Тиксотропная смола что это
Эта удивительная тиксотропность
Если вы когда-нибудь замешивали ведро раствора, то наверняка замечали, что пока его мешаешь, он жидкий и текучий. Но стоит только оставить его в покое на некоторое время, как он становится очень густым. Даже миксер в него уже не так-то просто погрузить. Если вывалить ведро раствора на пол, то он так и останется лежать горкой. Но если создать некоторое вибрирующее воздействие на эту кучку при помощи шпателя, то раствор охотно растекается и затекает даже в маленькие щели.
В общем, смысл понятен. В состоянии покоя тиксотропное вещество очень вязкое (иногда почти твердое), но в процессе встряхивания, разбалтывания, размешивания, перетекания и т.п., вещество резко разжижается и сохраняет свое жидкое и текучее состояние до тех пор, пока его опять не оставят в покое на какое-то время. На молекулярном уровне это объясняется непрочными межмолекулярными связями, которые легко разрушаются под воздействием внешней силы. Но как только эта сила исчезает, связи снова начинают восстанавливаться и вещество дубеет.
Для получения диоксида кремния в домашних условиях можно взять разбавленный водой канцелярский силикатный клей (который представляет собой не что иное, как раствор силиката натрия в воде) и плеснуть туда немного уксусной или лимонной кислоты. В результате реакции получается кремниевая кислота, тут же распадающаяся на воду и диоксид кремния, который и выпадает в осадок.
Именно двуоксись кремния является стабилизирующим компонентом обычных малярных и типографских красок, который придает им свойство прочно держаться даже на вертикальных поверхностях.
Промышленность выпускает эту добавку под торговым названием «Аэросил».
Другие известные вещества, обладающие тиксотропными свойствами: мед, майонез, желатиновые растворы, кетчуп (пробовали ли вы когда-нибудь вылить кетчуп из бутылочки? Вот-вот!), некоторые кремы для бритья, горчица и. все. Я больше не знаю, а вы?
Тиксотропия
Тиксотропия проявляется в разжижении при достаточно интенсивном встряхивании или перемешивании гелей, паст, суспензий и др. систем с коагуляционной дисперсной структурой и их загущении (отвердевании) после прекращения механического воздействия. Тиксотропное восстановление структуры — механически обратимый изотермический процесс, который может быть воспроизведён многократно.
В более широком смысле тиксотропия — временное понижение эффективной вязкости вязко-текучей или пластичной системы в результате её деформирования независимо от физической природы происходящих в ней изменений.
Тиксотропия имеет важное практическое значение. Тиксотропные материалы используют в технологии силикатов, пластических масс, пищевых продуктов. Тиксотропными свойствами обладают некоторые водоносные грунты (плывуны), биологические структуры, различные технические материалы (промывочные глинистые растворы, применяемые при бурении нефтяных скважин, краски, смазки и др.).
Термин «тиксотропия» был введен в практику Гербертом М. Фрейндлихом.
Понятие «тиксотропия» нельзя назвать повседневным. Это, скорее, что-то из области науки. Но, тем не менее, тиксотропия, как и многие другие сложнозвучащие явления, окружает нас повсюду. Первое (а иногда и последнее), что придёт на память – это краска, которая должна обладать достаточной тиксотропией, чтобы не стекать по стенам после нанесения.
Статьи по теме
Антикоррозионные средства
Антикоррозионные пигменты классифицируются на: цинковые крона, алюминий три-полифосфаты и слюдянистую окись железа.
Характеристики герметика
В современном мире разработано большое количество вещество материалов, которые предназначены для обработки различных поверхностей. Они применяются в качестве защитных материалов или в качестве герметизирующих веществ.
Битумный лак
В современном мире создано большое многообразие составов, которыми необходимо покрывать металлические и любые другие изделия для защиты их от влияния окружающей среды или для придания им привлекательного внешнего вида.
