1. Определение внешнего вида и посторонних включений.Внешний вид, цвет и наличие инородных включений определяют визуально.Эксперимент проводят следующим образом: клей наливают в стакан (при температуре 23+2°C). В клей опускают стеклянную пластинку, предварительно обезжиренную этиловым спиртом. Затем пластинку вынимают и для стекания избыточного клея держат над стаканом 10-20 с. Образовавшуюся на стекле пленку просматривают на свет.Испытание проводят трижды.Пленка должна быть белого или слегка желтого цвета без комков и посторонних включений.
2. Определение массовой доли сухого остатка в клее.Массовая доля сухого остатка напрямую влияет на вязкость клея – чем выше доля сухого остатка, тем выше прочность клеевого соединения. Однако чрезмерно высокая концентрация клеев ведет к увеличению расхода клея, сокращает время их отверждения, влечет неравномерность нанесения на оклеиваемую поверхность.Во взвешенный металлический бюкс помещают 1-2 г клея и снова взвешивают с погрешностью не более 0,001 г. Бюкс с навеской помещают в сушильный шкаф и, сняв крышку, высушивают при температуре 115 + 5°С до постоянной массы.Взвешивание производят через 1,5 ч после начала просушивания в сушильном шкафу. Дальнейшие взвешивания производят через 20 мин до тех пор, пока разница между двумя последними взвешиваниями не будет превышать 0,001 г, после чего бюкс охлаждают в эксикаторе и взвешивают.Массовую долю сухого остатка клея равна отношению массы клея после высушивания к массе клея до высушивания в процентах.
3. Определение показателя активности водородных ионов.Величина рН имеет большое значение для определения условий хранения клеев, выбора типа и количества отвердителя, определения способности клеев соединять различные материалы, оценки возможной коррозионной активности.Определение показателя активности водородных ионов проводят методом непосредственной оценки концентрации водородных ионов в водном растворе с массовой долей клея 1% при температуре 23 + 2°С по отсчетному устройству рН-метра.За результат анализа принимают среднеарифметическое результатов двух параллельных измерений.
3. Экспериментальная часть
3.1 Результаты исследования образцов клея ПВА
1.Определение внешнего вида и посторонних включений.Образец №1: вязкая однородная жидкость белого цвета без комков и посторонних включений, без запаха;Образец №2: вязкая однородная жидкость белого цвета без комков и посторонних включений, без запаха.Образец №3: однородная бесцветная жидкость без комков и посторонних включений, с характерным слабым запахом.3.2 Анализ факторов качества исследуемых образцов продукции.Показатели качества клея ПВА нормируются по ГОСТ 18992-80 «Дисперсия поливинилацетатная гомополимерная грубодисперсная. Технические условия».Данный документ внешний вид клея ПВА определяет как вязкую жидкость белого или слегка желтого цвета без комков и посторонних включений, с размером частиц 1-3 мкм, с возможностью образования поверхностной пленки.На внешний вид клея ПВА оказывает влияние этап дробления сырья и варка (ее продолжительность и поддержание необходимой температуры), введение различных наполнителей с целью увеличения вязкости, а также соблюдение санитарно-гигиенических требований.Согласно проведенным испытаниям исследуемые образцы полностью соответствуют требованиям стандарта.Массовая доля сухого остатка в клее ПВА должна быть не менее 53%.Представленные образцы соответствуют требованиям нормативного документа (рисунок 3): Массовая доля сухого остатка в образцах №1 и №2 практически одинаковая (83% и 82% соответственно). Концентрация сухих веществ в образце №3 несколько ниже (76%), что увеличивает время отверждения клеевого шва по сравнению с другими образцами, но одновременно снижает вязкость клея, что облегчает его нанесение и ведет к меньшему расходу связующего.На количество сухого остатка оказывает влияние соотношение исходных сырьевых компонентов (клеящих веществ и воды), глубина поликонденсации, длительность сушки.Массовая доля сухого остатка влияет на срок хранения клеев. Даты выпуска образца №1 (Клей ПВА«Attache»)и образца №2 (Клей ПВА«ErichKrause»): 05.2011 г. и 09.2011 г. соответственно. Массовая доля сухого остатка этих объектов примерно одинаковая (см. рисунок 2). Доля сухого остатка образца №3 (Клей ПВА «Комус») – 72% при дате выпуска 01.2012г.Согласно ГОСТ 18992-80 «Дисперсия поливинилацетатная гомополимерная грубодисперсная. Технические условия» показатель активности водородных ионов варьируется от 4,5 до 6,0. Значение рН свидетельствует о кислотности клея, которая отрицательно влияет на срок его хранения. В процессе изготовления клея заданную величину рН регулируют соответствующей дозировкой отвердителя или стабилизатора на заключительном этапе варки.
Исследования показали (рисунок 4), что образцы №2 и №3 отвечают требованиям стандарта по показателю активности водородных ионов (рН = 4,6 и рН = 5,3 соответственно). Значение рН образца №1 незначительно, но превышает установленные границы (рН = 6,1).На прочность склеивания существенное влияние оказывает водородный показатель. По полученным результатам можно сделать вывод, что самую малую прочность будет иметь клеевое соединение образца №3 (pH=4,5), наиболее прочное соединение образует образец №1 (pH=6,1).
Заключение
В ходе исследований было выявлено, что на качество и срок хранения клея влияют как клеящие компоненты, так и свойства вводимых добавок. Также немаловажным фактором является соблюдение технологии производства клея, т.к. даже незначительное нарушение на одном из производственных этапов может привести к забраковке всей партии.
По экспериментальным данным требованиям ГОСТ 18992-80 «Дисперсия поливинилацетатная гомополимерная грубодисперсная. Технические условия» по таким показателям качества как внешний вид, массовая доля сухого остатка и концентрация водородных ионов полностью отвечают образцы №2 (клей ПВА «ErichKrause») и №3 (клей ПВА «Комус»). Образец №1 (клей ПВА «Atache») превышает предельно допустимые значения по показателю концентрации водородных ионов.