Перейти к содержимому


Фотография
- - - - -

Связующие


  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 8

#1 tmc

tmc
  • Полковник

  • PipPipPipPipPipPipPip
  • Группа: Пиротехник любитель
  • сообщений 616
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:40
  • Регистрация: 26-January 16
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 09 June 2020 - 05:01

Исследование свойств типичных связующих, в первую очередь вяжущей способности, а также времени высыхания, и частично влияния на горение и цвет.

Испытаны следующие связующие:
1. Целлулоид (красный Пирохобби)
2. Коллоксилин вата ПСВ
3. Коллоксилин порошок
4. Идитол
5. Шеллак
6. Канифоль
7. Декстрин
8. Клей Quelyd Спец-Флизелин (мод. крахмал)
9. Клей КМЦ (карбоксиметилцеллюлоза)
10. Клей Metylan Флизелин Ультра Премиум (метилцеллюлоза, ПВА)
11. Клей ПВА-М строительный
12. Поливинилбутираль (ПВБ)
13. Клей Атлет (Титан/Дракон) (сополимеры винилацетата)
14. ХПВХ ПСХ-ЛС
15. Парлон
16. Хлорполиэтилен ВХПЭ
17. Фторкаучук СКФ-32
18. Эпоксидная смола ЭД20:Этал45М (2:1)

Растворители
------------------------------------------------------------------------------

Исследована скорость испарения растворителей:
1. Ацетон бытовой (~70% ацетона + др. органика)
2. Ацетон чистый, и перегнанный из бытового
3. Этилацетат (ч)
4. Бутилацетат (тех)
5. Этанол 96%
6. Изопропиловый спирт (ИПС) абсолютированный
7. Ацетон бытовой:Этилацетат (1:1)
8. Ацетон бытовой:Этанол (1:2)
9. Этилацетат:Этанол (1:1)
10. Этилацетат:Бутилацетат (1:1)
11. Бутилацетат:Этанол (1:1)
12. Бутилацетат:ИПС (1:1)
13. Бензин Галоша
14. Растворитель 646
15. Вода питьевая
16. Вода:Этанол (70:30)

Растворители массой 10г, налиты в обрезанные почти до донышка (для облегчения испарения), одноразовые ПП стаканчики (площадь испарения ~15.5 см2), после чего все они одновременно были выставлены в тени комнаты с открытым окном. Температура в процессе испарения составляла 26-29С, влажность 30-50%. Далее периодически измерялась их масса, за вычетом массы самих стаканчиков:

Рис. 1. - Скорость испарения растворителей
1591652642__ris1.png

По данному эксперименту можно сказать следующее:

Под бытовым ацетоном подразумевается свободно продажный разбавленный ацетон, по закону в свободной продаже его должны разбавлять до 60%, причем могут это делать разными жидкостями, не водой, а органикой. В исследованном бытовом ацетоне оказалось около 30% какой-то маслянистой, белесой, горючей жидкости, пахнущей при горении газом/парафином (определено перегонкой), эта жидкость испарялась приблизительно со скоростью воды. Однако, в свободной продаже можно встретить и не разбавленный ацетон, он испарялся немного быстрее перегнанного бытового, но содержал остаток около 1% некой совершенно трудно испаряющейся плотной жидкости, на подобие масла, маленькие капли на дне стакана. Тем не менее, и перегнанный, и не разбавленный ацетоны, весьма похожи, и приближаются к чистому, поэтому объединены в один график. Перегонка осуществлялась прямой дистилляцией, со средним качеством контроля температуры, дважды, но все равно на графике виден хвостик из остатков разбавителя и загрязнений. В общем, разница между чистым и бытовым ацетонами весьма существенная, например бытовой ацетон может вызывать проблемы при концентрациях НЦ лаков на основе целлулоида выше 15% (более не растворяется), в то время как с чистым ацетоном достижимы гораздо более высокие концентрации. Все это к вопросу о том, что иногда, что то может не получаться - в одних только растворителях могут быть такие нюансы, что существенным образом меняют все дело.

Этилацетат использован довольно чистый, испаряется немного медленнее чистого ацетона. Если в процессе работы, прежде чем растворитель испарится, не хватает небольшого отрезка времени, то это может быть решением. Этилацетат в общем является более универсальным растворителем чем ацетон, растворяет более широкий спектр веществ, однако, например с НЦ он справляется немного хуже, чем даже бытовой ацетон. Растворы НЦ в этилацетате имеют более низкую максимальную концентрацию и большую вязкость по сравнению с ацетоном (см. тему Порошки и лаки НЦ - https://pirotehnika-ruhelp.com/index.php/topic/1547-poroshki-i-laki-ntc/). Кроме этого, этилацетат значительно ароматнее ацетона, запах как у того клея Момент, точнее у момента запах этилацетата.

Бутилацетат, с одной стороны, достаточно хорошо растворяет многие вещества, например ту же НЦ прекрасно растворяет в смесях с этанолом (в чистом виде хуже), как в прочем это делают и другие эфиры. В этом плане он является аналогом этилацетата. Основное его преимущество заключается в медленном испарении, что при необходимости в ходе различных операций может быть очень полезно. По скорости испарения он немного ближе к воде, чем к спиртам. Однако, он настолько ароматен что это может являться большой проблемой. Запах леденцов и грушевого лимонада, очень сильный и устойчивый. Ацетон и этилацетат вызывают меньше проблем. Бутилацетат менее летуч, и дольше витает в воздухе. Кроме этого, замечено что бутилацетат имеет свойство пахнуть даже через сравнительно неплохо закрытые емкости, например через ПЭ канистры со вкладышем в крышке, в то время как ацетон и этилацетат через них не пахнут.

Спирты по скорости испарения располагаются между быстроиспаряющимися растворителями типа ацетона и этилацетата, и медленноиспаряющимися типа воды и бутилацетата. Их несомненным достоинством является приемлемый запах и возможность смешивания, как с первыми, так и со вторыми, что дает возможность получать промежуточные составные растворители с требуемыми характеристиками. Этанол 96% имеет немного более высокую скорость испарения чем чистый изопропиловый спирт, а также плавное небольшое ее снижение в конце испарения, что обусловлено содержанием воды. Однако практически это незначительно. Более существенным их отличием является несколько большая вязкость растворов в изопропиловом спирте, по крайней мере для НЦ. В общем, оба этих спирта вполне взаимозаменяемы.

Смеси вышеперечисленных растворителей, в основном представляют усреднение их свойств. В случае бутилацетата, смеси со спиртами не дают ожидаемого эффекта - запах снижается незначительно, при этом скорость испарения в основной части длительности, аналогична спиртовой. Таким образом, замедлять спирты бутилацетатом, равно как и снижать его запах спиртами, в расчете на приемлемую скорость испарения, в общем случае малоэффективно.

Бензин Галоша (Нефрас С2-80/120) является легкокипящей, получаемой перегонкой, деароматизированной фракцией бензина. Применяется для растворения резины, различных масел, восков, парафинов. Очень быстро испаряется, подобно ацетону, но имеет небольшой хвост в конце испарения, связанный с наличием менее летучих фракций. Обладает легким запахом керосина, сравнимым по силе со спиртом, или даже легче. Доступен в большинстве хозяйственных магазинов, торгующих растворителями.

Растворитель 646 является многокомпонентным, имеет следующий состав: толуол - 50%, бутанол - 15, бутилацетат - 10, этиловый спирт - 10, ацетон - 7, этилцеллозольв - 8. Он растворяет очень широкий спектр веществ, а в процессе испарения живет весьма разнообразной и насыщенной жизнью - мутнеет, покрывается пленкой, опять становится прозрачным, распадается на отдельные фракции в виде капель, и они даже шевелятся. Это объясняется различной скоростью испарения и смешиваемостью его составляющих. Имеет достаточно большую скорость испарения основного тела, подобно связке Этилацетат:Этанол, однако при этом обладает беспрецедентно длинным хвостом, и запахом, особенно в области хвоста. На частицах, побывавших в этом растворителе, могут оставаться тонкие "лаковые" пленки, мешающие просеиванию этих частиц через мелкие сита, и забивающие их. С учетом этих пленок, хвоста, и запаха, без необходимости к использованию не рекомендуется.

Необходимо заметить особенность эксперимента - снижение скорости испарения в конце у медленно испаряющихся жидкостей (вода, вода:этанол, бутилацетат). Это снижение не является свойством растворителя (хвостом), а связано с уменьшением площади испарения - остающиеся в конце капли имеют меньшую площадь испарения чем изначально стакан. Этот эффект для быстроиспаряющихся растворителей менее заметен, из-за уменьшения геометрических размеров графиков, и возможно разницы насыщенности паров.

Токсичность (ПДК р.з.), всех вышеперечисленных растворителей, за исключением воды и спиртов, составляет 200 мг/м3, что считается относительно малой токсичностью. ПДК этанола составляет 1000 мг/м3. ПДК изопропилового спирта устанавливается по верхнему пределу для 3 класса опасности - 10 мг/м3, что скорее связано с пределом класса, чем с реальной ПДК. Считается что изопропиловый спирт в 4-6 раз токсичнее этанола, это означает те же 200 мг/м3, как у других растворителей, однако, например у автора, ИПС в отличие от ацетона и этилацетата, вызывает явные кожные осложнения.

