Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

ВИВЧЕННЯ ФВИКО-ХІМІЧНИХ І ТЕХНОЛОГІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ВИСОКОМОЛЕКУЛЯРНИХ МАТЕРІАЛІВ



 

5.1 Мета роботи

 

Вивчити методики й експериментально визначити: стійкість високомолекулярних матеріалів до дії розчинів гідроксидів, кислот і органічних розчинників, визначити температурний інтервал плавлення, динамік)' зміни стану полімерних плівок при термічній обробці, одержання полімерного клею розплаву.

 

5.2 Вказівки з організації самостійної роботи

 

Під час підготовки до виконання лабораторної роботи необхідно вивчити теоретичний матеріал за літературними джерелами ([1], с. 217- 264; [2], с. 41-68), а також методичні вказівки до лабораторних робіт. Підготувати відповіді на контрольні запитання.

 

5.3 Високомолекулярні з’єднання

 

У поліграфічному виробництві знайшли широке застосування природні та синтетичні високомолекулярні з’єднання, починаючи з паперу, який яв.ляє собою складну композицію, що складається з целулоїдних волокон, з’єднаних водневими зв’язками між собою і проклеєною природними або синтетичними високомолекулярними речовинами.

До природних високомолекулярних речовин відноситься: льон, бавовна, шовк, каучук, крохмаль, каніфоль тощо.

Синтетичні високомолекулярні речовини створені штучно шляхом модифікації природних високомолекулярних з’єднань або з низькомо­лекулярних речовин.

З природного каучуку за допомогою каталізатора - сірки або її з’єднань створені різні види гум, які містять різноманітні наповнювачі, та стійкі до дії кислот, основ, різних розчинників. З целюлози створені різні варіанти нітроцелюлози, а також моно-, ди- та триацетатні полімери. Модифікована целюлоза у вигляді карбоксиметилцелюлози являє вихідну сировину для прозорих клеїв, а білкові клеї - кістковий, козеїновий, желатину й інші, є основними компонентами поліграфічного виробництва.

Синтетичні високомолекулярні сполучення одержують методами поліконденсації або полімеризації. В процесі поліконденсації одночасно з високомолекулярним сполученням утворюються і низькомолекулярні, такі як СO2, НСl,Н2O тощо.

Процес полімеризації призводить до утворення тільки високомоле­кулярних речовин, у тому числі: поліетилену, поліпропілену, фторопласта, полістиролу, полівінілхлориду, полівінілацєтату. капрону тощо.

Природні і синтетичні високомолекулярні речовини мають задоволь­няти цілому комплексу вимог, які пред’являються до матеріалів і продук­тів поліграфічного призначення. Серед основних вимог слід особливо виділити стійкість високомолекулярних сполук до дії води, 5% розчину гідроксид} натрію, 5% розчинів соляної, сірчаної, азотної й оцтової кислот, органічних розчинників: ацетону, спирту, бензину, уайтспириту.

Важливим практичним показником є термостійкість високомоле­кулярних з'єднань, а також термічна стійкість плівок з високомолекуляр­них з’єднань.

 

5.4 Стійкість високомолекулярних речовин у холодній і гарячій воді

 

Як об’єкт досліджень взяти гранули поліетилену, полістиролу, капрону, крохмаль, КМЦ, триацетатну плівку, плівку фторолону, каніфоль, декстрин.

Методика

У штатив з поліетилену встановити 10 чистих пробірок, заповнити на 3/4 обсягу дистильованою водою кімнатної температури. В першу помістити 2 гранули поліетилену, у другу - 2 гранули полістиролу, у третю - 2 гранули капрону, у четверту - плівку фторолону, у п’яту - триацетатну плівку, у шосту - небагато ≈1 г крохмалю, у сьому ≈ 0,5 г КМЦ, у восьму - кілька шматочків каніфолі, у дев’яту - небагато ≈1 г декстрину, десята пробірка заповнюється на 3/4 ємності дистильованою водою.

