Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

§ 46. Понятие о методах испытаний связующих

Синтетические связующие перед отправкой потребителю контролируются по ряду показателей. Важнейшими из них являются: определение подвижности, тонкости измельчения, вязкости, скорости отверждения, концентрации водородных ионов (рН) и др. Проверяемые свойства и методы испытаний зависят от вида связующего. Так, например, связующее ПК-104 для сухих песчано-смоляных смесей контролируются по следующим показателям.

Подвижность. В соответствии с ГОСТ 13507-68 основным физико-химическим методом контроля связующего ПК-104 является определение подвижности его расплава. Величина подвижности зависит от физико-химических свойств смолы и температуры ее нагрева. Поэтому данный показатель способен давать сравнительную оценку вязкотекучих свойств различных партий связующего ПК-104 и тем самым характеризовать технологическое поведение их (отслаивание и сползание песчано-смоляной смеси) в процессе изготовления оболочковых форм и стержней.

Для оценки показателя подвижности применяют прибор конструкции НИИПМ и ЗИЛ (рис. 56), который состоит из верхней 1 и нижней 2 стальных полуформ, двух электрических элементов нагрева 3 патронного типа, пуансона 4 (массой 260±1 г), направляющего устройства 5 для пуансона и средств регулирования температуры нагрева полуформ. Верхняя полуформа имеет сообщающиеся отверстия: вертикальное 6 (Ø 20±0,5 мм) и горизонтально полукруглое 7 (R 2,5±0,05 мм). Температура нагрева формы фиксируется термометром с ценой деления 1°С, который вставляется в отверстие 8, предусмотренное в верхней полуформе.

Рис. 56. Схема прибора для определения подвижности связующего ПК-104

Для определения подвижности ПК-104 взвешивают в бюксе 3±0,1 г испытуемого связующего, предварительно высушенного в эксикаторе над хлористым кальцием. Вынимают из прибора пуансон 4 и включают нагрев. При нагреве прибора до 125— 130° С нагреватели выключают и наблюдают за дальнейшим изменением температуры. Когда температура прибора снизится до 140±1°С, после ее подъема за счет тепловой инерции, в отверстие 6 через специальную воронку быстро высыпают из бюкса навеску связующего ПК-104, затем в это же отверстие через направляющее устройство опускают без усилия холодный пуансон. Расплавленное связующее ПК-104 перетекает из вертикального отверстия 6 в горизонтальный канал 7, заполняя его на ту или иную длину в зависимости от исходных физико-химических свойств испытуемой смолы. После охлаждения прибора до 100— 80° С разнимают его полуформы и определяют длину смоляной стрелы 9 в миллиметрах линейкой. Величина подвижности связующего ПК-104 должна укладываться в пределах 40—90 мм.

Тонкость измельчения смолы № 104 с уротропином определяют по ГОСТ 13507—68. Для определения степени измельчения взвешивают 40±0,1 г связующего ПК-104 и просеивают через сито №01 (ГОСТ 3584—73). Остаток переносят на гладкую бумагу и взвешивают. Остаток X на сите после просева в процентах определяют по формуле

где G₁ — масса остатка ПК-104 на сите после просева, г; G— масса навески связующего ПК-104 г.

Жидкие связующие контролируют по ряду показателей, к числу которых относятся вязкость, сухой остаток, концентрация водородных ионов (рН) и др.

Вязкость является показателем, который характеризует изменение свойств связующего при хранении, а также распределение связующего по поверхности зерен песка при перемешивании смеси. В зависимости от исходной вязкости связующего применяют вискозиметры ВЗ-1 или ВЗ-4, которые представляют собой цилиндрический сосуд, переходящий в конус с калиброванным отверстием. С помощью этих приборов определяют время (в с) истечения через калиброванное отверстие определенного объема испытуемого связующего материала.

Сухой остаток определяют путем нагревания при 105°С навески связующего до постоянного веса. Сухой остаток А вычисляют по формуле

где G₁ — масса высушенной смолы, г; G — масса навески смолы, г.

Концентрацию водородных ионов определяют при синтезе связующих, а также при подборе вида катализатора и его количества для отверждения смолы. Концентрация водородных ионов (рН) может быть определена электролитическим и калориметрическим способами. Электролитический способ отличается точностью, но требует относительно сложной аппаратуры. Калориметрические методы менее точны, но просты и нашли широкое применение.

Наиболее распространенным является метод Михаэлиса, основанный на изменении окраски индикаторов в зависимости от рН раствора. Сравнивая цвет испытуемой жидкости с индикатором и стандартным растворителем калориметрической шкалы, определяют рН.

Скорость отверждения определяют с целью получения ориентировочных данных, характеризующих реакционную способность испытываемых связующих.

Для определения скорости отверждения навеску (от 0,5 до 2 г) связующего (если необходимо, предварительно смешанную с катализатором) наносят на нагретую до 150° С металлическую поверхность электрической плитки и наблюдают за отверждением связующего в процессе нагревания. Скоростью отверждения считают время, необходимое для превращения смолы в неплавкое состояние.