Технология
------------------------------------------------------------------------------

Вяжущая способность связующих испытана путем измерения максимальной нагрузки на излом, прессованных 50 и 150кг/см2 пластинок состава, размером 70x10x3.5мм. Пластинки выдвигались с края стола на 1 см, остальная часть накрывалась плиткой металла и слегка прижималась к столу, по центру выдвинутого куска, через сточенную шайбу для равномерного распределения усилия, зацеплялся безмен, прилагалось и измерялось усилие слома. Каждое испытание путем выдвижения и слома очередного сантиметра пластины, повторялось 5 раз, результаты усреднены.

Для оценки времени высыхания и горения составов, использованы цилиндрические звезды 10x10мм, прессованные усилием 50кг/см2. Время высыхания во всех экспериментах измерялось по потере веса пироэлемента, на весах с чувствительностью 0.001г, до содержания растворителя около 1% и менее, полное высыхание может требовать в 2-3 раза больше времени. Температура в процессе высыхания составляла 25-28C, влажность 10-40%. Пластины перед испытанием прочности, дополнительно просушивались в течение 1-2 суток, для полного высыхания.

С помощью пилы, дрели, и напильника, из 10мм листа дюрали, со второй попытки, была изготовлена пресс-форма для пластинок (зазор на сторону - 0.2мм):

Рис. 2. - Пресс-форма для пластинок
1591653001__ris2.jpg

Использован следующий состав:
НК - 35 в т.ч. 0.5 от НК аэросил (<100мкм, осн. <30мкм)
ПХК - 22 (<60мкм, осн. 20-50мкм)
ПАМ4 - 20
ПВХ - 13 (<100мкм, осн. <20мкм)
S - 3 (<140мкм, осн. 10-50мкм)
C ольх. - 2 (<100мкм, осн. <30мкм)
Связка - 5
* Состав взят как некое усреднение и может рассматриваться как цветной.
* Аэросил - технологическая добавка предотвращающая отсыревание, слеживание, улучшает сыпучесть, измельчаемость, устраняет липкость смол при измельчении, облегчает просеивание компонентов через мелкие сита, но прилично и неприятно пылит, а также увеличивает пыление составов.

Связующее в состав вводилось в виде раствора и тщательно перемешивалось разминанием в ПЭ пакетике (10-15 мин), +N% n%-го раствора, что в результате давало 5% связующего в составе. После перемешивания состав пробивался через сито с ячейкой 1.5мм (~15г пластилина состава на площади сита ~30см2), несколько раз, пока высыхая не гранулировался. Пробивка осуществлялась до образования "точечных" гранул, а не "червяков". Далее, не допуская высыхания (путем временного помещения в маленький герметичный пакет), гранулированный состав прессовался. Грануляция выполнялась для лучшего дозирования и распределения состава в пресс-форме, а также для избавления от лишнего растворителя, который требуется для хорошего смешивания, но отрицательно влияет на результирующую прочность. Количество и концентрация связующего раствора, подбирались для качественного смешивания и влажности гранулята, при небольшом числе пробивок для грануляции и оптимальной прочности. Для каждого связующего находился режим максимальной прочности, при содержании связующего 5%, и далее при сравнении связующих использовался именно этот показатель, а не значения в каком-либо удобном или привычном режиме. Оценить гранулируемость и содержание растворителя, в зависимости от связующего, можно по приведенным в ходе испытаний количеству и концентрации связующего раствора, числу пробивок для грануляции, а также начальным и конечным массам пироэлементов в процессе высыхания.

Значительное влияние на качество пироэлементов оказывает усилие прессования. В большинстве случаев, при необходимости прессования, достаточно усилий 30-500 кг/см2, в дальнейших экспериментах для сравнения используется 3 усилия: 50, 150, 450 кг/см2. Конечно, реальное значение имеет плотность элементов, а не усилие прессования, однако при общепринятом условии, что прессуемая за раз высота известного состава определена, и как правило не превышает калибра, проще работать именно с усилием (давлением) в кг/см2, а не с плотностью.

Прессование элементов в данном исследовании осуществлялось гидравлическим прессом с манометром. Из исследовательских соображений, проведена оценка усилий, которые можно создать забивкой молотком: В обрезок трубы внутренним диаметром 24мм, прессовался измельченный бентонитовый наполнитель для кошачьих туалетов, массой 11г (1 калибр). Сначала осуществлялось прессование молотком, наносилось по 7 крепких ударов, при этом засекалась высота прессованного состава. Затем выполнено прессование такой же порции состава, гидравлическим прессом с манометром, до высот засеченных в процессе забивки молотком, этим установлено соответствие прилагаемых масс:

Средняя и крупная резиновые киянки (масса головки 450-680г) - 900 кг.
Средний стальной молоток (400г) - 1100 кг.
Легкая стальная кувалда (1.5кг) - 2500 кг.
* Не следует забывать, что прессование пиротехнических составов молотком, зачастую крайне опасно!

При изготовлении пластин в пресс-форму загружалось по 4г гранулированного состава, усилие прессования исходя из площади составляло:
50 кг/см2 - 350 кг.
150 кг/см2 - 1050 кг.
450 кг/см2 - 3150 кг.

Прессование звезд осуществлялось усилием 50 кг/см2, в зависимости от размера формы загружались и прессовались следующими массами:
5x5мм - 0.15г, 10 кг.
10x10мм - 1.3г*, 40 кг.
20x20мм - 10г, 160 кг.
* загружаемые массы - ориентировочные, в зависимости от связующего раствора они немного изменялись для достижения заданных размеров звезд.

После прессования пироэлементы очищались от облоя, измерялась их начальная масса, и затем они сушились.

Рис. 3. - Пироэлементы
1591653091__ris3.jpg

Время высыхания и вяжущая способность
------------------------------------------------------------------------------

Рис. 4. - Испытание прочности
1591653148__ris4.jpg

1. Целлулоид (красный Пирохобби)

Оценена зависимость времени высыхания и прочности, от усилия прессования, растворителя, и консистенции связующего раствора, на основе пластин для испытаний вяжущей способности:

Растворитель Ацетон чистый (+30% 17.5%-го раствора (нормальная вязкость для разминания)) - 3 пробивки для грануляции:
50 кг/см2 - толщина пластины 4.1мм - начальная масса 3.88г, конечная масса 3.82г - время высыхания 2 ч - усилие слома 0.44 кг - 0.11 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.2мм - 3.88г, 3.77г - 5 ч - 2.7 кг - 0.84 кг/мм.
Ацетон чистый:Этанол 96% (1:1) (+27% 19.5% (норм)) - 3 пробивки:
50 кг/см2 - 3.5мм - 3.85г, 3.67г - 2 ч - 1.32 кг - 0.38 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.3мм - 3.88г, 3.68г - 4 ч - 2.22 кг - 0.67 кг/мм.
Ацетон чистый:Этанол 96% (1:2) (+30% 17.5% (жидковато)) - 7 пробивок:
50 кг/см2 - 3.7мм - 3.85г, 3.65г - 2 ч - 0.92 кг - 0.25 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.4мм - 3.87г, 3.66г - 3 ч - 1.66 кг - 0.49 кг/мм.
450 кг/см2 - 3.0мм - 3.80г, 3.62г - 4 ч - 2.1 кг - 0.7 кг/мм.
Ацетон чистый:Этанол 96% (1:2) (+27% 19.5% (норм)) - 4 пробивки:
50 кг/см2 - 3.5мм - 3.86г, 3.65г - 4 ч - 1.58 кг - 0.45 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.3мм - 3.87г, 3.67г - 6 ч - 2.16 кг - 0.65 кг/мм.
450 кг/см2 - 3.1мм - 3.86г, 3.67г - 8 ч - 3.56 кг - 1.15 кг/мм.
Этилацетат:Этанол (1:1) (+27% 19.5% (норм)) - 4 пробивки:
50 кг/см2 - 3.5мм - 3.9г, 3.71г - 6 ч - 1.74 кг - 0.5 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.3мм - 3.89г, 3.69г - 8 ч - 2.98 кг - 0.9 кг/мм.
450 кг/см2 - 3.0мм - 3.88г, 3.69г - 12 ч - 4.06 кг - 1.35 кг/мм.
Этилацетат:Этанол (1:1) (+25% 21% (густо)) - 2 пробивки:
50 кг/см2 - 3.5мм - 3.86г, 3.66г - 4 ч - 1.6 кг - 0.46 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.3мм - 3.87г, 3.66г - 6 ч - 2.28 кг - 0.69 кг/мм.
450 кг/см2 - 3.1мм - 3.82г, 3.62г - 8 ч - 3.8 кг - 1.23 кг/мм.
Бутилацетат:Этанол (1:1) (+27% 19.5% (жидковато)) - 6 пробивок:
50 кг/см2 - 3.4мм - 3.91г, 3.71г - 22 ч - 1.82 кг - 0.54 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.1мм - 3.91г, 3.71г - 30 ч - 3.22 кг - 1.04 кг/мм.
Бутилацетат:Этанол (1:1) (+25% 21% (норм)) - 4 пробивки:
50 кг/см2 - 3.3мм - 3.90г, 3.66г - 22 ч - 2.64 кг - 0.8 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.2мм - 3.89г, 3.66г - 34 ч - 3.4 кг - 1.06 кг/мм.
Бутилацетат:Этанол (2:1) (+23% 23% (очень густо, трудно размять)) - 3 пробивки:
50 кг/см2 - 3.2мм - 3.92г, 3.65г - 25 ч - 3.46 кг - 1.08 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.1мм - 3.92г, 3.61г - 35 ч - 4.4 кг - 1.42 кг/мм.

