Вязкость

Под вязкостью нитратов целлюлозы понимается вязкость их стандартных растворов. При одинаковом содержании азота в нитратах целлюлозы и близких молекулярно-массовых распределениях вязкость дает информацию о средней степени полимеризации, которая в значительной мере предопределяет физико-химические свойства изделий на основе нитратов целлюлозы. При одних и тех же условиях испытания (природа растворителя, концентрация раствора, температура) и при одной и той же степени этерификации вязкость тем больше, чем выше степень полимеризации нитратов целлюлозы.

В производстве лаков и красок для обеспечения технологичности раствора требуются нитраты целлюлозы малой вязкости, что соответствует степени полимеризации в пределах 100 – 300. Допускать чрезмерного снижения вязкости нельзя, так как низкая вязкость снижает прочность пленки, образующейся при покраске. В целлулоидном коллоксилине допускается степень полимеризации 350 – 600.

Большое значение имеет вязкость пироксилинов в производстве пироксилиновых порохов. Уменьшение вязкости облегчает формирование порохового шнура, ускоряет и улучшает пластификацию пороховой массы, снижает расход растворителя (дозировочный коэффициент растворителя). Однако очень низкая вязкость пироксилина уменьшает механическую прочность пороха.

В пороховой промышленности используется условная вязкость, выраженная в градусах Энглера (1º Э равен 6 сП) и определяется на стандартных ацетоновых растворах с помощью вискозиметра Энглера. Наиболее рациональной условной вязкостью для пироксилина №1 считается 6 – 10 ºЭ (36 – 60 сП), для пироксилина №2 – 4 –8 ºЭ (24 – 48 сП). В заводских условиях пироксилин №1 получают вязкостью 8 – 12 ºЭ (48 – 72 сП), пироксилин №2 вязкостью 6 – 10 ºЭ (36 – 60 сП), что соответствует степени полимеризации 1000 – 1200 [1].

В лакокрасочной промышленности применяются коллоксилины, их качество оценивается по вязкости растворов в комбинированном растворителе. За условную вязкость этих растворов принимается время (в секундах) прохождения стального шарика диаметром 7,938 мм слоя высотой 250 мм в вертикально установленной трубке, наполненной испытуемым раствором. Корреляция между вязкостями, определенными по приведенным методикам, не существует, так как растворители имеют разную активность по отношению к испытываемым нитратам целлюлозы, кроме того, испытываемые растворы по этим методикам имеют различную концентрацию.

Концентрированные растворы нитратов целлюлозы, так же, как и любые концентрированные растворы полимеров, характеризуются аномалией вязкости. Она не является постоянной величиной, а зависит от напряжения сдвига. С увеличением концентрации вязкость растворов растет как и у других полимеров не пропорционально концентрации, так как появляется структурная вязкость, обусловленная взаимодействием молекул в растворе.

Вязкость растворов в смешанных растворителях зависит не только от вязкости самого нитрата целлюлозы, но и от соотношения компонентов растворителя, причем кривая зависимости вязкости от состава смеси растворителей обычно проходит через минимум, который отвечает лучшей растворяющей способности смеси. Пример такой зависимости для 4 % раствора нитрата целлюлозы с содержанием 12,2 % азота в спиртоэфирном растворителе дан на рис. 2 [4].

Не рекомендуется смешение разных партий нитратов для получения средней условной вязкости. Это приводит к ухудшению физико-химических характеристик продукции, получаемой из смеси, по сравнению с получаемой

из исходных нитратов целлюлозы. Причем, чем больше разница условных вязкостей исходных нитратов целлюлозы, тем хуже физико-механические характеристики [1].

Дата добавления: 2014-01-14