Способ определения глубины проникновения летучих кислот в полимерный материал Советский патент 1991 года по МПК G01N33/44 

Изобретение относится к способам определения глубины проникновения летучих кислот в полимерный материал, используемым в антикоррозионной технике.

Целью изобретения является определение скорости диффузии в полимерный материал летучей кислоты в присутствии нелетучей кислоты.

Согласно способу используют полиизо- бутилен ПСГ, пентапласт, арзамит-5 (замазка на основе фенолформальдегидной смолы, наполненной графитом и содержащая бензолсульфокислоту в качестве отвер- дителя), углеродную ткань Текарм, полиэтилен низкой плотности, фторопласт Ф-26 и полипропилен. Кроме того, используют индикатор метиловый желтый (димети- ловый желтый): характер индикатора

основной, цвет в кислой среде красный, в щелочной среде желтый, интервал перехода окрас ки рН 3,0-4.0. приготавливают раствор 1 г индикатора в 1 л 90%-ного этилового спирта, а также индикатор бромтиоловый синий: характер индикатора кислотный, цвет в кислой среде желтый, в щелочной синий, интервал перехода окраски рН 6,0- 7,6. приготавливают раствор индикатора растиранием 100мг индикатора с 3,2 мл 0,05 NaOH, последующим разбавлением водой до 250 мл и расворением 1 г полученной смеси в 1 я 20%-ного этилового спирта.

П р и м е р 1. Образец углепластика, состоящий из углеродной ткани марки Текарм и замазки арзамит-5, выдерживают в течение 1 ч в 28%-ном растворе плавиковой кислоты при 70°С. Срез образца приводят в

О

ел

V4 4 Сл)

контакт с композицией, состоящей из пленки полиэтилена низкой плотности, предварительно выдержанной в насыщенном толуольном растворе диметилового желтого и высушенной до постоянного веса для удаления растворителя. Содержание индикатора диметилового желтого в индикаторной пленке на основе полиэтилена низкой плотности 0,1 мас.%.

На поверхности индикаторной пленки желтого цвета появляются две красные полосы. Ширина их составляет 800 мкм и соответствует глубине проникновения 28%-ной плавиковой кислоты в углепластик в указанных условиях.

Исходные неконтактировавшие с плавиковой кислотой образцы углепластика вызывают изменение окраски с синей на желтую индикаторной композиции на основе гидрофильного поливинилового спирта по известному способу и не изменяют окраску индикаторной композиции на основе гидрофобного полиэтилена низкой плотности.

Пример. Образец углепластика на основе замазки арзамит-5 выдерживают в 28%-ной плавиковой кислоте при 70°С в течение 1 ч. Срез образца приводят в контакт с пленкой индикаторной композиции, состоящей из натурального каучука и кислотно-основного индикатора диметилового желтого, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Натуральный каучук 98

Диметиловый желтый 2

Индикаторную пленку на основе натурального каучука получают растворением последнего в бензине при массовом соотношении компонентов 1:5, добавлением насыщенного толуольного раствора диметилового желтого (на 10 г раствора натурального каучука 0,5 мл указанного раствора индикатора), тщательным перемешиванием, нанесением на поверхность стекла и высушиванием до удаления растворителя. Полученные стекла с покрытием используют в качестве индикаторных. При этом на желтом фоне пленки индикаторной композиции появляются две красные полосы шириной 800 мкм, соответствующие глубине проникновения плавиковой кислоты в углепластик в данных условиях. Исходные образцы углепластика, не контактировавшие с кислотой, не вызывают изменения окраски индикаторной композиции на основе гидрофобного натурального каучука,

ПримерЗ. Образец фторопласта-26 (Ф-26) выдерживают в течение 500 ч в концентрированной серной кислоте, содержащей малые примеси соляной кислоты при 50°С. Один из срезов, полученных с образца, приводят в контакт с индикаторной композицией на основе поливинилового спирта

по известному способу. При этом на синем фоне индикаторной пленки появляются две желтые полосы, ширина которых составляет 335 мкм. Другой срез приводят в контакт с полиэтиленовой пленкой, выдержанной в

насыщенном толуольном растворе диметилового желтого и высушенной до постоянного веса для удаления растворителя. На желтом фоне индикаторной пленки появляются две красные полосы шириной 200 мкм.