Как можно заметить, время высыхания зависит от растворителя и плотности элемента (усилия прессования). Чем больше скорость испарения растворителя и меньше плотность, тем быстрее высыхание, но прочность при этом снижается, и наоборот. Время высыхания вполне определенно соответствует скоростям испарения растворителей, представленным выше. При использовании быстроиспаряющихся растворителей, зачастую происходит уменьшение плотности и прочности, что связано с преждевременным высыханием гранулята, по крайней мере на поверхности гранул. Это может быть устранено использованием медленноиспаряющегося растворителя либо смеси, или компенсировано в разумных пределах увеличением усилия прессования. Прочность растет с увеличением усилия прессования (плотности), но только если состав в общем содержит достаточное количество растворителя, и не достигнута предельная плотность, когда дальнейшее увеличение усилия не ведет к значимому увеличению плотности.

Прочность зависит от количества растворителя, его недостаток, как и избыток, уменьшают прочность. При недостатке сухой состав плохо склеивается, а при избытке в результате высыхания образуются поры. Для достижения максимальной прочности, при заданном содержании связующего, необходимо подбирать оптимальное количество и концентрацию связующего раствора. Как правило это достигается при небольшом количестве растворителя, когда состав имеет консистенцию пластилина, и при небольшом, но достаточном количестве пробивок для грануляции (3-4 для быстроиспаряющихся растворителей и 1-2 для медленноиспаряющихся).

Чем выше скорость испарения растворителя, тем его надо больше (увеличение количества связующего раствора при уменьшении его концентрации), для компенсации испарения в процессе изготовления элементов. Для медленноиспаряющихся, количество растворителя должно быть меньше - на или за гранью превращения состава из пластилина в рассыпающийся влажный песок. Следует заметить, что с быстроиспаряющимися растворителями, получить высокую прочность, несколько сложнее чем с медленноиспаряющимися, т.к. труднее успеть провести все операции, прежде чем состав пересохнет. Поэтому элементы на медленноиспаряющихся растворителях зачастую получаются прочнее. Введение разбавителей снижает прочность, если это не компенсируется другими факторами.

Оценена зависимость времени высыхания и прочности, от количества связующего, на основе таких же пластин (усилие прессования 50кг/см2), при растворителе Ацетон чистый:Этанол 96% (1:2):

3% (+23% 14% (норм)) - 4 пробивки - 3.5мм - 3.88г, 3.67г - 2 ч - 1.08 кг - 0.31 кг/мм.
5% (+27% 19.5% (норм)) - 4 пробивки - 3.5мм - 3.86г, 3.65г - 4 ч - 1.58 кг - 0.45 кг/мм.
8% (+30% 28% (густовато)) - 4 пробивки - 3.6мм - 3.89г, 3.67г - 6 ч - 2.05 кг - 0.57 кг/мм.
8% (+29% 29% (густовато)) - 4 пробивки - 3.5мм - 3.86г, 3.66г - 6 ч - 2.72 кг - 0.78 кг/мм.

Здесь очевидно, что при правильном подборе количества и концентрации связующего раствора, прочность растет пропорционально количеству связующего. Время высыхания также увеличивается. На примере 8% содержания, ярко видно насколько тонкой может быть зависимость прочности от оптимальности связующего раствора. Хотя не стоит сбрасывать со счетов и погрешности экспериментов.

Оценена зависимость времени высыхания и прочности, от характера и фракций состава (усилие прессования 50кг/см2), при растворителе Этилацетат:Этанол (1:1):

Базовый состав:
+27% 19.5% (норм) - 4 пробивки - 3.5мм - 3.9г, 3.71г - 6 ч - 1.74 кг - 0.5 кг/мм.
Базовый +30% ПАМ2 (140 - 315 мкм):
+26% 20.5% (жидковато) - 5 пробивок - 3.6мм - 3.9г, 3.82г - 6 ч - 1.05 кг - 0.29 кг/мм.
+25% 21% (норм) - 4 пробивки - 3.5мм - 3.9г, 3.78г - 6 ч - 1.3 кг - 0.37 кг/мм.
Угольный (мод. TT) НК - 45, S - 6, C - 44, Целлулоид - 5 (фракции как в базовом составе):
+88% 6% (жидко) - 4 пробивки - 5.1мм - 3.74г, 2.80г - 10 ч - 0.94 кг - 0.18 кг/мм.
+75% 7% (жидковато) - 2 пробивки - 5мм - 3.67г, 2.71г - 12 ч - 0.98 кг - 0.2 кг/мм.
+67% 8% (норм) - 1.5 пробивки - 5.1мм - 3.72г, 2.83г - 12 ч - 0.92 кг - 0.18 кг/мм.
Бутилацетат:Этанол (1:1):
+67% 8% (жидковато) - 2 пробивки - 4.9мм - 3.75г, 2.71г - 26 ч - 1.12 кг - 0.23 кг/мм.
+50% 10.5% (рассыпчато) - 1 пробивка - 5.2мм - 3.77г, 2.92г - 24 ч - 0.94 кг - 0.18 кг/мм.
Бутилацетат:Этанол (2:1):
+25% 21% (рассыпчато, прессовка без грануляции) - 6.25мм - 3.86г, 3.45г - 8 ч - 1.05 кг - 0.17 кг/мм.

Здесь можно заметить, что при наличии в составе крупного металла, искрообразователя, либо других похожих частиц, прочность может существенно снижаться, в данном случае на 30%. При этом, т.к. эти частицы связывают меньшее количество раствора, по сравнению с более мелкими, для достижения оптимальности, количество связующего раствора необходимо немного уменьшать. Угольные составы, за счет высокой пористости угля, для относительно жидкого перемешивания требуют значительно большего количества растворителя, ориентировочно в 2 раза, при этом они имеют существенно меньшую плотность и прочность, приблизительно также в 2 раза.

Оценена зависимость времени высыхания от размера цилиндрической звезды (усилие прессования 50кг/см2):

Ацетон чистый:Этанол 96% (1:2) (+30% 17.5% (жидковато)) - 7 пробивок:
5x5мм - 0.147г, 0.141г - 1 ч.
10x10мм - 1.19г, 1.13г - 3 ч.
20x20мм - 10г, 9.37г - 15 ч.
Этилацетат:Этанол (1:1) (+25% 21% (густо)) - 2 пробивки:
10x10мм - 1.3г, 1.22г - 3 ч.
Бутилацетат:Этанол (1:1) (+27% 19.5% (жидковато)) - 6 пробивок:
10x10мм - 1.39г, 1.32г - 17 ч.

Здесь очевидно, что время высыхания звезд в зависимости от размера, растет не линейно. Чем больше звезда, тем на одну и ту же единицу массы и объема она сохнет медленнее. Естественно время зависит и от скорости испарения растворителя.

Дальнейшие испытания времени высыхания и прочности, в зависимости от связующих, проведены для пластин при усилии прессования 50 и 150кг/см2, звезд 10x10мм при 50кг/см2.

2. Коллоксилин вата ПСВ

Этилацетат:Этанол (1:1) (+27% 19.5% (норм)) - 4 пробивки:
50 кг/см2 - 3.45мм - 3.90г, 3.72г - 3 ч - 0.94 кг - 0.27 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.25мм - 3.90г, 3.73г - 4 ч - 1.32 кг - 0.41 кг/мм.
10x10мм - 1.28г, 1.22г - 2 ч.
Бутилацетат:Этанол (2:1) (+23% 23% (густо)) - 3 пробивки:
50 кг/см2 - 3.25мм - 3.92г, 3.68г - 48 ч - 2.52 кг - 0.78 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.05мм - 3.92г, 3.68г - 68 ч - 3.08 кг - 1.01 кг/мм.

Тут можно заметить, что коллоксилин вата ПСВ, по обеспечиваемой прочности, существенно уступает целлулоиду (в 1.5-2 раза). Однако, она гораздо лучше и чище горит, а также гораздо быстрее растворяется.

3. Коллоксилин порошок

Низковязкий:
Этилацетат:Этанол (1:1) (+27% 19.5% (слегка жидковато)) - 3 пробивки:
50 кг/см2 - 3.4мм - 3.87г, 3.64г - 3 ч - 0.76 кг - 0.22 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.2мм - 3.88г, 3.65г - 6 ч - 1.68 кг - 0.53 кг/мм.
10x10мм - 1.30г, 1.23г - 2 ч.
Бутилацетат:Этанол (2:1) (+23% 23% (густовато)) - 3 пробивки:
50 кг/см2 - 3.15мм - 3.93г, 3.67г - 50 ч - 2.5 кг - 0.79 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.0мм - 3.91г, 3.66г - 72 ч - 2.68 кг - 0.89 кг/мм.
Высоковязкий:
Этилацетат:Этанол (1:1) (+27% 19.5% (норм)) - 4 пробивки:
50 кг/см2 - 3.4мм - 3.88г, 3.70г - 4 ч - 1 кг - 0.29 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.2мм - 3.88г, 3.71г - 7 ч - 1.64 кг - 0.51 кг/мм.
Бутилацетат:Этанол (2:1) (+23% 23% (густо)) - 3 пробивки:
50 кг/см2 - 3.15мм - 3.92г, 3.65г - 54 ч - 3.28 кг - 1.04 кг/мм.
150 кг/см2 - 3мм - 3.89г, 3.63г - 65 ч - 3.36 кг - 1.12 кг/мм.

Тут можно заметить, что низковязкий порошок, по связующей способности, грубо, аналогичен вате ПСВ. Высоковязкий порошок, на самом деле не такой уж и высоковязкий, его растворы лишь немного более густые, при этом связующая способность в быстроиспаряющихся растворителях аналогична низковязкому и вате ПСВ, а в медленноиспаряющихся выше приблизительно на 20%.

