Создание и исследование шпаклевочных паст на основе УПС и АВС
3.1.2 Состав 1
Первый этап получения шпатлёвки: добавляем наполнитель,
тиксотропную добавку полиэфирную смолу и ускоритель, тщательно перемешиваем кашицу в стакане. В качестве наполнителя используется ZnO2, тиксотропная добавка – кизельгур, ускоритель – диметил анилин, полиэфирная смола – ПН – 1.
Отвердитель готовят по следующей методике: инициатор (перекись бензоиза) растворяют в бензоле до насыщения.
К шпатлёвке добавляют отвердитель, перемешивают смесь, с помощью шпателя намазывают на образцы царапин на УПС.
Через час можем из визуального наблюдения был сделан вывод, что образцы с большим содержанием полиэфира уже затвердели.
Рецептура клея – шпатлевки представлена в таблице 2.4.
Таблица 2.4 Рецептура клея – шпатлевки на основе ПН – 1
Ингредиент | Состав шпатлевки, %. | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
1 | Шпатлёвка 95% | ||||
ZnO2 |
23% | 33% | 43% | 53% | 63% |
Полиэфирная смола ПН 1 | 70% | 60% | 50% | 40% | 30% |
Кизельгур | 5% | 5% | 5% | 5% | 5% |
Диметил анилин | 2% | 2% | 2% | 2% | 2% |
2 | Отвердитель 5% | ||||
Растворитель ПБ | 80% | 80% | 80% | 80% | 80% |
Перекись бензоила | 20% | 20% | 20% | 20% | 20% |
Было визуально обнаружено, что некоторые образцы слоя шпатлёвки обладает малой усадкой, достаточно хорошей адгезией, хорошей твёрдостью, низкой склонностью к растрескиванию.
Замечено также, что при отверждении полиэфира перекисью бензоила/диметил анилином происходит сильное пожелтение, которое невозможно устранить подкрашиванием органическими красителями.
Были определены следующие закономерности:
С измененнием концентрации инициатора в отвердителе или самого отвердителя скорость отверждения удавалось сильно изменять.
Добавление стирола к шпатлёвке в разных концентрациях приводило к улучшению смачивания поверхности УПС но уменьшению твёрдости покрытия.
Добавление болше чем 2% - ов диметиланилина окрашивало шпат в жёлтый цвет в то время как, смола ПН – 1 не влияла на цвет.
Попытка добавить раствор УПС к шпатлёвке чтобы изменить её цвет приводила к расслаиванию композиции и слоевому отверждению.
Цвет шпатлёвки не удаётся выравнять органическими красителями.
3.1.3 Состав 2
Первый этап получения шпатлёвки: добавляем наполнитель получения шпатлёвки: добавляем наполнитель, тиксотропную добавку полиэфирную смолу и ускоритель, тщательно перемешиваем кашицу в стакане. В качестве наполнителя используется ZnO2, тиксотропная добавка – кизельгур, ускоритель – нафтэнат кобальта, полиэфирная смола – ПН – 1.
Отвердитель перекись метилэтил кетона.
К шпатлёвке добавляют отвердитель, перемешивают смесь, с помощью шпателя намазывают на образцы царапин на УПС.
Через 70 минут образцы затвердевают.
Рецептура клея – шпатлевки представлена в таблице 2.4.
Таблица 2.4 Рецептура клея – шпатлевки на основе ПН – 1
Ингредиент | Состав шпатлевки, %. | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
Компонент 1 | Шпатлёвка 99% | Шпатлёвка 98% | ||||
ZnO2 |
30% | 40% | 50% | 30% | 40% | 50% |
Полиэфирная смола ПН 1 | 63% | 53% | 43% | 63% | 53% | 43% |
Кизельгур | 5% | 5% | 5% | 5% | 5% | 5% |
0.3% раствор нафтэната кобальта | 1% | 1% | 1% | 1% | 1% | 1% |
Компонент 2 | Отвердитель 1% | Отвердитель 2% | ||||
Метил этил кетона перекись | 100% | 100% | 100% | 100% | 100% | 100% |
Было визуально обнаружено, что образцы слоя шпатлёвки обладают малой усадкой, достаточно хорошей адгезией, хорошей твёрдостью, низкой склонностью к растрескиванию.
Так как изначально для шпатлёвки брались компоненты цветом отличные от изделий из ПС, были проведены эксперименты по добавлению органических красителей с целью выравнивания оттенков. Из визуальных наблюдений можно сделать вывод, что удалось получить хорошее окрашивание. Шпатлёвка подаётся окраске.
Были определены следующие закономерности:
С увеличением концентрации отвердителя скорость отверждения удавалось сильно увеличивать.
Добавление стирола к шпатлёвке в разных концентрациях приводило к улучшению смачивания поверхности УПС но уменьшению твёрдости покрытия.
Попытка добавить раствор УПС к шпатлёвке чтобы изменить её цвет приводила к расслаиванию композиции и слоевому отверждению.
Варьировать твёрдость и способность композиции к отверждению имеет смысл изменяя концентрацию окиси цинка.
Шпатлёвка подаётся окраске органическими красителями.
Скорость отверждения сильно снижается при наличии в полиэфире или ZnO2 влаги
3.1.4 Состав 3
Приготовим для анализа три композиции составом указанным в таблице 2.5
Первый этап получения шпатлёвки: растворяем в стироле стружку из УПС, добавляем к раствору полиэфирную смолу, ускоритель, кизельгур, окись цинка тщательно перемешиваем кашицу в стакане. В качестве ускорителя – нафтэнат кобальта, полиэфирная смола – ПН – 1.
