что такое тиксотропные свойства
Что такое тиксотропные свойства
Тиксотропность- способность определенных субстанций уменьшать такое свойство, как вязкость. Они разжижаются под механическим воздействием и увеличивают свою вязкость, то есть сгущаются в состоянии покоя. Попробуем разъяснить, что такое тиксотропность применительно к ЛКМ.
Тиксотропной можно назвать такую краску, которая не будет давать потеков при ее практическом применении по поверхности. Кстати, производители выпускающие краски с такой способностью, обязательно помечают о ней на упаковке. Видя на банках надпись «Тиксотропная», будьте уверены, что вы приобретаете высококачественную краску, с которой не будет проблем при практическом применении по месту. Стоит отметить, что такие ЛКМ относительно дороги.
Профессионалы от ЛКМ говорят, что для оценки красок с такими свойствами даже не стоит проводить пробное окрашивание. Зачастую достаточно на взгляд оценить как краска льется из вскрытой банки. Говорят, что тиксотропные краски в момент перелива из тары в другую емкость, напоминают по своей вязкости только что скаченный мед или же жидкую сметану.
Те же профессионалы, рассуждая о густых и жидких ЛКМ, говорят, что как первые, так и вторые имеют свои недостатки и преимущества. А вот тиксотропная краска обладает свойствами как первых, так и вторых классов ЛКМ. В банке она не дает осадка как густые краски. При этом она очень удобно держится на кистях и валиках, а про то, что она не дает потеков на окрашиваемых плоскостях мы уже говорили ранее.
Ассоциативные загустители. Именно такое название получили вещества, добавляемые в краски в процессе производства для получения свойства тиксотропности. К примеру, при производстве алкидных эмалей используют тиксотропные лаки. При добавлении в ЛКМ таких загустителей, в красках образуются временные связи меж их частицами связующего. Они существуют в покое, а в случае механических воздействий они необратимо разрушаются.
Кстати, если опять же обратиться к опыту мастеров от ЛКМ, то справедливо их утверждение, что такие краски не всегда хороши, если нужно создать глянцевые или полуглянцевые поверхности. В этом случае подходят краски с хорошей растекаемостью.
Заканчивая описание такого явления как тиксотропия, следует указать на то, что не стоит путать его с псевдопластичностью. Псевдопластичные жидкости уменьшают свою вязкость в момент увеличения напряжения сдвига. В свою очередь, жидкости, склонные к тиксотропии, свою вязкость теряют с течением времени и в постоянном напряжении сдвига.
Тиксотропные смеси
С развитием строительной отрасли, развивается и лакокрасочная промышленность. Ученые-химики постоянно работают над изобретением новых лакокрасочных материалов с улучшенными свойствами. На рынке ЛКМ постоянно появляются новинки, благодаря которым открываются новые возможности в строительном и ремонтном деле. Так, относительно до недавнего времени все строительные и ремонтные работы велись только в определенных условиях влажности и в очень небольших температурных пределах. Однако, уже сегодня существует множество технологий и веществ, которые позволяют вести разного рода работы даже в условиях лютого холода или знойной жары. Это касается как лакокрасочных материалов, так и строительных. Например, бетон для заливки фундамента или плитки нельзя использовать, если температура воздуха снижается ниже определенного предела, так как это чревато тем, что вода, которую добавляют для приготовления раствора, может замерзнуть и бетон застынет не правильно, что в дальнейшем будет влиять на его качество, а также прочность конструкции. Однако, при добавлении некоторых химических материалов и использовании правильной технологии становится возможным применять бетон во время строительства при более низких температурах. Поэтому, современные дома могут возводиться круглый год, тем самым значительно сокращая сроки строительства и внутренней отделки.
Ниже представлено видео с наглядным примером как применяется тиксотропная смесь.
Характеристики лакокрасочных и строительных материалов
Каждый материал, применяемый во время ремонта или строительства, обладает своими специфическими свойствами, которые определяют область его применения. Например, раствором, предназначенным для горизонтальных поверхностей, будет сложно покрыть вертикальную стену, и виной тому свойства. Таким образом, при выборе материалов для ремонта и строительства, необходимо обращать внимание на следующие характеристики:
Таким образом, тиксотропные смеси отлично подходят для нанесения вертикальных, наклонных и потолочных поверхностей. Благодаря своим свойствам, они не растекаются, не образовывают подтеков, в связи с чем, их можно наносить без опалубки. Учитывая все вышеперечисленное, можно сказать, что работа со смесями тиксотропного типа простая и удобная.
Есть несколько способов нанесения тиксотропных смесей. Как и любые другие материалы, их можно наносить как вручную, так и механизированным методом. Если тиксотропные смеси наносятся на поверхности вручную, то применяются следующие материалы:
При нанесении механизированным способом используются штукатурные станции, а также методы сухого или мокрого торкретирования.