Оценена зависимость времени высыхания и прочности, от количества этанола в растворителе (коллоксилин порошок высоковязкий):

Этилацетат:Этанол (1:1) (+27% 19.5% (норм)) - 4 пробивки:
50 кг/см2 - 3.4мм - 3.88г, 3.70г - 4 ч - 1 кг - 0.29 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.2мм - 3.88г, 3.71г - 7 ч - 1.64 кг - 0.51 кг/мм.
Этилацетат:Этанол (1:5) (+25% 21% (норм)) - 4 пробивки:
50 кг/см2 - 3.7мм - 3.90г, 3.64г - 1 ч - 0.16 кг - 0.04 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.4мм - 3.90г, 3.64г - 1 ч - 0.32 кг - 0.09 кг/мм.

Тут очевидно, что при неумеренном разбавлении основного растворителя этанолом, прочность фатально снижается. При этом, исходя из результатов других экспериментов, можно сказать, что разбавление в пропорции 1:1-1:2, наоборот, идет на пользу. Это объясняется тем, что при относительно небольшом разбавлении, растворитель в целом испаряется медленнее, и состав преждевременно не пересыхает, при этом в нем остается достаточно основного растворителя. А при большом разбавлении, концентрация основного растворителя в процессе испарения быстро падает, т.к. его изначально мало, его становится недостаточно, что приводит к преждевременному свертыванию (выпадению) связующего из раствора, в еще не сформированном влажном составе.

4. Идитол

Ацетон чистый (+25% 21% (жидковато)) - 2 пробивки:
50 кг/см2 - 3.6мм - 3.86г, 3.71г - 6 ч - 0.62 кг - 0.17 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.5мм - 3.88г, 3.75г - 6 ч - 0.94 кг - 0.27 кг/мм.
Этанол 96% (+25% 21% (жидко)) - 7 пробивок:
50 кг/см2 - 3.5мм - 3.90г, 3.73г - 4 ч - 0.9 кг - 0.26 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.4мм - 3.91г, 3.75г - 6 ч - 1.22 кг - 0.36 кг/мм.
Этанол 96% (+19% 28% (норм)) - 4 пробивки:
50 кг/см2 - 3.5мм - 3.90г, 3.72г - 6 ч - 0.74 кг - 0.21 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.4мм - 3.90г, 3.74г - 6 ч - 1.42 кг - 0.42 кг/мм.
10x10мм - 1.25г, 1.19г - 3 ч.
Этанол 96% (+16% 33% (густо)) - 2 пробивки:
50 кг/см2 - 3.5мм - 3.89г, 3.73г - 6 ч - 0.72 кг - 0.21 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.3мм - 3.91г, 3.74г - 8 ч - 1 кг - 0.30 кг/мм.
Бутилацетат (+16% 33% (рассыпчато)) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.4мм - 3.94г, 3.70г - 16 ч - 1.16 кг - 0.34 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.3мм - 3.93г, 3.69г - 28 ч - 1.3 кг - 0.39 кг/мм.

Тут очевидно, что для идитола оптимальность связующего раствора менее критична чем для НЦ. Отдельно стоит заметить, что многие пользователи жалуются на очень низкую скорость высыхания пироэлементов на идитоле, так происходит из-за избытка растворителя и неправильного режима сушки. Для того чтобы идитол хорошо сох, необходимо небольшое количество растворителя, составы с избытком растворителя перед прессованием надо гранулировать, это избавит от лишнего растворителя. Также желательна добавка в состав 2-3% угля, его микропоры облегчают выход растворителя из элемента. По поводу температуры сушки сведения не однозначны, по одним увеличение температуры помогает, по другим наоборот - при сушке от 35С и выше может образовываться корка, затрудняющая высыхание. Автор сушит идитольные элементы при комнатной температуре, предварительно гранулируя состав, с добавкой 2% угля, и никогда не испытывал подобных проблем. В данных экспериментах использовался лежалый оранжево-красный идитол, отдельно проведено сравнение со светло-желтым - разницы по прочности не замечено, но время высыхания существенно уменьшилось, возможно это случайный результат.

Оценена зависимость времени высыхания и прочности, при спиртоводном растворителе различных соотношений:

Этанол 96% (+19% 28% (норм)) - 4 пробивки:
50 кг/см2 - 3.5мм - 3.90г, 3.72г - 6 ч - 0.74 кг - 0.21 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.4мм - 3.90г, 3.74г - 6 ч - 1.42 кг - 0.42 кг/мм.
Этанол 96%:Вода (9:1) (+18% 29% (норм)) - 4 пробивки:
50 кг/см2 - 3.5мм - 3.90г, 3.79г - 6 ч - 0.96 кг - 0.27 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.3мм - 3.90г, 3.79г - 8 ч - 1.22 кг - 0.37 кг/мм.
Этанол 96%:Вода (8:2) (+17% 31% (полурассыпчато)) - 3 пробивки:
50 кг/см2 - 3.5мм - 3.91г, 3.75г - 4 ч - 1.32 кг - 0.38 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.3мм - 3.91г, 3.76г - 6 ч - 1.8 кг - 0.55 кг/мм.
Этанол 96%:Вода (7:3) (+17% 31% (норм)) - 4 пробивки:
50 кг/см2 - 3.4мм - 3.89г, 3.72г - 4 ч - 1.52 кг - 0.45 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.3мм - 3.89г, 3.74г - 10 ч - 1.74 кг - 0.53 кг/мм.
Этанол 96%:Вода (1:1) (+15% 35% (лак расслаивается, рассыпчато)) - 2 пробивки:
50 кг/см2 - 3.4мм - 3.89г, 3.71г - 4 ч - 1.3 кг - 0.38 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.2мм - 3.87г, 3.72г - 10 ч - 1.88 кг - 0.59 кг/мм.

Как можно заметить, разбавление этанола водой улучшает прочность, при этом наилучший результат достигается при содержании воды около 30%. При большем содержании воды, лак начинает расслаиваться (при изготовлении состава в этом случае использовалась эмульсия), но сохраняет приличные связующие свойства при прессовании вплоть до 50% содержания. Время высыхания за счет уменьшения количества растворителя растет не сильно.

Оценена зависимость времени высыхания и прочности, от способа введения связующего, при растворителе Этанол 96%:Вода (7:3). При введении порошком, он сначала смешивался с составом (тщательно ложкой + 4 раза на сите 0.2мм), затем добавлялся растворитель/лак, выполнялось разминание (10-15 мин), после чего выжидалось 10-15 мин для растворения, затем выполнялось окончательное легкое разминание (3 мин). Итоговое содержание связующего в составе - 5%:

В виде порошка (~80мкм) в базовый состав (+5.3%), +11.8% растворителя (норм) - 4 пробивки:
50 кг/см2 - 3.3мм - 3.91г, 3.77г - 3 ч - 1.5 кг - 0.45 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.1мм - 3.90г, 3.77г - 7 ч - 1.98 кг - 0.64 кг/мм.
В виде лака (+17% 31% (норм)) - 4 пробивки:
50 кг/см2 - 3.4мм - 3.89г, 3.72г - 4 ч - 1.52 кг - 0.45 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.3мм - 3.89г, 3.74г - 10 ч - 1.74 кг - 0.53 кг/мм.
Комбинированный - 30% в виде порошка, остальные 70% в виде лака, (+1.6% в состав +15.5% 24% лака (норм)) - 4 пробивки:
50 кг/см2 - 3.3мм - 3.91г, 3.78г - 3 ч - 1.33 кг - 0.40 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.1мм - 3.90г, 3.78г - 10 ч - 1.8 кг - 0.58 кг/мм.

Тут необходимо сказать, что результат будет зависеть от того, насколько хорошо растворится, и будет перемешен порошок. Введение в виде лака устраняет возможное недорастворение порошка, однако лак предположительно может проникать в глубокие поры частиц состава и тем самым выбывать из связывания частиц друг с другом. Недорастворенному порошку для проявления лучшего связывания требуется увеличение усилия прессования. Таким образом, в случае идитола, для небольших усилий прессования, связующее лучше вводить лаком (или мелким порошком и применять хорошее разминание, а также давать время для растворения), а для значительных - порошком.

5. Шеллак

Ацетон чистый:Этанол 96% (1:2) (+22% 24% (норм)) - 3 пробивки:
50 кг/см2 - 3.6мм - 3.91г, 3.72г - 2 ч - 0.72 кг - 0.2 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.35мм - 3.90г, 3.73г - 3 ч - 1.24 кг - 0.37 кг/мм.
Этанол 96% (+19% 28% (норм)) - 4 пробивки:
50 кг/см2 - 3.55мм - 3.92г, 3.81г - 2 ч - 1.02 кг - 0.29 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.35мм - 3.92г, 3.80г - 3 ч - 1.73 кг - 0.52 кг/мм.
10x10мм - 1.23г, 1.19г - 2 ч.
Этанол 96%:Вода (7:3) (+16% 33% (полурассыпчато)) - 2 пробивки:
50 кг/см2 - 3.4мм - 3.92г, 3.75г - 8 ч - 1.93 кг - 0.57 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.25мм - 3.92г, 3.75г - 16 ч - 2.66 кг - 0.82 кг/мм.
Бутилацетат:Этанол (2:1) (+17% 31% (густо)) - 2 пробивки:
50 кг/см2 - 3.6мм - 3.91г, 3.75г - 17 ч - 0.54 кг - 0.15 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.35мм - 3.91г, 3.76г - 20 ч - 0.96 кг - 0.29 кг/мм.

