Московский государственный университет печати

Шахкельдян Б.Н., Гудкова Т.И., Кравчина Н.А., Шумилова И.С.


         

Полиграфические материалы.Ч 2: Печатные краски

Лабораторные работы для специальностей:
1109 - "Технология полиграфического производства,
1712 - "Организация и планирование полиграфического производства",
0515 - "Полиграфические машины",
2220 - "Графика"


Шахкельдян Б.Н., Гудкова Т.И., Кравчина Н.А., Шумилова И.С.
Полиграфические материалы.Ч 2: Печатные краски
Начало
Печатный оригинал
Об электронном издании
Оглавление
1.

ЗАДАНИЕ I. ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СВЯЗУЮЩИХ И ИХ КОМПОНЕНТОВ

1.1.

Работа 1. Определение вязкости связующих

1.2.

Работа 2. Изучение оптических свойств связующих

1.3.

Работа 3. Испытание отношения связующих к растворителям

1.4.

Работа 4. Определение температуры размягчения смолы

1.5.

Работа 5. Изучение влияния температуры размягчения смолы на твердость пленки

1.6.

Работа 6. Изучение растворимости смол

2.

ЗАДАНИЕ 2. ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СВЯЗУЮЩИХ

2.1.

Работа 7. Определение кислотного числа

2.2.

Работа 8. Определение числа омыления и эфирного числа

2.3.

Работа 9. Определение йодного числа

3.

ЗАДАНИЕ 3. ПРИГОТОВЛЕНИЕ КРАСКИ И ИЗУЧЕНИЕ ОБЩИХ СВОЙСТВ КРАСОК

3.1.

Работа 10. Определение маслоемкости пигмента

3.2.

Работа 11. Приготовление краски и образцов (накаток) для изучения ее оптических свойств

3.3.

Работа 12. Определение степени перетира пигмента в краске

3.4.

Работа 13. Определение плотности краски

4.

ЗАДАНИЕ 4. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКРЕПЛЕНИЯ КРАСКИ

4.1.

Работа 14. Изучение пленкообразования при испарении растворителя

4.2.

Работа 15. Изучение влияния сиккативов на скорость пленкообразования

4.3.

Работа 16. Изучение закрепления краски на бумаге

5.

ЗАДАНИЕ 5. ИЗУЧЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРАСОК

5.1.

Работа 17. Изучение цветовых характеристик краски

5.2.

Работа 17. Изучение красящей силы

5.3.

Работа 18. Определение прозрачности краски

5.4.

Работа 19. Отношение краски к химическим реагентам, растворителям и воде

6.

ЗАДАНИЕ 6. ИЗУЧЕНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРАСОК

6.1.

Работа 20. Изучение аномалии вязкости красок

6.2.

Работа 21. Определение предела текучести

6.3.

Работа 22. Изучение тиксотропии красок

6.4.

Работа 23. Условная характеристика реологических свойств печатных красок

6.5.

Работа 24. Изучение липкости печатных красок

7.

ЗАДАНИЕ 7. ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ КРАСОЧНЫХ ВАЛИКОВ

7.1.

Работа 24. Определение теплоустойчивости

7.2.

Работа 25. Исследование деформационных свойств материалов для красочных валиков

Указатели
22   указатель иллюстраций
Рис. 2.1. Схема установки для определения числа омыления

Цель и содержание задания

Освоить методы анализа связующих и их компонентов и изучить их химический состав.

Определяются кислотное число, число омыления и йодное число. Из полученных значений кислотного числа и числа омыления рассчитывает­ся эфирное число.

Теоретическое обоснование

В состав связующих печатных красок входят растительные масла и продукты их переработки, смолы разных видов. Все эти вещества име­ют структуру сложных эфиров. С ними сочетаются в композиции связую­щих углеводородные растворители в виде минеральных масел и кероси­новых фракций.

Для идентификации и характеристики качества материалов, являю­щихся либо сложными эфирами, либо углеводородами, служат следующие химические показатели.

Кислотное число характеризует содержание в материале свободных кислот, не связанных в эфирные группы. Так как связующие вещества заведомо содержат смесь различных кислот и определить содержание каждой кислоты простым способом невозможно, то определяется кислот­ное число как усредненная характеристика.