Эпоксидка или полиэфирка? что лучше и их свойства. раздница эбоксидной смолы и полиэфирной. Многие другие смолы кому интересно. часть 2
ТИКСОТРОПНОСТЬ
Термин, зачастую приводящий новичков в замешательство. Большинство считает, что тиксотропная смола — это просто густая смола, что совершенно ошибочно. Можно также встретить в рекламных буклетах заявления типа «наша смола тиксотропная и не образует наплывов и подтеков». Настоящее же определение тиксотропности смолы заключается в ее способности густеть в состоянии покоя и вновь обретать свойства жидкости при перемешивании.
Это довольно мутное определение от инженеров по пластикам в переводе на нормальный язык означает, что тиксотропность сводит к минимуму склонность смолы к образованию подтеков. Сообщения о том, что где-то существуют, не образующие наплывов — из области мифологии. ВСЕ полиэфирные смолы в той или иной степени плывут на вертикальных и наклонных поверхностях. Можно приготовить такую смолу, которая не будет стекать, однако использовать подобную смолу для стеклопластика окажется просто невозможно — за время до своего отверждения она не успеет пропитать стекловолокно. Работать с такой смолой нельзя.
Тиксотропность — величина переменная, у одних смол она больше, у других меньше. С осторожностью относитесь к рекламе таких смол, у которых акцентируется их тиксотропность — пропитать ими стекло может оказаться труднее, чем менее тиксотропными ; они также могут обладать повышенной усадкой. Введенный в смолу для придания ей тиксотропности наполнитель при его излишке отрицательно сказывается на характеристиках смолы. Тиксотропность — это палка о двух концах, у нее есть положительные и отрицательные стороны, в зависимости от назначения смолы. Если речь идет о формовке стеклопластика, в тиксотропности смолы нет большой необходимости.
В определенных ситуациях, как например при пропитке материала C-FLEX, для получения удовлетворительных результатов требуется смола, абсолютно лишенная тиксотропности. Тиксотропность смолам придается, как правило, путем введения наполнителей типа двуокиси кремния.
Не следует путать понятия тиксотропности смолы и ее вязкости — свойства смолы сопротивляться растеканию. Смолы выпускаются самой различной вязкости, точно так же как масла для автомобильного двигателя, и под конкретную цель существует смола с определенной вязкостью. Вне зависимости от того, какая у смолы вязкость (высокая или низкая), она может обладать различной степенью тиксотропности.
К примеру, высоковязкая смола может иметь очень низкую тиксотропность (наполнитель отсутствует или его мало), в то время как низковязкая смола может содержать тиксотропные добавки, и наоборот. Вязкость — параметр, который формируется в ходе технологического процесса производства смолы, тиксотропность же обеспечивается путем введения впоследствии специальных добавок и наполнителей (при этом увеличивается и ее вязкость).
ЭЛАСТИЧНОСТЬ СМОЛЫ
Смолы делятся на жесткие, полужесткие и эластичные (терминология весьма относительная). Хотя все полиэфирные смолы и схожи, при их производстве можно добиться широкого спектра свойств, меняя базовые составляющие компоненты и их пропорции.
Эластичность отвержденной смолы характеризуется величиной ее удлинения при разрыве под растягивающей нагрузкой. От того, является смола жесткой, полужесткой или эластичной, зависит ряд ее других свойств. Давайте рассмотрим некоторые из них.
Полужесткие смолы. Их состав направлен на повышение пружинящих свойств и ударной прочности по сравнению с предыдущим типом. У них лучше характеристики старения и они хорошо подходят дляпостройки крупных корпусов, обладающих каким-либо внутренним конструктивом. Удлинение при разрыве составляет 3-10%.
Эластичные смолы. Для использования в строительстве корпуса данные смолы не подходят, однако часто добавляются в жесткие смолы для получения полужестких (обычно это делает производитель). Данный тип смол обладает высокой гибкостью и эластичностью, удлинение у них составляет свыше 10%.
Хотя может создаться впечатление, что эластичные и в особенности полужесткие смолы имеют ряд потенциальных достоинств и могут повысить стойкость корпуса к ударным воздействиям, большинство специалистов склоняется к мысли, что повышение гибкости корпуса принесет мало пользы его несущей конструкции. Поэтому наиболее широко применяются жесткий тип смол общего назначения, а корпуса обеспечиваются необходимым внутренним конструктивом. Исключением является случай гелькоута, применяемого в матрицах при формовании — ему требуются полужесткие или эластичные свойства, несмотря на то, что в ламинате корпуса используются смолы более жестких типов.