Тут очевидно, что как и в случае с идитолом, разбавление этанола водой увеличивает прочность, причем очень существенно. Сначала может показаться что шеллак не растворится в указанной концентрации, однако при комнатной температуре и периодическом взбалтывании, он все же растворяется в однородный слегка вязкий лак, в течении 2-3 дней.

6. Канифоль

Этанол 96% (+19% 28% (норм)) - 4 пробивки:
50 кг/см2 - 3.55мм - 3.93г, 3.81г - 3 ч - 0.48 кг - 0.14 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.35мм - 3.93г, 3.81г - 3 ч - 1.02 кг - 0.30 кг/мм.
10x10мм - 1.22г, 1.19г - 2 ч.
Бутилацетат (+16% 33% (очень густо)) - 2 пробивки:
50 кг/см2 - 3.35мм - 3.91г, 3.72г - 8 ч - 1.1 кг - 0.33 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.2мм - 3.91г, 3.73г - 13 ч - 1.34 кг - 0.42 кг/мм.

В спиртоводном растворителе, при 30% воды, канифоль в оптимальной концентрации не растворяется.

7. Декстрин (обычный, светло-желтый)

Вода (+16% 33% (норм)) - 4 пробивки:
50 кг/см2 - 3.2мм - 3.92г, 3.70г - 15 ч - 2.06 кг - 0.64 кг/мм.
150 кг/см2 - 2.9мм - 3.64г, 3.48г - 15 ч - 1.52 кг - 0.52 кг/мм.
Вода (+14% 37.5% (очень густо)) - 2 пробивки:
50 кг/см2 - 3.25мм - 3.92г, 3.72г - 13 ч - 1.73 кг - 0.53 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.0мм - 3.82г, 3.65г - 17 ч - 1.86 кг - 0.62 кг/мм.
Вода (+12% 44% (рассыпчато)) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.2мм - 3.93г, 3.75г - 9 ч - 1.78 кг - 0.56 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.0мм - 3.90г, 3.74г - 18 ч - 2.05 кг - 0.68 кг/мм.
10x10мм - 1.36г, 1.30г - 10 ч.
Вода (+10% 52.5% (рассыпчато, прессовка без грануляции)):
50 кг/см2 - 3.4мм - 3.92г, 3.79г - 3 ч - 1.16 кг - 0.34 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.1мм - 3.91г, 3.78г - 10 ч - 2.62 кг - 0.85 кг/мм.

Тут необходимо заметить, что в первом и втором случаях, при прессовании усилием 150 кг/см2, из состава выделялось и терялось значительное количество влаги (связующего раствора), что привело к уменьшению начальной массы элементов и прочности. В четвертом случае, при небольшом усилии прессования, наблюдается явный недостаток влаги для связывания, и как следствие снижение прочности. Однако при усилии 150 кг/см2 эта влага распределяется гораздо лучше, и не мешает, чем достигается максимальная прочность во всей серии экспериментов. В общем случае очевидно, что для небольших усилий прессования, для качественного распределения связующего, необходимо большее количество растворителя, а для значительных усилий прессования, наоборот, количество растворителя должно быть небольшим, в этом случае он хорошо распределяет связующее за счет большего усилия и не мешает при испарении.

Оценена зависимость времени высыхания и прочности, при водно-спиртовом растворителе различных соотношений:

Вода (+12% 44% (рассыпчато)) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.2мм - 3.93г, 3.75г - 9 ч - 1.78 кг - 0.56 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.0мм - 3.90г, 3.74г - 18 ч - 2.05 кг - 0.68 кг/мм.
Вода:Этанол 96% (9:1) (+12% 44% (рассыпчато)) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.3мм - 3.93г, 3.77г - 8 ч - 1.8 кг - 0.55 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.05мм - 3.90г, 3.75г - 15 ч - 2.26 кг - 0.74 кг/мм.
Вода:Этанол 96% (8:2) (+12% 44% (рассыпчато)) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.3мм - 3.93г, 3.79г - 3 ч - 1.15 кг - 0.35 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.1мм - 3.93г, 3.79г - 6 ч - 1.73 кг - 0.56 кг/мм.
Вода:Этанол 96% (7:3) (+12% 44% (рассыпчато)) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.4мм - 3.91г, 3.77г - 3 ч - 1.14 кг - 0.34 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.15мм - 3.92г, 3.78г - 6 ч - 1.84 кг - 0.58 кг/мм.
Вода:Этанол 96% (1:1) (+14% 37.5% (полурассыпчато)) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.2мм - 3.90г, 3.73г - 6 ч - 1.9 кг - 0.59 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.05мм - 3.89г, 3.72г - 12 ч - 2.21 кг - 0.72 кг/мм.

Тут необходимо заметить, что в 50% водно-спиртовом растворителе декстрин полностью равномерно не растворяется, образуется слой спирта и слой размокших слипающихся хлопьев декстрина (4 дня растворения при комнатной температуре). При введении в состав использовалась смесь слоев. С учетом большого содержания спирта, количество растворителя относительно предыдущих испытаний, было немного увеличено, что скомпенсировало преждевременное высыхание. В общем случае можно сказать, что вяжущая способность декстрина существенно падает, начиная уже с 15% содержания спирта, однако при определенных условиях это может быть скомпенсировано правильным подбором количества растворителя, даже для 50% содержания спирта, по крайней мере в случае прессования, количество растворителя для этого должно быть большим, чтобы содержащейся в нем воды хватало для растворения декстрина. Иначе говоря, снижение прочности декстрина в водно-спиртовых растворителях, можно компенсировать снижением концентрации связующего раствора. Также можно заметить несколько повышенную хрупкость пироэлементов на декстрине, что проявляется сломом пластин в неожиданных местах без явных усилий, заметно чаще чем для предыдущих исследованных связующих, однако это может объясняться небольшим количеством растворителя.

Оценена прочность связки Декстрин+Идитол (1:1) при растворителе Вода:Этанол 96% различных соотношений:
Декстрин при растворении чистой водой (в лучшем случае) обеспечивает в зависимости от усилия прессования прочность 0.64 - 0.85 кг/мм, при растворителе Вода:Этанол 96% (1:1) - 0.59 - 0.72 кг/мм. Идитол соответственно: 0.45 - 0.59 и 0.38 - 0.59 кг/мм.

Вода:Этанол 96% (1:1) (+14.5% 36.5% (полурассыпчато)) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.3мм - 3.91г, 3.74г - 3 ч - 1.56 кг - 0.47 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.1мм - 3.87г, 3.72г - 4 ч - 1.88 кг - 0.61 кг/мм.
Вода:Этанол 96% (6:4) (+14.5% 36.5% (полурассыпчато)) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.2мм - 3.91г, 3.72г - 5 ч - 1.42 кг - 0.44 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.0мм - 3.81г, 3.66г - 5 ч - 1.64 кг - 0.55 кг/мм.
Вода:Этанол 96% (7:3) (+14.5% 36.5% (полурассыпчато)) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.2мм - 3.90г, 3.69г - 6 ч - 1.56 кг - 0.49 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.05мм - 3.79г, 3.64г - 6 ч - 1.44 кг - 0.47 кг/мм.
Вода:Этанол 96% (6:4) (+12% 44% (рассыпчато)) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.4мм - 3.92г, 3.79г - 2 ч - 1.14 кг - 0.34 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.2мм - 3.91г, 3.79г - 4 ч - 1.8 кг - 0.56 кг/мм.
Вода:Этанол 96% (7:3) (+12% 44% (рассыпчато)) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.3мм - 3.90г, 3.77г - 2 ч - 1.16 кг - 0.35 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.1мм - 3.91г, 3.78г - 5 ч - 1.86 кг - 0.6 кг/мм.

Тут необходимо заметить, что при вводе +14.5% 36.5% лака, соотношениях 6:4, 7:3, и прессовании усилием 150 кг/см2, из состава выделялось и терялось значительное количество связующего раствора, что привело к уменьшению начальной массы элементов и прочности. В целом можно сказать, что данная связка работает немного лучше чисто идитольной, но до декстрина существенно не дотягивает, по принципу слабого звена. Соотношения Вода:Этанол, при правильном подборе количества растворителя, могут варьироваться от 1:1 до 7:3, без снижения результирующей прочности. Большим преимуществом данной связки является ее способность соединяться как с водорастворимыми связующими, так и с не водорастворимыми.

Оценена зависимость времени высыхания и прочности, для угольных составов на декстрине, по сравнению с целлулоидом (подробные эксперименты выше), на примере мод. TT: НК - 45, S - 6, C - 44, Декстрин - 5; фракции как в базовом составе, усилие прессования 50кг/см2:

Целлулоид - Бутилацетат:Этанол (1:1):
+67% 8% (жидковато) - 2 пробивки - 4.9мм - 3.75г, 2.71г - 26 ч - 1.12 кг - 0.23 кг/мм.
Целлулоид - Бутилацетат:Этанол (2:1):
+25% 21% (рассыпчато, прессовка без грануляции) - 6.25мм - 3.86г, 3.45г - 8 ч - 1.05 кг - 0.17 кг/мм.
Декстрин - Вода:
+58.5% 9% (норм) - 7 пробивок - 4.85мм - 3.89г, 3.00г - 5 ч - 1 кг - 0.21 кг/мм.
+24% 22% (рассыпчато, прессовка без грануляции) - 5.75мм - 3.91г, 3.40г - 4 ч - 1.42 кг - 0.25 кг/мм.