Так как серная кислота в этих условиях не проникает в полиэтилен низкой плотности, глубина проникновения 200 мкм, определенная в опыте с полиэтиленовой индикаторной пленкой, соответствузт диффузии

летучей соляной кислоты, а глубина проникновения в 335 мкм соответствует диффузии серной кислоты, которая в данном случае диффундирует быстрее соляной.

П р и м е р 4. Образец фенолформальдегидной смолы, наполненной графитом и содержащей бензолсульфокислоту в качестве отвердителя (замазка арзамит-5), выдерживают в течение 4 ч в 10%-ном растворе плавиковой кислоты при 70°С. Срез образца

приводят в контакт с пленкой фторопласта- 26, выдержанной предварительно в насыщенном толуольном растворе диметилового желтого и высушенной до постоянного веса для удаления растворителя (содержание диметилового желтого в полимерной пленке 0,15-0,20%). На поверхности индикаторной пленки желтого цвета после контакта с исследуемым образцом появляются две полосы красного цвета шириной 750 мкм каждая,

что соответствует глубине проникновения кислоты в арзамит-5 в данных условиях.

П р и м е р 5. Образец отвержденной замазки арзэмит-5 выдерживают в течение

16 ч в 30%-ном растворе соляной кислоты при 70°С. Срез образца приводят в контакт с пленкой полипропилена, предварительно выдержанной в насыщенном толуольном растворе диметилового желтого и высушенной до постоянного веса (содержание диметилового желтого 0,1-0,15%). На поверхности пленки в месте контакта с образцом арзамита появляются две красные полосы на желтом фоне. Ширина полос составляет

1200 мкм и соответствует глубине проникновения соляной кислоты в арзамит.

На основании данных о скорости диффузии агрессивной среды в полимере может быть расчитан ориентировочный срок службы полимерного покрытия в этих условиях:

Hi

где гсл - ориентировочный срок службы;

1 - толщина покрытия;

А- постоянная проникновения, характеризующая скорость диффузии кислоты в полимере.

Определяют экспериментально глубину проникновения кислоты в полимерный материал х за время г и вычисляют Д. по формуле

1 , X

А W

Изобретение позволяет исследовать проникновение летучих кислот в реактопла- стц, отвержденные кислотными отвердите- лями.

Определение скорости диффузии летучих электролитов из смесей с нелетучим позволяет увеличить область сред и материалов, для которых возможно прогнозирование срока службы полимерных покрытий,

0

5

0

выбрать материал с наилучшим в данных условиях свойствами, определить оптимальную толщину покрытия, обеспечивающую надежную защиту оборудования от воздействия агрессивных сред.

Формула изобретения

Способ определения глубины проникновения летучих кислот в полимерный материал выдержкой его в кислоте, изготовлением из него среза, приведением среза в контакте пленкой, выполненной из полимера, содержащей кислотноосновной индикатор и изменяющей свою оптическую характеристику под действием кислоты, микроскопическим измерением ширины области с измененной оптической характеристикой, отличающийся тем, что, с целью определения скорости диффузии в полимерный материал летучей кислоты в присутствии нелетучей, в качестве пленки используют пленку из гидрофобного полимера.

Изобретение относится к способам определения глубины проникновения летучих кислот в полимерный материал, используемым в антикоррозионной технике. Целью изобретения является определение скорости диффузии в полимерный материал летучей кислоты в присутствии нелетучей кислоты. Определение скорости диффузии осуществляют путем выдержки полимерного материала в летучей кислоте, изготовления из него среза, приведения среза в контакт с пленкой композиции, состоящей из гидрофобного полимера и кислотно-основного индикатора и изменяющей свою оптическую характеристику под действием летучей кислоты, измерения ширины области с измененной оптической характеристикой, которая соответствует глубине проникновения летучей кислоты в полимерный материал. Ј