ОТРОФТАЛЕВЫЕ, ИЗОФТАЛЕВЫЕ и ВИНИЛЭФИРНЫЕ СМОЛЫ
Если вам вдруг показалось, что теперь вы все знаете о полиэфирной смоле, вот еще информация.
Рано или поздно при путешествиях по полиэфирным дебрям вы наткнетесь на понятия «ортофталевой», «изофталевой» и «винилэфирной» смол. Имеют ли эти термины значение в нашей практике? Для начала, не стоит впадать в отчаяние — все три типа относятся к полиэфирным смолам и являются их разновидностями. Основные различия, по крайней мере с точки зрения химии, заключаются в том, что при схожести техпроцесса они различаются молекулярной массой и строением. Причины этих различий заключаются в характеристиках конечного стеклопластика и условиях его эксплуатации.
Ортофталевые и изофталевые смолы имеют различия в кислотной основе смолы. С точки зрения молекулярного строения изофталевые смолы усторены более сложно чем ортофталевые, а винилэфирные сложнее тех и других. Однако все три — это полиэфирные смолы. Чтобы излишне не усложнять ситуацию, скажем сразу, что самый распространенный тип смол в стеклопластиковом судостроении (особенно если речь идет о любительском) — это ортофталевые. Почему? В первую очередь — из-за своей низкой стоимости, а также из-за того, что характеристики, которыми обладают изофталевые и винилэфирные смолы, как правило, не нужны большинству
Каковы же могут быть причины применения изофталевой и винилэфирной смолы вместо ортофталевой? Та и другая обладают улучшенными физико-механическими свойствами и обеспечивают стеклопластику более высокие характеристики. К примеру, у изофталевой смолы выше коррозионная стойкость и стойкость к растворителям (по сравнению с ортофталевой), она более прочная и лучше держит удары. Именно поэтому ее чаще всего используют в гелькоутах. У изофталевой и винилэфирной смолы также лучше адгезионные свойства.
По своей химической и коррозионной стойкости винилэфирные смолы обходят изофталевые, и к тому же сохраняют свои высокие механические свойства при повышенных температурах — качество, весьма ценное при использовании в аэрокосмической отрасли. Их высокая химическая стойкость находит применение при изготовлении стеклопластиковых емкостей и в различных отраслях промышленности.
Винилэфирным смолам свойственна эластичность при растяжении ; это обеспечивает изготовленному на их основе ламинату более высокие характеристики, что важно там, где нет возможности избежать высоких нагрузок (циклических и вибрационных) на этапе проектирования. Сферой применения, где такие качества могут быть в цене, являются, к примеру, быстроходные гоночные катера для открытого моря.
У многих специалистов по стеклопластиковым композитам и химиков в области смол вызывает недоумение возросший интерес к винилэфирным смолам в судостроении. Как они утверждают, совершенно достаточной прочности и других механических характеристик можно достичь, применяя самую обычную орто — и изофталевую смолу с правильными стекломатериалами по правильной технологии. Если не поставлена задача сохранения высокой прочности при повышенных температурах или стойкости к химическим веществам и коррозии — нет никакого смысла платить лишнюю цену за использование винилэфирной смолы. Позже еще будем обращаться к более подробному описанию этих видов смол.
У винилэфирной смолы имеются и другие недостатки. Срок годности у них зачастую гораздо меньше чем у обычных полиэфирных. Многие поступают в продажу непредускоренными и требуют самостоятельного введения ускорителя. Этот момент осложняется тем, что с винилэфирными смолами применяются иные, более сложные системы в виде известного нам нафтената кобальта в паре с веществом под названием диметиланилин (или ДМА) — крайне опасного и являющегося канцерогеном.