Тут можно сказать, что прочность угольных составов на целлулоиде и декстрине, в первом приближении практически одинакова. Но в случае целлулоида, для компенсации преждевременного испарения растворителя, необходимо увеличивать его количество.

Оценены варианты увеличения прочности угольных составов на декстрине, растворитель - вода:

+25% 21% (рассыпчато, слегка комкуется, прессовка без грануляции):
50 кг/см2 - 5.6мм - 3.89г, 3.36г - 5 ч - 1.02 кг - 0.18 кг/мм.
150 кг/см2 - 5.2мм - 3.88г, 3.34г - 6 ч - 1.87 кг - 0.36 кг/мм.
+26.5% 28% (увеличение декстрина до 7%) (рассыпчато, слегка комкуется, прессовка без грануляции):
50 кг/см2 - 5.6мм - 3.90г, 3.40г - 4 ч - 1.23 кг - 0.22 кг/мм.
150 кг/см2 - 5.1мм - 3.88г, 3.38г - 5 ч - 2.08 кг - 0.41 кг/мм.
Ввод порошком (тщательное смешивание ложкой + 4 раза на сите 0.2мм), 7% в составе +19% воды, после 10-15 мин разминания пауза 15 мин для растворения, затем окончательное легкое разминание 3 мин (рассыпчато, слегка комкуется, прессовка без грануляции):
50 кг/см2 - 5.4мм - 3.91г, 3.35г - 6 ч - 1.25 кг - 0.23 кг/мм.
150 кг/см2 - 5.05мм - 3.90г, 3.34г - 7 ч - 1.83 кг - 0.36 кг/мм.

Тут очевидно, что увеличение прочности угольных на декстрине, легко достигается путем увеличения усилия прессования и количества связующего, а ввод декстрина порошком не дает результатов. При содержании декстрина порядка 8% и усилии прессования в районе 200 кг/см2, угольные достигают прочности цветных на идитоле, при 5% идитола. Еще раз хочется отметить несколько повышенную хрупкость пироэлементов на декстрине, не только угольных, особенно при наличии в растворителе спирта. Отдельно необходимо заметить, что время высыхания для угольных на декстрине весьма условно, т.к. такие пироэлементы довольно гигроскопичны, например при переносе сухой пластинки из помещения с влажностью 25%, в помещение с влажностью 60%, при комнатной температуре, она в течение двух часов набирает около 1% своей массы.

Оценен рисовый декстрин в сравнении с обычным:

Рисовый декстрин получен следующим образом: Круглый (короткозерный, краснодарский) рис, как обладающий большим количеством крахмала и более клейкий, по сравнению с длиннозерными сортами, размалывается в кофемолке до муки (2 мин. в промышленной кофемолке при небольшой загрузке, 2-15 мин в бытовой). Полученная мука тщательно, до однородности, смешивается с холодной водой (1:5), доводится до кипения, при постоянном перемешивании, варится на слабом огне в течении 15 мин (густая каша). После этого клей ставится на протвень с подложкой (иначе в процессе намертво прилипнет к протвеню) в духовку с температурой ~140С, и запекается до коричневого цвета (1 кг клея ~8 часов). По окончании процесса полученный продукт размалывается в кофемолке. Следует иметь в виду, что при высыхании клея в духовке на его поверхности образуется корка, препятствующая высыханию внутренних слоев, это приводит к образованию пузырей, местами их фееричной самоликвидации, и крайне неравномерному запеканию. Поэтому, при наполнении протвеня надо оставлять запас для пузырей, периодически разрушать корку для выхода паров, и держать невысокую температуру.

Декстрин обычный:
Вода (+12% 44% (рассыпчато)) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.2мм - 3.93г, 3.75г - 9 ч - 1.78 кг - 0.56 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.0мм - 3.90г, 3.74г - 18 ч - 2.05 кг - 0.68 кг/мм.
10x10мм - 1.36г, 1.30г - 10 ч.
Рисовый:
Вода (+23% 23% (густо)) - 11 пробивок:
50 кг/см2 - 3.05мм - 3.92г, 3.66г - 34 ч - 4.82 кг - 1.58 кг/мм.
150 кг/см2 - 2.95мм - 3.82г, 3.58г - 48 ч - 4.3 кг - 1.46 кг/мм.
Вода, ввод порошком (~80мкм), тщательное смешивание ложкой, 5% в составе +14% воды, 15 мин разминания (очень густо) - 6 пробивок:
50 кг/см2 - 3.05мм - 3.91г, 3.64г - 37 ч - 4.26 кг - 1.4 кг/мм.
150 кг/см2 - 2.8мм - 3.69г, 3.43г - 48 ч - 3.88 кг - 1.39 кг/мм.
Вода, ввод порошком как в предыдущем пункте, +10% воды (полурассыпчато) - 2 пробивки:
50 кг/см2 - 3.05мм - 3.91г, 3.64г - 24 ч - 4 кг - 1.31 кг/мм.
150 кг/см2 - 2.9мм - 3.78г, 3.53г - 24 ч - 3.38 кг - 1.17 кг/мм.
10x10мм - 1.46г, 1.36г - 40 ч.
Вода, ввод порошком как в предыдущем пункте, +7% воды (рассыпчато, комкуется) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.1мм - 3.92г, 3.73г - 9 ч - 3.83 кг - 1.24 кг/мм.
150 кг/см2 - 2.95мм - 3.91г, 3.72г - 21 ч - 4.3 кг - 1.46 кг/мм.

Тут необходимо заметить, что данный декстрин в отличие от обычного, полностью не растворяется, а желатинизируется, т.е. набухает и превращается в густую массу. Паста (в случае +23% 23%) перед замешиванием в состав настаивалась сутки. Во всех случаях кроме последнего, при прессовании давлением 150 кг/см2, образовывался большой облой, что связано с повышенной влажностью гранулята, и повлекло уменьшение масс соответствующих пластин. В последнем случае по сравнению с первым, пластина оказалась довольно хрупкой, т.е. ломалась в неожиданных местах.

8. Клей Quelyd Спец-Флизелин (мод. крахмал)

Вода (+21% 25% (очень густо, трудно размять)) - 8 пробивок:
50 кг/см2 - 3.2мм - 3.93г, 3.73г - 10 ч - 4.14 кг - 1.29 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.05мм - 3.92г, 3.73г - 20 ч - 5 кг - 1.64 кг/мм.
Вода, ввод клея порошком (~80мкм), тщательное смешивание ложкой, 5% в составе +16% воды, после 10-15 мин разминания пауза 15 мин для растворения, затем окончательное легкое разминание 3 мин (очень густо, пробивка до образования червяков) - 7 пробивок (большее остаточное содержание воды относительно предыдущего):
50 кг/см2 - 3.1мм - 3.92г, 3.68г - 13 ч - 2.71 кг - 0.87 кг/мм.
150 кг/см2 - 2.9мм - 3.82г, 3.61г - 16 ч - 3.36 кг - 1.16 кг/мм.
Вода, ввод клея порошком как в предыдущем пункте +12% воды (полурассыпчато) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.1мм - 3.92г, 3.68г - 18 ч - 3.43 кг - 1.11 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.0мм - 3.87г, 3.64г - 22 ч - 4.18 кг - 1.39 кг/мм.
10x10мм - 1.43г, 1.35г - 20 ч.
Вода, ввод клея порошком как в предыдущем пункте +9% воды (полурассыпчато) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.1мм - 3.92г, 3.68г - 13 ч - 3.56 кг - 1.15 кг/мм.
150 кг/см2 - 2.95мм - 3.87г, 3.64г - 20 ч - 3.84 кг - 1.30 кг/мм.

Тут необходимо заметить, что Quelyd образует весьма густые растворы (желатинизируется), 10% раствор представляет собой желе, а 25% подобен силикону (при приготовлении настаивался сутки). Элементы получаются прочными, поэтому можно рассматривать уменьшение содержания связующего, но качество его введения должно быть достаточным. При 16% воды и прессовании "червяков" давлением 150 кг/см2, из состава выделялось значительное количество влаги.

Оценены время высыхания и прочность угольных составов на Килиде, по сравнению с целлулоидом и декстрином (эксперименты выше), на примере мод. TT: НК - 45, S - 6, C - 44, Quelyd - 5; фракции как в базовом составе, усилие прессования 50кг/см2:

Целлулоид - Бутилацетат:Этанол (1:1):
+67% 8% (жидковато) - 2 пробивки - 4.9мм - 3.75г, 2.71г - 26 ч - 1.12 кг - 0.23 кг/мм.
Целлулоид - Бутилацетат:Этанол (2:1):
+25% 21% (рассыпчато, прессовка без грануляции) - 6.25мм - 3.86г, 3.45г - 8 ч - 1.05 кг - 0.17 кг/мм.
Декстрин - Вода:
+58.5% 9% (норм) - 7 пробивок - 4.85мм - 3.89г, 3.00г - 5 ч - 1 кг - 0.21 кг/мм.
+24% 22% (рассыпчато, прессовка без грануляции) - 5.75мм - 3.91г, 3.40г - 4 ч - 1.42 кг - 0.25 кг/мм.
Quelyd - Вода:
+52.5% 10% (полурассыпчато) - 2 пробивки - 4.25мм - 3.72г, 2.75г - 7 ч - 2.38 кг - 0.56 кг/мм.
+24% 22% (рассыпчато, прессовка без грануляции) - 5.45мм - 3.91г, 3.40г - 5 ч - 2.76 кг - 0.51 кг/мм.

