Коллоидная стабильность

При гидролизе средним количеством воды образуются смеси гомогенных растворов полимеров и коллоидных растворов кремниевой кислоты:

появляются кремниевые кислоты, которые конденсируются и образуют крупные мицеллы. Гидролизованный раствор содержит 10 -12% Si02- Растворы имеют свойства коллоидных растворов. При хранении их вязкость быстро повышается, происходит желатиниза-ция. Пленки высыхают на воздухе, образуя сетку трещин; прочность оболочки получается невысокой. Прочность формы на изгиб - в пределах 2-3 МПа, стойкость до желатинизации менее 5 сут. Пленка на воздухе высыхает необратимо с образованием сетки трещин в течение 2 - 4 ч. Газопроницаемость и прочность оболочек в 2 - 3 раза ниже, чем оболочек с растворами, полученными гидролизом малым количеством воды (Н20 : 4С2Н50 < 0,5).

Первоначальные исследования в области реологии, относящиеся ко второй половине прошлого столетия и связанные с именами Максвелла, Фойгта, Кельвина, Больцмана, были посвящены течению весьма вязких жидкостей и дисперсных систем (коллоидных растворов, суспензий). Отправным пунктом этих исследований послужила идея объединения в одной модели свойств упругости и вязкости. Наибольшее развитие получила теория линейных вязко-упругих тел, т. е. таких, для которых реологическое соотношение имеет вид

Следует отметить неприменимость получаемых однозначных зависимостей для расчета свойств неоднородных систем, например смесей, состоящих из твердых углевидных частиц, взвешенных IB жидкости. Как известно (Л. 152, 180], степень дисперсности частиц во многом определяет свойства подобных неоднородных систем (суспензий, коллоидных растворов, эмульсий). В частности, вязкость подобных систем не подчиняется законам вязкости Ньютона. Коэффициент вязкости подобных систем не является постоянным, а зависит от градиента скорости, при этом с увеличением градиента скорости (вязкость уменьшается.

Вязкость коллоидных растворов

Еще чаще приходится измерять вязкость при исследовании коллоидных растворов. Под коллоидными растворами, в отличие от обыкновенных, или «истинных», растворов, разумеют системы, образованные какой-либо жидкостью, в которой взвешены частички другого вещества, размеры которых заметно превышают размеры молекул жидкости, играющей роль растворителя. Это различие размеров может объясняться, во-первых, тем, что частички второго вещества состоят из многих молекул, образующих то, что в коллоидной химии называют мицеллой. Если эти частички твердые и имеют размеры, измеряемые при помощи микроскопа, такие системы называют суспензиями. Пример суспензий — большинство красок и лаков. В случае жидких частиц система называется эмульсией. Пример эмульсии — обыкновенное молоко, представляющее собой капельки жира, взвешенные в водном растворе. Во-вторых, коллоидные растворы с растворенными частичками, значительно превышающими по размерам молекулы растворителя, могут получаться при растворении высокомолекулярных соединений и полимеров (каучука, белковых веществ, желатина и др.).

Формула выведена в предположении, что частицы сферические и твердые. Точные расчеты показывают, что влияние частиц другой формы при том же значении объемного заполнения ср будет больше влияния сферических частиц. Формула (18) сохранит свой вид, но численный коэффициент 2,5 увеличится и будет зависеть от степени вытянутости частиц. Это и понятно, так как при более вытянутой форме частиц нарушения, вносимые ими в движение отдельных частиц жидкости, будут больше. Измеряя вязкость коллоидных растворов и зная долю объема, занимаемого взвешенными частицами, можно сделать определенные выводы о том, насколько эти частицы отклоняются по форме от шарообразной. Точно так же

Измерения вязкости позволяют выяснить не только строение коллоидных растворов, содержащих сравнительно грубые частицы, но и молекулярное строение

Вязкость коллоидных растворов ........... 59

Устойчивость этого эффекта определяется несколькими взаимосвязанными процессами. В обычных условиях какое-либо случайное увеличение трения, приводящее к повышению температуры, вызывает десорбцию или разрушение слоя смазки, что, в свою очередь, приводит к нарушению режима трения. В условиях же избирательного переноса такое повышение температуры приводит к дополнительному извлечению легирующих примесей путем механо-химического образования металлооргани-ческих соединений (с глицерином или со смазкой), а возможно, и коллоидных растворов металла.