Из-за того, что для винилэфирной смолы помимо катализатора могут потребоваться еще два ускорителя, работать с ними сложнее в плане сроков желатинизации и полимеризации, т. к. они зависят от пропорций сразу трех ингредиентов. Для любителя это может оказаться слишком сложным и привести к ошибкам с непредсказуемыми результатами. Именно по этой причине, и с учетом потенциальной угрозы здоровью и безопасности, некоторые эксперты в области смол считают, что введение ускорителей в полиэфирную смолу нельзя доверять конечному потребителю. Независимо от того, предускорен винилэфир или нет, потребителю рекомендуется обращаться к производителю или поставщику смолы за рекомендациями по ее пригодности для конкретных изделий и правильному построению техпроцесса.
На данный момент проведено недостаточно испытаний, которые бы подтвердили эти заявления, и многие специалисты склоняются к мысли, что применение винилэфирных смол вместо прочих полиэфирных, является скорее данью моде. Тем не менее, эмпирическими результатами сравнительных испытаний винилэфирной и полиэфирной смолы в сэндвичевой конструкции, состоящей из пенопластового заполнителя и тонких наружных оболочек из высокомодульного материала. И хотя данные г о лучшей адгезии оболочек к заполнителю и лучшей ударопрочности, в случае применения этих смол любителями, их реальные и мнимые достоинства просто не оправдывают связанных с этим расходов и проблем. В большинстве случаев характеристик ортофталевой полиэфирной смолы будет совершенно достаточно, а если нужно нечто лучшее, всегда можно обратиться к полиэфирной изофталевой. И если в настоящее время изофталевые смолы стоят на 10% дороже ортофталевых, то винилэфирные стоят практически вдвое дороже. Для большинства любителей один только этот фактор ставит крест на использовании данного вида смол.
Тиксотропные смеси
С развитием строительной отрасли, развивается и лакокрасочная промышленность. Ученые-химики постоянно работают над изобретением новых лакокрасочных материалов с улучшенными свойствами. На рынке ЛКМ постоянно появляются новинки, благодаря которым открываются новые возможности в строительном и ремонтном деле. Так, относительно до недавнего времени все строительные и ремонтные работы велись только в определенных условиях влажности и в очень небольших температурных пределах. Однако, уже сегодня существует множество технологий и веществ, которые позволяют вести разного рода работы даже в условиях лютого холода или знойной жары. Это касается как лакокрасочных материалов, так и строительных. Например, бетон для заливки фундамента или плитки нельзя использовать, если температура воздуха снижается ниже определенного предела, так как это чревато тем, что вода, которую добавляют для приготовления раствора, может замерзнуть и бетон застынет не правильно, что в дальнейшем будет влиять на его качество, а также прочность конструкции. Однако, при добавлении некоторых химических материалов и использовании правильной технологии становится возможным применять бетон во время строительства при более низких температурах. Поэтому, современные дома могут возводиться круглый год, тем самым значительно сокращая сроки строительства и внутренней отделки.
Ниже представлено видео с наглядным примером как применяется тиксотропная смесь.
Характеристики лакокрасочных и строительных материалов
Каждый материал, применяемый во время ремонта или строительства, обладает своими специфическими свойствами, которые определяют область его применения. Например, раствором, предназначенным для горизонтальных поверхностей, будет сложно покрыть вертикальную стену, и виной тому свойства. Таким образом, при выборе материалов для ремонта и строительства, необходимо обращать внимание на следующие характеристики:
Таким образом, тиксотропные смеси отлично подходят для нанесения вертикальных, наклонных и потолочных поверхностей. Благодаря своим свойствам, они не растекаются, не образовывают подтеков, в связи с чем, их можно наносить без опалубки. Учитывая все вышеперечисленное, можно сказать, что работа со смесями тиксотропного типа простая и удобная.
Есть несколько способов нанесения тиксотропных смесей. Как и любые другие материалы, их можно наносить как вручную, так и механизированным методом. Если тиксотропные смеси наносятся на поверхности вручную, то применяются следующие материалы:
При нанесении механизированным способом используются штукатурные станции, а также методы сухого или мокрого торкретирования.
Тиксотропные свойства
Как уже было выяснено, любые материалы с тиксотропными свойствами под механическим воздействием из гелеобразного или густого состояния превращаются в жидкие. После прекращения на них механического воздействия есть некоторый промежуток времени, когда тиксотропные материалы остаются в жидком состоянии. Это обусловлено предельным значением сдвига, которое вызывает переход тиксотропных материалов из густого состояния во временно текучее. Чтобы сохранить какое-то время текучее состояние данных материалов, необходимо постоянно поддерживать это максимальное значение сдвига. В это время их необходимо успеть нанести на поверхность, иначе по окончанию механического воздействия и истечению времени, когда материалы жидкие, они приобретает свое первоначальное состояние.