Число омыления является характеристикой общего содержания кислот, как свободных, так и связанных в эфирные группы. Это число, будучи характерной константой, для каждого масла и связующего, поз­воляет обнаружить содержание неомыляемых минеральных масел.

Йодное число характеризует степень ненасыщенности масла и пока­зывает функциональность связующего вещества, от которой зависит скорость пленкообразования. Это число определяется как количество йода (в процентах), которое может присоединиться к исследуемому материалу. Метод основан на способности непредельных соединений количественно присоединять галогены по месту двойных связей. Ука­зывая на степень непредельности жирных кислот, йодное число харак­теризует способность масла или олифы к пленкообразованию.

Из различных методов определения йодного числа наиболее удобным является метод Маргошеса. Он основан на проведении гидролиза водно-спиртового раствора йода <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
, в результате кото­рого образуется йодноватистая кислота, присоединяемая к непредельным соединениям по месту двойных связей по следующей схеме: <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>

При титровании избытка йода раствором серноватисто-кислого натрия происходит следующее взаимодействие:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>

При теоретической проработке студенты изучают принципы закрепле­ния красок, типовые составы связующих, строение растительных масел и смол, а также значение их в процессах пленкообразования.

Цель и содержание работы

Освоить метод определения кислотного числа для анализа и харак­теристику состава связующего.

С помощью прямого титрования раствором едкого кали КОН опреде­ляется его количество (мг), пошедшее на титрование.

Методика и порядок выполнения работы

В конической колбе отвешивают на аналитических весах 2,0-2,5г связующего и растворяют навеску в 20 мл смеси спирта и бензола (1:1). Титруют 0,1 N спиртовым раствором КОН в присутствии фенол­фталеина. Для темно-окрашенных материалов в качестве индикатора при­меняют 2%-й спиртовой раствор красителя щелочного голубого с пере­ходом окраски от синей в кислой среде к красной в щелочной.

Кислотное число <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
, рассчитывается по формуле:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>

    где

    а - количество раствора КОН (мг), пошедшего на титрование;

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- титр раствора КОН;

    e - навеска, г.

Приборы, инструменты, материалы

Весы аналитические, колба коническая на 200 мл, установка для титрования, связующее, спирто-бензолышй 0,1 N титровальный раст­вор КОН, фенолфталеин.

Содержание отчета

В отчете приводятся результаты определений, расчеты и результаты расчетов, а также оценка полученного результата.

Значение полученного кислотного числа вносится в сводную таблицу (табл. 2.1).

Цель и содержание работы

Освоить метод определения числа омыления, определить число омы­ления и эфирное число.

Методика и порядок проведения работы

Анализ проводится посредством омыления навески исследуемого ма­териала заведомо избытком щелочи с последующим титрованием не прореагировавшей щелочи раствором НСl . Число, омыления рассчитывается как количество КОН (мг), необходимое для омыления всех кислот как сво­бодных, так и связанных в составе эфиров, содержащихся в 1 г мате­риала.

По результатам определения числа омыления и кислотного числа рассчитывается эфирное число.

На аналитических весах отвешивают в конической колбе 1-2 г свя­зующего, добавляют 25 мл 0,5 N спиртового раствора КОН, титр кото­рого известен. Колбу закрывают пробкой со вставленным в нее обратным холодильником (рис. 2.1Рис. 2.1. Схема установки для определения числа омыления) и кипятят на водяной бане 30-40 мин, в те­чение которых происходит полное омыление. После окончания омыления колбу охлаждают. Избыток щелочи оттитровывают 0,5 N раст­вором НСl в присутствии фенолфталеина. После титрования раствор сохраняют для определения йодного числа. Число омыления <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
рассчитывается по формуле:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>

    где

    а, - количество раствора НСl (мг) пошедшее на титрование;

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- титр раствора HCl;

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- титр раствора КОН;

    е - навеска в граммах;

    1,537 - переводной коэффициент, связывающий эквиваленты КОН и НCl.

