеличении влажности в камерах для сушки древесины рН среды понижается, как показано в табл. 8. При понижении рН скорость коррозии металлов увеличивается.

В табл. 9 приведена десятибалльная шкала коррозионной стойкости по ГОСТ 5272-68.

Устойчивость различных типов сталей и сплавов представлена в табл. 10. Таблица 10

Устойчивость сталей и сплавов по шкале коррозионной стойкости

Примечание. Х – содержание хрома, Н – содержание никеля, Т – содержание титана.

Две последние стали, приведенные в табл. 10, являются конструкционными, они наиболее часто используются для изготовления деревообрабатывающего оборудования, а также машин и механизмов лесопромышленного комплекса.