Тиксотропные свойства напрямую зависят от качественного и количественного состава дисперсной фазы вещества. Таким образом, на тиксотропность материала влияют следующие параметры:
Тиксотропные материалы
Тиксотропные свойства, как правило, присущи консистентным смазкам, лакам, краскам, различным растворам и смесям, а также некоторым пищевым продуктам (например, желатин или крахмал).
Если говорить о лакокрасочных материалах, то, по мнению специалистов, краски и лаки с тиксотропными свойствами всегда высококачественные, с ними достаточно легко работать, а кроме того, такие ЛКМ не нуждаются в пробном окрашивании достаточно обратить внимание на то, как краска льется из банки. По мнению специалистов, тиксотропная краска из банки в другую емкость должна переливаться как только что скаченный свежий мед густой и плавной струей.
Также в отличие от просто густых лакокрасочных материалов, тиксотропные лаки и краски не дают осадок в банке. Благодаря своим тиксотропным свойствам, такие лаки и краски отлично держатся на инструментах для окрашивания поверхностей (кисточках и валиках), а также не оставляют подтеков, о чем уже шла речь ранее.
Учитывая все вышесказанное, тиксотропные лакокрасочные материалы имеют преимущество перед теми ЛКМ, у которых данные свойства отсутствуют.
Ниже представлена таблица с с войства основных тиксотропных добавок, применяемых в лакокрасочных материалах.
А-380
удельная поверхность
175+/-25м 2 /г
Удельная поверхность
300 30 м 2/ г
Удельная поверхность
380+/-40 м 2/ г
Нередко тиксотропные свойства путают с псевдопластичностью. Несмотря на то, что свойства вроде похожи, на самом деле они принципиально разные. Так, псевдопластичность обусловлена потерей вязкости веществом при временном напряжении сдвига, в то время как тиксотропность позволяет веществу потерять вязкость через некоторый временной промежуток при постоянном воздействии на него.
Тиксотропность
Что такое тиксотропность?
Для чего нужны тиксотропные материалы?
Тиксотропные материалы особенно эффективны для отделки решетчатой мебели, широких частей мебели и сборных изделий. Для отделки ровных поверхностей, особенно когда глянцевое покрытие образуется из-за недостаточного заполнения из-за тиксотропии, лучше всего использовать обычный лак. Все тиксотропные материалы изначально представляют собой плотные вещества, которые становятся жидкими при механическом воздействии, а затем возвращаются в исходное состояние через некоторое время без механического воздействия. Поэтому тиксотропные краски и лаки необходимо тщательно перемешивать механической мешалкой до и во время работы.
Как определить тиксотропию лакокрасочных материалов?
1) Рукой: Рабочий состав лакокрасочных материалов наносится при заданном расходе методом распыления. На нанесенном влажном слое проведите пальцем глубокую линию (прямую или угол) и поместите образец вертикально. Отсутствие полос на этом признаке указывает на то, что тиксотропия материала достаточна, а наличие полос указывает на то, что тиксотропия недостаточна.
2) Используйте аппликатор (длина аппликатора 50-60 мм): С помощью аппликатора нанесите лакокрасочные материалы на доску, начиная с большей высоты резервуара. Затем плитку поместите вертикально и выдержите при температуре 20 °C в течение 1 часа, после чего проверьте состояние пленки. Отсутствие полос указывает на то, что материал обладает хорошей тиксотропией, наличие полос указывает на недостаточную тиксотропию, и это дополнительно подтверждается использованием аппликатора с меньшей высотой зазора (то есть нанесением более тонкого слоя краски). Вертикальное расположение образцов для образования капель связано с тем, что адгезия жидкого красочного материала к поверхности меньше, чем сила тяжести самого материала. С помощью специальной тиксотропной добавки HS290D62 можно частично улучшить тиксотропность лакокрасочных материалов.