Підготовлені пробірки із зразками залишити в штативі на 15 хвилин, періодично спостерігаючи за станом зразків у воді. Через 15 хвилин записати результати спостережень у таблицю, а штатив із пробірками помістити у СВЧ-піч на 3 хвилини, з одночасною установкою водяного навантаження -1л дистильованої води. Через 3 хвилини штатив із пробірками дістати зі СВЧ-печі. За допомогою спиртового термометра вимірити температуру в десятій пробірці і записати в таблицю результати впливу гарячої води на високомолекулярні речовини, які знаходяться у пробірках:

    Високомолекулярні речовини    
Води
20°С                  
80°С                  

 


5 .5 Стійкість високомолекулярних речовин в органічних розчинниках

 

Високомолекулярні речовини, що застосовуються в поліграфічному' виробництві, можуть контактувати з різними органічними розчинниками, пластифікаторами, сикативами тощо.

Методика

З метою виявлення стійкості високомолекулярних речовин до дії розчинників підготувати 5 чистих пробірок, установити їх у штативі і заповнити до 0,5 обсягу: першу - керосином, другу - уайтспиритом, третю - ацетоном, четверту - бутилацетатом (амілацетатом), п’яту - толуолом (ксилолом).

В пробірки помістити зразки високомолекулярних сполук: триаце­татну плівку, полістирол, поліетиленову плівку, сиру гуму. Пробірки з розчинниками і поміщеними в них зразками високомолекулярних речовин залишити в штативі на 45 хвилин. Після зазначеної витримки провести візуальний контроль зразків і результати спостережень записати в таблицю:

Розчинники Високомолєкулярні речовини
Поліетилен Триацетат Полістирол Сира гума
Гас        
Уайтспирит        
Ацетон        
Бутилацетат        
Толуол        

 

5.6 Стійкість високомолекулярних речовин до дії кислот і гідроксидів

Методика

У п’ять пробірок окремо налити по 0,5 об’єму соляної, сірчаної, азотної, оцтової кислоти і розчин гідроксиду натрію з концентрацією не більше 15%. Пробірки установити в штатив, і в розчини кислот і гідроксиду занурити зразки високомолекулярних речовин; поліетилену, триацетатної плівки, лавсану, полістиролу. Пробірки зі зразками високомолекулярних речовин залишити в штативі на 45 хвилин.

Після зазначеної витримки провести візуальний контроль зразків і результати спостережень записати в таблицю:

 


 

  Агресивне середовище, 15%   Високомолєкулярні речовини    
  Поліетилен   Триацетатна плівка   полістирол       лавсан
  HCI        
  Н2S04        
  НNO3        
  СН3СООН        
  NаОН        

 

5.7 Визначення температури плавлення високомолекулярних речовин

Методика

Підготувати зразки досліджуваних полімерів: поліетилену, триацетат­ної плівки, капрону, полістиролу, лавсану. Підключити електричний паяльник через ЛАТР у мережу і закріпити на жалі паяльника термопару. Термопару підключити до гальванометра із шкалою в °С. Подати напругу на паяльник так, щоб температура жала паяльника стала 60°С. Нагрітим паяльником доторкнутися до поверхні зразків по черзі і потримати паяль­ник на поверхні кожного зразка ЗО секунд. Послідовно збільшувати напругу на паяльнику так, щоб його жало придбало температуру 100, 130, 160, 200°С. Температуру жала паяльника контролювати за показниками гальванометра. Після досягнення кожної з зазначених температур доторк­нутися до поверхні високомолекулярних зразків і потримати 30 секунд.

Результати спостережень навести в таблиці:

Температура паяльника, °С Високомолекулярні речовини  
Поліетилен Триацетатна плівка Капрон   Лавсан
60°С        
100°С        
130°С        
160°С        
200°С        

 


5.8 Вивчення температурної деформації полімерних плівок

 

Полімерні плівки: поліетиленова, ламінована, триацетатна, діацетат - на, лавсанова і полівінілхлоридна знайшли широке застосування для лакування - покриття обкладинок книг для покращення товарного виду, захисту від забруднень і кліматичних впливів. Після приклеювання до обкладинки полімерна плівка піддається механічним впливам, хімічному і тепловому старінню.