Тиксотропные свойства
Как уже было выяснено, любые материалы с тиксотропными свойствами под механическим воздействием из гелеобразного или густого состояния превращаются в жидкие. После прекращения на них механического воздействия есть некоторый промежуток времени, когда тиксотропные материалы остаются в жидком состоянии. Это обусловлено предельным значением сдвига, которое вызывает переход тиксотропных материалов из густого состояния во временно текучее. Чтобы сохранить какое-то время текучее состояние данных материалов, необходимо постоянно поддерживать это максимальное значение сдвига. В это время их необходимо успеть нанести на поверхность, иначе по окончанию механического воздействия и истечению времени, когда материалы жидкие, они приобретает свое первоначальное состояние.
Тиксотропные свойства напрямую зависят от качественного и количественного состава дисперсной фазы вещества. Таким образом, на тиксотропность материала влияют следующие параметры:
Тиксотропные материалы
Тиксотропные свойства, как правило, присущи консистентным смазкам, лакам, краскам, различным растворам и смесям, а также некоторым пищевым продуктам (например, желатин или крахмал).
Если говорить о лакокрасочных материалах, то, по мнению специалистов, краски и лаки с тиксотропными свойствами всегда высококачественные, с ними достаточно легко работать, а кроме того, такие ЛКМ не нуждаются в пробном окрашивании достаточно обратить внимание на то, как краска льется из банки. По мнению специалистов, тиксотропная краска из банки в другую емкость должна переливаться как только что скаченный свежий мед густой и плавной струей.
Также в отличие от просто густых лакокрасочных материалов, тиксотропные лаки и краски не дают осадок в банке. Благодаря своим тиксотропным свойствам, такие лаки и краски отлично держатся на инструментах для окрашивания поверхностей (кисточках и валиках), а также не оставляют подтеков, о чем уже шла речь ранее.
Учитывая все вышесказанное, тиксотропные лакокрасочные материалы имеют преимущество перед теми ЛКМ, у которых данные свойства отсутствуют.
Ниже представлена таблица с с войства основных тиксотропных добавок, применяемых в лакокрасочных материалах.
А-380
удельная поверхность
175+/-25м 2 /г
Удельная поверхность
300 30 м 2/ г
Удельная поверхность
380+/-40 м 2/ г
Нередко тиксотропные свойства путают с псевдопластичностью. Несмотря на то, что свойства вроде похожи, на самом деле они принципиально разные. Так, псевдопластичность обусловлена потерей вязкости веществом при временном напряжении сдвига, в то время как тиксотропность позволяет веществу потерять вязкость через некоторый временной промежуток при постоянном воздействии на него.
Что такое тиксотропные свойства
Понятие «тиксотропия» нельзя назвать повседневным. Это, скорее, что-то из области науки. Но, тем не менее, тиксотропия, как и многие другие сложнозвучащие явления, окружает нас повсюду. Первое (а иногда и последнее), что придёт на память – это краска, которая должна обладать достаточной тиксотропией, чтобы не стекать по стенам после нанесения. Ну и всё… пока.
Итак, тиксотропия, как мы уже знаем – это увеличение вязкости жидкости, не испытывающей механического воздействия. Строго говоря, это способность дисперсной системы (жидкость + измельчённая твердая фаза) восстанавливать предел текучести после прекращения механического воздействия. За сухим определением скрывается много интересного. Из определения видно, что тиксотропия – это не способность жидкости затвердевать, а скорее способность пластичных тел становиться жидкими.
Самые распространённые тиксотропные системы, встречающиеся в природе – это вода + глина.
Вы и сами можете провести несложный опыт – размешайте глину с водой 1:1 и вы получите массу, которая будет загустевать со временем, однако, после интенсивного перемешивания, снова станет такой же, как жидкая сметана. Дело в том, что частички глины в воде при превышении определённой концентрации начинают взаимодействовать между собой и образовывать связи. Связи эти непрочные и рвутся легко (перемешиванием или встряхиванием), но именно они и определяют возросшую вязкость системы.
Итак, чтобы сделать жидкость тиксотропной, в неё надо добавить так называемые «реологические добавки» – обычно это каолин или глина. Добавки вносят в те жидкости, которые должны быть густыми, но перегонять их по трубам или наносить на поверхность удобнее в жидком виде. Например, раствор бетона – это тоже тиксотропная система. Если бетономешалка не будет вращаться, то через пару часов начнётся «схватывание» бетона и чтобы её очистить надо будет поработать ломом. А вот когда мы этот бетон заливаем в фундамент – тут уж лучше, чтобы он был густым. Так же явление тиксотропии используется в типографиях и многих производствах.