Тут необходимо заметить, что при вводе +52.5% 10% раствора, при прессовании из состава выделялось и терялось значительное количество влаги, вместе с некоторым количеством связующего. В целом очевидно, что Quelyd Спец-Флизелин в отличие от целлулоида и декстрина, обеспечивает вполне приличную прочность для угольных составов, сравнимую с прочностью цветных на декстрине.

Оценена зависимость времени высыхания и прочности, от качества введения связующего порошком:

Порошок ~80мкм (тщательное смешивание ложкой + 4 раза на сите 0.2мм), 5% в составе +9% воды, разминание 15мин, пауза для растворения 15мин, окончательное разминание 3мин (здесь и в других экспериментах этого исследования разминалось по 10-15г состава) (полурассыпчато) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.1мм - 3.92г, 3.68г - 13 ч - 3.56 кг - 1.15 кг/мм.
Порошок 100-200мкм (только тщательное смешивание ложкой) +9% воды, разминание 15мин, пауза для растворения 15мин, окончательное разминание 3мин (полурассыпчато) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.15мм - 3.92г, 3.68г - 13 ч - 3.13 кг - 0.99 кг/мм.
Порошок 100-200мкм (быстрое смешивание ложкой) +9% воды, разминание 7мин без дальнейших пауз и разминаний (полурассыпчато) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.2мм - 3.92г, 3.67г - 7 ч - 2.26 кг - 0.71 кг/мм.

Тут можно сказать, что прочность при введении порошком, при достаточном количестве растворителя, в первую очередь зависит от размеров частиц порошка и продолжительности разминания. Причем для получения хороших результатов, требуется довольно длительное разминание. Также необходимо учитывать скорость растворения конкретного связующего в конкретном растворителе, в данном случае Quelyd хорошо растворим.

9. Клей КМЦ (карбоксиметилцеллюлоза)

Вода (+21% 25% (густо)) - 5 пробивок:
50 кг/см2 - 3.05мм - 3.83г, 3.51г - 8 ч - 1.86 кг - 0.61 кг/мм.
150 кг/см2 - 2.8мм - 3.65г, 3.42г - 8 ч - 2.2 кг - 0.79 кг/мм.
Вода, ввод порошком (~80мкм), тщательное смешивание ложкой, 5% в составе +12% воды, разминание 15мин, пауза для растворения 15мин, окончательное разминание 3мин (полурассыпчато) - 2 пробивки:
50 кг/см2 - 3.1мм - 3.87г, 3.57г - 8 ч - 2 кг - 0.65 кг/мм.
150 кг/см2 - 2.85мм - 3.70г, 3.48г - 8 ч - 2.55 кг - 0.89 кг/мм.
10x10мм - 1.48г, 1.37г - 24 ч.
Вода (+14% 37.5% (рассыпчато)) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.4мм - 3.92г, 3.67г - 5 ч - 0.72 кг - 0.21 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.25мм - 3.91г, 3.67г - 8 ч - 1.14 кг - 0.35 кг/мм.
10x10мм - 1.34г, 1.26г - 8 ч.
Вода, ввод порошком как в предыдущем пункте +7% воды (рассыпчато) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.55мм - 3.90г, 3.68г - 3 ч - 0.52 кг - 0.15 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.3мм - 3.91г, 3.69г - 5 ч - 1.02 кг - 0.31 кг/мм.

Тут необходимо заметить, что при вводе +21% 25% желе, и порошком +12% воды, из состава выделялось значительное количество влаги, при обоих давлениях прессования. При вводе +14% 37.5% желе и давлении 150 кг/см2 наблюдается незначительное выделение влаги. В общем можно сказать, что по прочности КМЦ сравним с декстрином, но гораздо более густой (желе), и при оптимальных для прочности кондициях прессования выделяет значительное количество влаги.

10. Клей Metylan Флизелин Ультра Премиум (метилцеллюлоза, ПВА)

Вода (+23% 23% (густо)) - 3 пробивки:
50 кг/см2 - 3.35мм - 3.81г, 3.47г - 3 ч - 0.72 кг - 0.21 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.15мм - 3.68г, 3.42г - 3 ч - 0.70 кг - 0.22 кг/мм.
Вода, ввод порошком (~80мкм), тщательное смешивание ложкой, 5% в составе +13% воды, разминание 15мин, пауза для растворения 15мин, окончательное разминание 3мин (очень густо) - 2 пробивки:
50 кг/см2 - 3.25мм - 3.83г, 3.55г - 3 ч - 0.56 кг - 0.17 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.1мм - 3.75г, 3.52г - 3 ч - 0.78 кг - 0.25 кг/мм.
10x10мм - 1.37г, 1.28г - 3 ч.
Вода, ввод порошком как в предыдущем пункте +9% воды (рассыпчато) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.35мм - 3.91г, 3.66г - 2 ч - 0.56 кг - 0.17 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.2мм - 3.87г, 3.65г - 2 ч - 0.66 кг - 0.21 кг/мм.

Тут необходимо заметить, что при прессовании во всех случаях из состава выделялось значительное количество влаги, только при +9% воды и усилии 50 кг/см2 оно было небольшим.

11. Клей ПВА-М строительный

Исходный клей как есть +15% к составу (содержит 5.3% сухого вещества = 0.8% сухого вещества в составе) (полурассыпчато) - 3 пробивки (значительное выделение влаги при прессовании):
50 кг/см2 - 3.15мм - 3.86г, 3.54г - 3 ч - 0.36 кг - 0.11 кг/мм.
150 кг/см2 - 2.95мм - 3.76г, 3.50г - 3 ч - 0.54 кг - 0.18 кг/мм.
Подсушенный клей (+15% 17% (2.4% в составе) (полурассыпчато)) - 2 пробивки (значительное выделение влаги при прессовании):
50 кг/см2 - 3.25мм - 3.86г, 3.56г - 3 ч - 0.6 кг - 0.18 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.05мм - 3.78г, 3.53г - 3 ч - 0.74 кг - 0.24 кг/мм.
Подсушенный клей (+16% 33% (5% в составе) (рассыпчато)) - 1 пробивка (выделение влаги при прессовании усилием 150 кг/см2):
50 кг/см2 - 3.55мм - 3.91г, 3.68г - 2 ч - 0.28 кг - 0.08 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.3мм - 3.89г, 3.67г - 2 ч - 0.42 кг - 0.13 кг/мм.
10x10мм - 1.27г, 1.20г - 2 ч.

Тут очевидно, что ПВА не обеспечивает хорошей прочности, по крайней мере при обычных условиях формирования.

12. Поливинилбутираль (ПВБ)

Этанол 96% (+30% 17.5% (слегка жидковато, липко)) - 8 пробивок:
50 кг/см2 - 3.5мм - 3.93г, 3.84г - 2 ч - 1.74 кг - 0.50 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.15мм - 3.92г, 3.83г - 12 ч - 3.08 кг - 0.98 кг/мм.
Этанол 96% (+25% 21% (норм)) - 5 пробивок:
50 кг/см2 - 3.3мм - 3.92г, 3.79г - 4 ч - 2.63 кг - 0.80 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.1мм - 3.92г, 3.80г - 27 ч - 2.78 кг - 0.90 кг/мм.
10x10мм - 1.35г, 1.31г - 3 ч.
Этанол 96%, ввод порошком (~40мкм), тщательное смешивание ложкой, 5% в составе +20% этанол, разминание 15мин, пауза для растворения 15мин, окончательное разминание 3мин (норм) - 5 пробивок:
50 кг/см2 - 3.35мм - 3.92г, 3.81г - 3 ч - 3.00 кг - 0.90 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.15мм - 3.92г, 3.82г - 18 ч - 3.02 кг - 0.96 кг/мм.
Этанол 96%, ввод порошком как в предыдущем пункте, 5% в составе +15% этанол (густо) - 3 пробивки:
50 кг/см2 - 3.5мм - 3.91г, 3.83г - 2 ч - 2.32 кг - 0.66 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.2мм - 3.91г, 3.83г - 10 ч - 3.62 кг - 1.13 кг/мм.
Этанол 96%, ввод порошком как в предыдущем пункте, но 2.5% ПВБ в составе +17% этанол (норм) - 5 пробивок:
50 кг/см2 - 3.55мм - 3.92г, 3.82г - 1 ч - 1.26 кг - 0.35 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.3мм - 3.92г, 3.82г - 1 ч - 1.94 кг - 0.59 кг/мм.
Ацетон чистый:Этилацетат (1:1), ввод порошком как в предыдущем пункте, 5% в составе +25% растворитель (норм) - 3 пробивки (тяжело пробивается и пересыхает):
50 кг/см2 - 4.9мм - 3.93г, 3.90г - 2 ч - 0.06 кг - 0.012 кг/мм.
150 кг/см2 - 4.25мм - 3.94г, 3.90г - 2 ч - 0.26 кг - 0.061 кг/мм.
Бутилацетат:Этанол (2:1), ввод порошком как в предыдущем пункте +13% растворитель (очень густо) - 2 пробивки:
50 кг/см2 - 3.65мм - 3.91г, 3.77г - 20 ч - 1.16 кг - 0.32 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.3мм - 3.92г, 3.78г - 26 ч - 2.42 кг - 0.73 кг/мм.
Этанол 96%:Вода (9:1), ввод порошком как в предыдущем пункте +15% растворитель (густо) - 4 пробивки:
50 кг/см2 - 3.3мм - 3.92г, 3.79г - 10 ч - 2.8 кг - 0.85 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.1мм - 3.91г, 3.79г - 58 ч - 3.04 кг - 0.98 кг/мм.
ПВБ + Quelyd Спец-Флизелин (1:1), ввод порошком (~40мкм), тщательное смешивание ложкой, 5% в составе +16% Этанол 96%:Вода (6:4), разминание 15мин, пауза для растворения 15мин, окончательное разминание 3мин (рассыпчато) - 1 пробивка (значительное выделение влаги при прессовании):
50 кг/см2 - 3.2мм - 3.80г, 3.48г - 3 ч - 2.18 кг - 0.68 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.1мм - 3.77г, 3.49г - 4 ч - 2.7 кг - 0.87 кг/мм.