Теплове старіння модифікованих і немодифікованих полімерних плівок призводить до зменшення їх подовжніх і поперечних геометричних розмірів. Швидкість і напрямок зміни геометричних розмірів можна визначити на окремих зразках плівок.

Методика

Від полімерної плівки відрізати смужку шириною 10 мм і довжиною 200 мм. Один кінець її закріпити в нерухомому держаку, а другий пропустити через щілину нагрівального пристрою і закріпити у держаку годинникового індикатора в натягнутому стані. Нагрівальний пристрій підключити через ЛАТР до мережі перемінного струму. В отвір нагрівального пристрою помістити термопару і підключити її до гальванометра. Включити ЛАТР у мережу і, поступово збільшуючи напругу, стежити за зміною температури нагрівального пристрою і зміною довжини полімерної плівки. Результати спостережень записати в звіті з лабораторної роботи, а за результатами виміру температури і довжин плівки побудувати графік залежності Δl від ΔТ, прийнявши початкове значення Δl на годинниковому індикаторі рівним нулю.

 

5.9 Вивчення властивостей полімерних гранул, що клеять, і порошків

 

Полімерні порошки і гранули, модифіковані різними добавками, знаходять широке застосування як терміта клеї при складанні книг й іншої полімерної продукції. Вони не містять розчинників і мають швидку схвачуваність. Клеюча властивість таких клеїв залежить від плинності (в’язкості) розплаву і здатності його утворювати з папером міцне еластичне з’єднання. Вибір режиму склеювання - тиск і температуру вибирають для кожного клею окремо.

Методика

Між аркушами паперу, які склеюються, помістити порошок полімер­ного клею. Нагріти електричний паяльник до 120°-150°С і провести по поверхні верхнього аркуша. Порошок клею, який залишився між аркушами, висипати на окремий аркуш паперу, а з’єднані аркуші перевірити на міцність клейового з’єднання. Результати спостережень записати в звіт з роботи.


5.10 Вивчення процесу полімеризації

 

З мономерів і передполімерів з використанням наповнювачів і каталізаторів виготовляють окремі елементи шрифтів технологічного оснащення тощо.

Методика

1. У металеву чашку налити 5-7 мл епоксидної смоли і додати 0,5 мл затверджувача і 0,5 мл дибутилфталату. Ретельно перемішати компоненти і залити підготовлену форму. Спостерігати за зміною температури форми. Після затвердіння епоксидної смоли розібрати ({юрму, витягти готовий виріб і перевірити його працездатність.

2. У металеву чашку насипати 10 г порошку АСТТ, додати до нього мономер у кількості 10 мл і перемішати компоненти. Спостерігати розігрів і загустіння полімерної маси, яка утвориться. Грузлу7 масу перенести у форму так, щоб вона рівномірно заповнила її. Після закінчення полімеризації й охолодження форми, розібрати, витягти готовий виріб і перевірити його працездатність.

Результати спостережень і перевірки виготовлених виробів записати у звіт з даної лабораторної роботи.

 

Контрольні запитання

1. Які природні високомолекулярні речовини застосовують у поліграфії?

2. Які відомі вам синтетичні високомолекулярні речовини застосо­вують в поліграфії?

3. Чим характеризується поведінка високомолекулярних речовину воді?

4. Що утвориться при розчиненні високомолеку лярних речовин у воді і чим характеризуються такі розчини?

5. Які процеси можуть спостерігатися під час взаємодії високо- молекулярних речовин з органічними розчинниками?

6. Що може відбуватися під час взаємодії розчинів кислот і гідроксидів з високомолекулярними речовинами?

7. Які вимоги пред'являються до високомолекулярних речовин під час взаємодії з водою, органічними розчинниками і водяними розчинами агресивних речовин?

8. Яким вимогам з нагрівостійкості мають задовольняти високо- молекулярні плівкові матеріали?

9. Як може змінитися характеристика триацетатної плівки при нагріванні?

10. Що таке тверді клеї й у чому відмінність їхнього застосування в порівнянні з розчинами клеїв?

11. Що таке полімеризація?

12. Що таке пластифікатори?

13. Що таке затверджувані?

14. Що таке наповнювачі?


 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.