Тиксотропия в природе
Есть определённые «оползнеопасные» пропорции воды, песка, земли и глины. При них получается наиболее опасная смесь – твёрдая поверхность, которая при вибрации наиболее сильно теряет вязкость. Геологи и мелиораторы знают толк в этом деле и могут спрогнозировать сейсмическую опасность того или иного участка земли, взяв несколько проб с разной глубины. И всё это с помощью измерения тиксотропии полученных проб.
Наверняка каждый читатель сам может вспомнить множество явлений, происходящих по такому же принципу, когда при вибрации что-то твёрдое вдруг течёт или густая паста при перемешивании становится жидкостью, просто не все знали имя этого явления…
Ответ на вопрос «А как же кетчуп?».
В повседневной жизни мы даже не задумываясь учитываем тиксотропные свойства кетчупа, встряхивая перед употреблением бутылочку с томатным соусом.
Эта удивительная тиксотропность
Если вы когда-нибудь замешивали ведро раствора, то наверняка замечали, что пока его мешаешь, он жидкий и текучий. Но стоит только оставить его в покое на некоторое время, как он становится очень густым. Даже миксер в него уже не так-то просто погрузить. Если вывалить ведро раствора на пол, то он так и останется лежать горкой. Но если создать некоторое вибрирующее воздействие на эту кучку при помощи шпателя, то раствор охотно растекается и затекает даже в маленькие щели.
В общем, смысл понятен. В состоянии покоя тиксотропное вещество очень вязкое (иногда почти твердое), но в процессе встряхивания, разбалтывания, размешивания, перетекания и т.п., вещество резко разжижается и сохраняет свое жидкое и текучее состояние до тех пор, пока его опять не оставят в покое на какое-то время. На молекулярном уровне это объясняется непрочными межмолекулярными связями, которые легко разрушаются под воздействием внешней силы. Но как только эта сила исчезает, связи снова начинают восстанавливаться и вещество дубеет.
Для получения диоксида кремния в домашних условиях можно взять разбавленный водой канцелярский силикатный клей (который представляет собой не что иное, как раствор силиката натрия в воде) и плеснуть туда немного уксусной или лимонной кислоты. В результате реакции получается кремниевая кислота, тут же распадающаяся на воду и диоксид кремния, который и выпадает в осадок.
Именно двуоксись кремния является стабилизирующим компонентом обычных малярных и типографских красок, который придает им свойство прочно держаться даже на вертикальных поверхностях.
Промышленность выпускает эту добавку под торговым названием «Аэросил».
Другие известные вещества, обладающие тиксотропными свойствами: мед, майонез, желатиновые растворы, кетчуп (пробовали ли вы когда-нибудь вылить кетчуп из бутылочки? Вот-вот!), некоторые кремы для бритья, горчица и. все. Я больше не знаю, а вы?
Тиксотропия
Тиксотропия проявляется в разжижении при достаточно интенсивном встряхивании или перемешивании гелей, паст, суспензий и др. систем с коагуляционной дисперсной структурой и их загущении (отвердевании) после прекращения механического воздействия. Тиксотропное восстановление структуры — механически обратимый изотермический процесс, который может быть воспроизведён многократно.
В более широком смысле тиксотропия — временное понижение эффективной вязкости вязко-текучей или пластичной системы в результате её деформирования независимо от физической природы происходящих в ней изменений.
Тиксотропия имеет важное практическое значение. Тиксотропные материалы используют в технологии силикатов, пластических масс, пищевых продуктов. Тиксотропными свойствами обладают некоторые водоносные грунты (плывуны), биологические структуры, различные технические материалы (промывочные глинистые растворы, применяемые при бурении нефтяных скважин, краски, смазки и др.).
Термин «тиксотропия» был введен в практику Гербертом М. Фрейндлихом.
Понятие «тиксотропия» нельзя назвать повседневным. Это, скорее, что-то из области науки. Но, тем не менее, тиксотропия, как и многие другие сложнозвучащие явления, окружает нас повсюду. Первое (а иногда и последнее), что придёт на память – это краска, которая должна обладать достаточной тиксотропией, чтобы не стекать по стенам после нанесения.
Статьи по теме
Антикоррозионные средства
Антикоррозионные пигменты классифицируются на: цинковые крона, алюминий три-полифосфаты и слюдянистую окись железа.
Характеристики герметика
В современном мире разработано большое количество вещество материалов, которые предназначены для обработки различных поверхностей. Они применяются в качестве защитных материалов или в качестве герметизирующих веществ.
Битумный лак
В современном мире создано большое многообразие составов, которыми необходимо покрывать металлические и любые другие изделия для защиты их от влияния окружающей среды или для придания им привлекательного внешнего вида.