Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2016 » Октябрь » 8 » Жидкая фаза доводочных и полировальных паст.
18:55
Жидкая фаза доводочных и полировальных паст.

 

     Рабочей основной любой доводочной пасты является абразивное зерно, но, для обеспечения его работы в оптимальных условиях, необходим ряд вспомогательных веществ, среди которых: вязкое связующее, активные добавки, пластификаторы, растворители.
      Роль жидкой фазы сводится к выполнению ряда функций:
 - обеспечение прилипания частиц абразива к обрабатываемой поверхности и притиру,
 - предотвращение пыления абразивного материала,
 - упрощение дозирования абразивного материала и предотвращение его потерь за счет просыпании,
 - охлаждение частиц абразива и обрабатываемой поверхности,
 - снижение трения притира об обрабатываемую поверхность,
 - повышение эффективности полировки (затирки) за счет кислотных свойств активных добавок,
 - придание пасте оптимальных механических свойств, упрощающих ее распределение по поверхности притира.
     К данному перечню можно добавить еще парочку второстепенных пунктов. Классической основой для полировальных и притирочных паст были животные и растительные жиры, а так же, канифоль. Сегодня перечень намного шире.
    Наиболее часто применяемая добавка в доводочные пасты, это стеариновая кислота, ее доля может достигать 25-30% от массы готовой пасты. Стеариновая кислота (фактически стеарин старинных свечей) представляет собой твердую матовую массу от светло-бежевого до светло-серого цвета. Температура плавления технического стеарина варьирует в пределах 58-70*С (чистая стеариновая кислота имеет температуру плавления 69,6*С). Температура кипения стеариновой кислоты составляет примерно 376*С (граничит с декарбоксилированием, разложение дает преимущественно жидкий углеводород и диоксид углерода). Отклонения в температуре плавления связаны с примесями других органических кислот и остатков жиров. Производство стеариновой кислоты основано на выделении из гидролизата жиров (переработка отходов животноводства на мыло), или выделении из продуктов каталитического окисления парафина на нефтеперерабатывающих заводах.
     Стеариновая кислота это слабая кислота, к тому же, практически нерастворимая в воде, поэтому проявляет кислотные свойства по отношению к металлам лишь в расплавленном состоянии (при доводке рабочая температура кислоты 70-100*С). Способствует растворению межзерновых солеокисных прослоек и выступающих граней структурного зерна сталей, а так же, оксидных и карбонатных пленок иных металлов и сплавов (например, бронз, меди, латуни и пр.). За счет чего ускоряет процесс съема обрабатываемого материала.
     Аналогом стеариновой кислоты является олеиновая кислота. При нормальных условиях представляет собой слегка мутную вязкую жидкость желтоватого цвета. Образует две модификации: с температурой плавления 13,4 и 16,3*С. Температура кипения 225-226*С. Техническая олеиновая кислота обычно имеет температуру плавления около 10*С, что обусловлено примесью исходных жиров. Основной источник олеиновой кислоты это гидролизат растительных и животных жиров, некоторое количество искусственно получают из парафиновых фракций нефти.
     Чем ниже требуется вязкость доводочной пасты, тем больше в ней олеиновой кислоты, и тем меньше стеариновой кислоты. Например, в знаменитой пасте ГОИ весовое соотношение между стеариновой кислотой и олеиновой кислотой достигает 10-12. В более жидких алмазных пастах (обычно упакованы в алюминиевые тюбики) для тонкой доводки мелких деталей часто используют почти исключительно олеиновую кислоту. Использование только стеариновой кислоты не желательно, так как, паста получается твердой и легко крошится при работе.
      Для притирочных материалов с меньшей интенсивностью обработки обычно применяют парафин. Парафин не имеет кислотных групп, что исключает химическое воздействие на обрабатываемый материал. Для приготовления доводочных и полировальных паст используют парафин нефтяной марки “А” с температурой плавления около 56*С, содержание масел (вазелина) около 0,6%.
      Еще меньшей скоростью обработки обладают притирочные пасты на основе вазелина и других минеральных масел. В отличие от парафина, данные материалы могут использоваться в чистом виде, без добавления значительных количеств пластификаторов.
     Сегодня, для производства недорогих полировальных паст, часто используются продукты частичного каталитического окисления парафинов, и/или горного воска. При этом получается смесь стеариновой кислоты (содержащей до 30% примесей других органических кислот) и парафина. Отличительная черта этих паст – запах, они имеют парафиновый оттенок запаха минерального масла, в отличие от классических паст на основе смеси парафиновой и олеиновой кислот растительного происхождения, отдающих запахом прогорклого масла.
     Во второй половине прошлого века в больших количествах выпускались мягкие доводочные пасты на основе синтетических и натуральных алмазов, которые содержали животные жиры (т.н. костяное масло), а иногда и растительный олеин. Отличительная черта данных материалов – быстрое расслоение на консистентную и жидкую фазу, а так же, запах несвежего сала. В целом, данные алмазные пасты имеют хорошее качество, и вполне эффективны.
      Другой основой полировальных и доводочных паст является канифоль, она применяется реже и создает значительно большее трение (относительно парафина или стеарина) между притиром и деталью, что увеличивает вклад полировки перед шлифовкой.
       Изредка применяют расщепленный животный жир, растительные масла, пушечное сало (отходы животноводства, не используемые для варки мыла), касторовое масло и пчелиный воск. Но, эти материалы не всегда стабильны при хранении, и часто слишком дороги. Эффективность материалов может заметно изменяться за счет реакций гидролиза и окисления компонентов связующего.
      Для улучшения технологических показателей связующего, обычно используют пластификаторы, это не только типичные дибутилфталат, касторовое масло, жидкий вазелин, но и весь широкий перечень всех пластификаторов, используемых в полимерной промышленности.
Приготовление доводочных паст предусматривает добавление растворителей и нагревание. Типичная технология состоит из:
- смачивание абразива смесью растворителя (чаще всего керосин или петролейный эфир) с пластификатором,
- растапливание связующего (чаще всего смесь стеарина с парафином и олеином), добавление небольшого количества пластификатора (например, дибутилфталат или касторовое масло),
- внесение при перемешивании, суспензии абразивного материала в расплавленное связующее.
    Вымешивание массы проводят до почти полного испарения растворителя. Важно добиться однородности смешения. В малотоннажном производстве часто проводят процесс под тягой. На крупных предприятиях используют реакторы с рубашкой обогрева, оснащенные прямым холодильником для сбора отгоняемого оборотного растворителя. Регенерация растворителя при этом достигает 80-85%.
      При введении компонентов необходимо помнить, что многие абразивы склонны к образованию комков, ряд жиров и масел не стоит длительное время нагревать, а количество растворителя должно быть минимальным, и только обеспечивать равномерное смешение компонентов. Часто в конце процесса смешения в нагретую пасту вносят раствор красителя в спирте или осветительном керосине, что придает пасте специфический цвет. По цвету можно отличить пасты с разным типом абразива и разными размерами абразивных зерен. Ниже представлена маркировка алмазных паст в зависимости от массовой доли алмазов и их зернистости.

  

     Пример цветовой маркировки алмазных паст в прозрачных полиэтиленовых шприцах. Слева на право увеличивается размер зерна абразива.

 

     Далее мы подробнее разберем рецептуру наиболее распространенных доводочных и полировальных паст.

Категория: Металлургия | Просмотров: 298 | Добавил: Chemadm | Рейтинг: 5.0/3
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]