Отвердитель перекись метилэтил кетона.
К шпатлёвке добавляют отвердитель, перемешивают смесь, с помощью шпателя намазывают на образцы царапин на УПС.
Через 70 минут образцы затвердевают.
Рецептура клея – шпатлевки представлена в таблице 2.5.
Таблица 2.4 Рецептура клея – шпатлевки на основе ПН – 1
Ингредиент | Состав шпатлевки, %. | ||
1 | 2 | 3 | |
Компонент 1 | Шпатлёвка 99% | ||
ZnO2 |
0% | 10% | 20% |
Раствор УПС/стирол – 3/1 | 44% | 34% | 24% |
Полиэфирная смола ПН 1 | 50% | 50% | 50% |
Кизельгур | 5% | 5% | 5% |
0.3% раствор нафтэната кобальта | 1% | 1% | 1% |
Компонент 2 | Отвердитель 1% | ||
Метил этил кетона перекись | 100% | 100% | 100% |
Были сделаны следующие наблюдения:
Шпатлёвка с течением времени расслаивалась на две фазы: раствор полиэфира в стироле и раствор УПС в стироле.
Окись цинка отбеливает композицию, придавая слоям её матовость, хотя лист УПС голубоватый со слабо заметным глянцем на поверхности.
При малой концентрации ZnO2 цвет шпат имеет такой же как и полиэфирная смола (розовый), следовательно, приготовить композицию на основе данных ингредиентов не удастся
3.1.5 Состав 4
Приготовим для анализа композиции составом указанным в таблице 2.6.
Первый этап получения шпатлёвки: растворяем парафин в полиэфирной смоле, добавляем ускоритель, кизельгур, окись цинка тщательно перемешиваем кашицу в стакане. В качестве ускорителя – нафтэнат кобальта, полиэфирная смола – ПН – 1.
Отвердитель перекись метилэтил кетона.
К шпатлёвке добавляют отвердитель, перемешивают смесь, с помощью шпателя намазывают на образцы царапин на УПС.
Через 70 минут образцы затвердевают.
Рецептура клея – шпатлевки представлена в таблице 2.6.
Таблица 2.4 Рецептура клея – шпатлевки на основе ПН – 1
Ингредиент | Состав шпатлевки, %. | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
Компонент 1 | Шпатлёвка 99% | |||||
ZnO2 |
25% | 15% | 5% | 25% | 15% | 5% |
Белый парафин | 20% | 30% | 40% | 30% | 40% | 50% |
Полиэфирная смола ПН 1 | 50% | 50% | 50% | 40% | 40% | 40% |
Кизельгур | 4% | 4% | 4% | 4% | 4% | 4% |
0.3% раствор нафтэната кобальта | 1% | 1% | 1% | 1% | 1% | 1% |
Компонент 2 | Отвердитель 1% | |||||
Метил этил кетона перекись | 100% | 100% | 100% | 100% | 100% | 100% |
Было визуально обнаружено, что образцы слоя шпатлёвки обладают малой усадкой, достаточно хорошей адгезией, хорошей твёрдостью, низкой склонностью к растрескиванию.
Так как изначально для шпатлёвки брались компоненты цветом отличные от изделий из УПС, были проведены эксперименты по добавлению органических красителей с целью выравнивания оттенков. Из визуальных наблюдений можно сделать вывод, что удалось получить хорошее окрашивание. Шпатлёвка подаётся окраске.
Были определены следующие закономерности:
С увеличением концентрации отвердителя скорость отверждения удавалось сильно увеличивать.
Варьировать твёрдость и способность композиции к отверждению имеет смысл, изменяя концентрацию парафина
Шпатлёвка подаётся окраске органическими красителями.
Парафин придал шпатлёвке оптические качества листа УПС.
Парафин снижает твёрдость отверженного полиэфира
Парафин ограничено растворяется в смоле ПН-1.
Композиции, имеющие большое содержание парафина с трудом намазываются на поверхность листа.
Для придания цвета в шпат можно добавлять органические красители
Приблизительный химический состав шпатлёвки для листа из УПС приведен в заключении.
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате исследований был опредёлён оптимальный химический состав композиции для шпаклевания листа из ударопрочного полистирола и АВС. Рекомендуемые соотношения реагентов приведены в таблице 4.1
Таблица 4.1
Рецептура клея – шпатлевки на основе ПН – 1
Ингредиент | Содержание %. |
Шпатлёвка 99% |
|
ZnO2 |
10% |
Белый парафин | 40% |
Полиэфирная смола ПН 1 | 45% |
Раствор нафтэната кобальта 0.3% | 1% |
Кизельгур | 4.9% |
Краситель | 0.1% |
Отвердитель 1% |
|
Перекись метилэтилкетона | 100% |
Если требуется увеличить скорость отверждения рекомендуется увеличить количество добавляемого отвердителя в два раза. При низкой вязкости шпата допустимо увеличение концентрации ZnO2 . Для снижения твёрдости рекомендовано увеличить концентрацию парафина.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Николаев А. Ф. Технология пластических масс. Л., Химия, 1977, с. 238-261
2. «Технология пластических масс»:Под редакцией академика В.В. Коршака.-Москва:Химия, 1985-559с.
3. Коршак В. В. Разнозвенность полимеров. М., Наука, 1977. 301 с.
4. Бёниг Г. В. Ненасыщенные полиэфиры. Пер. с англ./Под ред. Л. Г. Седова. М., Химия, 1968. 254 с
5. Коршак В. В. Термостойкие полимеры. М., Наука, 1969. 416 с