После получения значения числа омыления, зная кислотное число, можно определить эфирное число как разность между числом омыления и кислотным числом:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>

При одновременном определении числа омыления и кислотного числа можно оттитровать вначале свободные кислоты 0,5 N раствором КОН. По количеству щелочи, пошедшей на нейтрализацию, рассчитывается кислотное число. Затем в ту же колбу можно добавить 0,5N раст­вор КОН до 25 мг и продолжать определение числа омыления, как опи­сано выше.

Приборы, инструменты, материалы

Весы аналитические, баня водяная, колба коническая, обратный хо­лодильник, связующее, 0,5 N спиртовой раствор КОН, 0,5 N раст­вор НCl с известными титрами, фенолфталеин.

Содержание отчета

В отчете указываются результаты определений, расчеты и результа­ты расчетов, приводится схема прибора для определения числа омыле­ния, оценка полученного значения числа омыления и эфирного числа. Значения числа омыления и эфирного числа вписывают в сводную таблицу (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Химические свойства связующих веществ

Связующее Кислотное число, мг Число омыления, мг Эфирное число, мг Йодное число, %

Цель и содержание работы

Освоить метод определения йодного числа как усредненной характе­ристики непредельности. Оценка связующего дается по значению йодно­го числа.

Путем добавления к остатку после определения числа омыления спир­тового раствора йода и проведения гидролиза этого раствора получают избыток йода, который титруют раствором серноватистокислого натрия. По разности между взятым количеством йода и остатком его определен­ным титрованием определяют количество присоединившегося йода и рас­считывают йодное число.

Методика и порядок выполнения работы

Остаток после определения числа омыления сливают в мерную колбу на 100 мл. Коническую колбу, в которой происходило омыление, дважды ополаскивают спиртом и тоже сливают в мерную колбу. Мерную колбу до­ливают затем до метки спиртом, закрывают пробкой и тщательно переме­шивают. 10 мл раствора переносят пипеткой из мерной колбы в стеклян­ную колбу емкостью 500 мл. Затем в колбу приливают из бюретки 25 мл 0,2 N спиртового раствора йода и доливают 200 мл дистиллированной воды. Колбу встряхивают, закрывают часовым стеклом и оставляют на 5 мин, после чего избыток йода титруют 0,1 N раствором серноватис­токислого натрия (гипосульфита) до светло-желтой окраски, добавля­ют 1 мл крахмального раствора (индикатор) и заканчивают титрование с исчезновением синей окраски.

Так как титр раствора йода непостоянен, то следует параллельно с задачей поставить контрольный опыт. Для этого в отдельную колбу на­ливают 25 мл раствора йода, обрабатывают и титруют его так же, как и при выполнении самой задачи. Тогда йодное число рассчитывают по разности между количествами <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
, пошедшими на титрование раствора контрольного опыта и раствора исследуемого вещества.

Если (a- количество раствора <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
(мл), пошедшее на титрова­ние в контрольном опыте, b - количество раствора <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
(мл), пошедшее на титрование задачи, <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
, - титр гипосульфита, то количество <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
, соответствующее присоединившемуся йоду, рав­но (a-b) <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
.

Так как эквивалент <?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>
- 158 и эквивалент У - 126,92, то из пропорции

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>

можно найти количество присоединившегося йода X .

Так как для титрования берут десятую часть навески (10 мл из мерной колбы на 100 мл), то при расчете йодного числа, определяемо­го как количество Y (в процентах), присоединившегося к исследуемому материалу, вводится множитель 10. Таким образом,

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>

    где

    e - навеска, г.

Приборы, инструменты, материалы

Остаток после определения числа омыления 0,5 N раствора НСl , мерная колба на 100 мл, колба на 500 мл, спирт, 0,2 N спиртовой раствор йода, дистиллированная вода, 0,1N раствор серноватисто-кислого натрия, крахмальный раствор.

Содержание отчета

В отчете указываются результаты определений, расчеты и результа­ты расчетов, а также оценка полученных результатов. Значения йодно­го числа вносят в сводную таблицу (табл. 2.1).

Литература

Для ФПТ (специальность 1109)

Шахкельдян Б.Н. Полимеры в основных полиграфических материалах г М.: Моск. полигр. ин-т, с. 1978, с.31-40.

© Центр дистанционного образования МГУП