На рис. 7-8 приведены соответствующие спектральные кривые оптической толщины этих коллоидных растворов. Они дают возможность определить относительный поверхностный вклад в суммарное ослабление отдельных групп дисперсностей и установить таким образом спектр размеров частиц. Предварительно необхо-

Коллоидная стабильность (синерезис) в % — сопротивляемость (или склонность) смазок выделять масла — определяется отношением (ГОСТ 7142—54) количества выделившегося (впитавшегося в фильтровальную бумагу) масла к весу навеска за 30 мин. Коллоидная стабильность характеризует работоспособность смазки, так как полное выделение масла делает ее непригодной.

Коллоидная стабильность часовых смазок определяется (ГОСТ 7934—56) временем в мин центрифугирования при 20° С до появления следов расслаивания.

в % выделившегося масла к испытуемой навеске за время ее хранения при определенной температуре (см. также «Коллоидная стабильность»).

Коксуемость 299 Каллоидные смазки 313 Коллоидная стабильность смазок 299 Коллоидно-графитовые препараты 269 Кольца резиновые 254 Кольца фрикционные асбестовые 268 Комбинированные растворители 201 Комбинированные масла 301 Комкованная алюминиевая пудра 81 Компактная металлокерамика 111 Компаунд (свойства) 268 Композитные пластмассы 151 Композиция озокеритовая и церезиновая 319 Компоненты смазочных композиций 318 Компрессорные масла 304 Конвейерная лента 249 Конверторная сталь 12

Калвопдная стабильность пластичных смазок (синерезис) — сопротивляемость (или склонность) смазок к выделению из них масел — определяется прибором КСА (ГОСТ 7142—74). Это отношение (в %) массы отпрессованного (впитавшегося п бевзольний бумажный фильтр) масла к массе навески за 30 мин при 20° С. Коллоидная стабильность характеризует работоспособнесть смазок, так как полное выделение масла делает се непригодной для использования.

Коллоидная стабильность часовых смазок определяется (ГОСТ 7934.4—74) временем (в мин) центрифугирования с частотой вращения 6000 об/мин при

Синерезис пластичных смазок — самопроизвольное выделение жидкой фазы. См. Коллоидная стабильность смазок.

ВНИИ НП-242 — однородная мягкая черная мазь, продукт загущения индустриального масла 50 или машинного СУ из волгоградских нефтей стеара-том лития с добавлением дисульфида молибдена и дифениламина. Коллоидная стабильность — не более 10% выделившегося масла за 30 мин при 20° С; предел прочности при 80° С не менее 1 гс/см2; вязкость эффективная не более 18 000 П. Поставляют по ГОСТ 20421—75; предназначается для смазывания подшипников качения при температурах от —40 до +100° С при влажности окружающей среды до 98%.

Коллоидная стабильность в % не более . . Предел прочности при 50° С в Г/см- не

Стабильность масел оценивают в соответствии с ГОСТ 11063—77 по нарастанию вязкости после выдержки за определенное время при 200 °С. Механическую стабильность пластичных смазок определяют по изменению предела прочности на разрыв в результате интенсивного деформирования смазки в зазоре между ротором и статором тиксометра и при последующем тиксотропном восстановлении (ГОСТ 19295—73). Коллоидная стабильность по ГОСТ 7142—74 характеризуется количеством масла, отпрессованного из пластичной смазки на пенетрометре. Число диэмульгации — время, в секундах, в течение которого из эмульсии нефтяного масла, заэмульгированной сухим паро?л, выделяется определенное количество масла (ГОСТ 12068—66).

Паста ВНИИ НП-232 (молибденит, ГОСТ 14068—79) — однородная мазь от темно-серого до черного цвета, смесь минерального масла с сернистым молибденом, коллоидная стабильность (выделенное масло) не более 4 %; /вс = 158°С, ^св — 320 °С (для минерального масла). Смазка «Моликот» содержит 70 % MoS2, 25 % минерального масла и 5% стабилизатора.