Здесь можно сказать, что во первых, ПВБ в ацетоне и ЭА растворяется не очень хорошо, пробивка на сите при этих растворителях очень тяжела - состав подсыхает, становится плотным и трудно проходит через ячейки сита, в результате получаются пересохшие гранулы и крайне низкая прочность элементов. В этаноле ПВБ растворяется хорошо, но медленно и образует весьма вязкие растворы, пробивается нормально. Во вторых, можно заметить повышенную зависимость времени высыхания от плотности. В целом ПВБ обеспечивает довольно высокую прочность, его количество может быть уменьшено до 2.5% в составе, прочность при этом сравнима с 5% идитола. Кроме этого, ПВБ не боится содержания в растворителе небольшого количества воды, и может быть скомбинирован с водорастворимыми связующими, так например связка ПВБ+Quelyd Спец-Флизелин обладает более высокой прочностью чем Декстрин+Идитол (возможность практического применения такой связки не исследовалась).

13. Клей Атлет (Титан/Дракон) (сополимеры винилацетата)

Исходный клей как есть +15% к составу (содержит 35% сухого вещества = 5% сухого вещества в составе) (густо) - 2 пробивки:
50 кг/см2 - 3.75мм - 3.92г, 3.89г - 1 ч - 0.94 кг - 0.25 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.45мм - 3.93г, 3.90г - 1 ч - 1.52 кг - 0.44 кг/мм.
10x10мм - 1.20г, 1.18г - 1 ч.
Разбавленный этанолом (+17% 31% (густовато)) - 3 пробивки:
50 кг/см2 - 3.80мм - 3.93г, 3.90г - 1 ч - 0.88 кг - 0.23 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.45мм - 3.93г, 3.90г - 1 ч - 1.64 кг - 0.48 кг/мм.
Разбавленный этанолом (+19.5% 27% (норм)) - 4 пробивки:
50 кг/см2 - 3.65мм - 3.93г, 3.88г - 1 ч - 1.2 кг - 0.33 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.3мм - 3.92г, 3.87г - 1 ч - 2.02 кг - 0.61 кг/мм.

Тут можно заметить, что данный клей дает сопоставимую с идитолом прочность, при этом можно рекомендовать разбавлять его этанолом, т.к. исходно он довольно густой, а разбавление облегчает его смешивание с составом. Кроме этого, клей склонен к быстрому пересыханию при грануляции (начинает гранулироваться когда содержание растворителя становится очень малым), и разбавление несколько компенсирует это.

14. ХПВХ ПСХ-ЛС

Ацетон чистый (+30% 17.5% (жидковато)) - 3 пробивки:
50 кг/см2 - 4.4мм - 3.85г, 3.79г - 4 ч - 0.1 кг - 0.02 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.65мм - 3.88г, 3.81г - 4 ч - 1.06 кг - 0.29 кг/мм.
Этилацетат (+30% 17.5% (норм)) - 3 пробивки:
50 кг/см2 - 4.15мм - 3.91г, 3.81г - 10 ч - 0.68 кг - 0.16 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.6мм - 3.91г, 3.81г - 15 ч - 1.6 кг - 0.44 кг/мм.
Этилацетат:Бутилацетат (1:1) (+24% 22% (очень густо)) - 2 пробивки:
50 кг/см2 - 3.55мм - 3.92г, 3.76г - 15 ч - 1.72 кг - 0.48 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.25мм - 3.92г, 3.76г - 20 ч - 2.9 кг - 0.89 кг/мм.
10x10мм - 1.27г, 1.22г - 10 ч.
Бутилацетат (+22% 24% (очень густо)) - 2 пробивки:
50 кг/см2 - 3.1мм - 3.92г, 3.64г - 42 ч - 4.24 кг - 1.37 кг/мм.
150 кг/см2 - 2.9мм - 3.70г, 3.45г - 64 ч - 3.72 кг - 1.28 кг/мм.
10x10мм - 1.44г, 1.34г - 78 ч.
Бутилацетат (+19% 28% (каменно-густо)) - 2 пробивки:
50 кг/см2 - 3.3мм - 3.93г, 3.72г - 24 ч - 2.56 кг - 0.78 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.1мм - 3.93г, 3.73г - 58 ч - 3.74 кг - 1.21 кг/мм.

Тут необходимо заметить, что ХПВХ в бытовом (разбавленном) ацетоне, и в смесях чистого ацетона/ЭА с этанолом не растворяется. Гранулят на чистом ацетоне быстро пересыхает, не обеспечивая достаточной прочности при прессовании. Также стоит заметить повышенную пластичность влажных составов, что приводит к большому количеству облоя, в частности при Бутилацетат +22% 24% и давлении 150 кг/см2.

15. Парлон

Этилацетат (+28% 19% (жидковато)) - 3 пробивки:
50 кг/см2 - 4.4мм - 3.90г, 3.82г - 9 ч - 0.2 кг - 0.05 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.85мм - 3.91г, 3.84г - 19 ч - 0.46 кг - 0.12 кг/мм.
Этилацетат:Бутилацетат (1:1) (+24% 22% (густо)) - 3 пробивки:
50 кг/см2 - 3.45мм - 3.93г, 3.77г - 19 ч - 1.82 кг - 0.53 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.15мм - 3.93г, 3.77г - 84 ч - 3.46 кг - 1.10 кг/мм.
10x10мм - 1.34г, 1.28г - 33 ч.
Бутилацетат (+21% 25% (очень густо)) - 3 пробивки:
50 кг/см2 - 3.2мм - 3.93г, 3.71г - 42 ч - 3.48 кг - 1.09 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.05мм - 3.93г, 3.72г - 90 ч - 3.46 кг - 1.13 кг/мм.
Бутилацетат (+17% 31% (каменно-густо/полурассыпчато)) - 2 пробивки:
50 кг/см2 - 3.4мм - 3.93г, 3.77г - 17 ч - 1.98 кг - 0.58 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.15мм - 3.93г, 3.79г - 68 ч - 2.9 кг - 0.92 кг/мм.

Тут необходимо заметить, что подобно ХПВХ, в смесях растворителей с этанолом, парлон не растворяется. Гранулят на этилацетате быстро пересыхает, не обеспечивая достаточной прочности при прессовании. Также стоит обратить внимание на повышенную, при некоторых условиях, зависимость времени высыхания от плотности.

16. Хлорполиэтилен ВХПЭ

Этилацетат (+30% 17.5% (жидковато)) - 4 пробивки:
50 кг/см2 - 3.85мм - 3.90г, 3.81г - 4 ч - 0.66 кг - 0.17 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.45мм - 3.90г, 3.81г - 6 ч - 1.52 кг - 0.44 кг/мм.
Этилацетат:Бутилацетат (1:1) (+24% 22% (густо)) - 2 пробивки:
50 кг/см2 - 3.15мм - 3.93г, 3.72г - 33 ч - 3.1 кг - 0.98 кг/мм.
150 кг/см2 - 3мм - 3.92г, 3.72г - 107 ч - 3.84 кг - 1.28 кг/мм.
10x10мм - 1.41г, 1.34г - 46 ч.
Бутилацетат (+21% 25% (очень густо)) - 3 пробивки:
50 кг/см2 - 3.1мм - 3.93г, 3.68г - 60 ч - 2.96 кг - 0.95 кг/мм.
150 кг/см2 - 2.95мм - 3.88г, 3.65г - 97 ч - 3.02 кг - 1.02 кг/мм.
Бутилацетат (+17% 31% (каменно-густо/полурассыпчато)) - 1 пробивка:
50 кг/см2 - 3.15мм - 3.93г, 3.72г - 60 ч - 3.08 кг - 0.98 кг/мм.
150 кг/см2 - 3мм - 3.93г, 3.73г - 120 ч - 3.22 кг - 1.07 кг/мм.

Тут стоит заметить, что ВХПЭ в чистом ЭА растворяется странно, образуя полупрозрачный осадок, либо мутный раствор при его взбалтывании (10 дней на батарее для растворения несколько улучшает ситуацию). В Р646 растворяется нормально, но долго (5 дней на батарее). В бутилацетате растворяется отлично. В данном случае при Бутилацетат +21% 25% и давлении 150 кг/см2, состав довольно пластичен и выдавливается под пресс-форму, несмотря на ее придерживание, что привело к потерям и небольшому снижению начальной массы пластины. Также необходимо отметить долгое высыхание элементов.

17. Фторкаучук СКФ-32

Этилацетат (+30% 17.5% (норм)) - 3 пробивки:
50 кг/см2 - 3.25мм - 3.89г, 3.73г - 2 ч - 0.58 кг - 0.18 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.05мм - 3.90г, 3.74г - 3 ч - 0.8 кг - 0.26 кг/мм.
Этилацетат:Бутилацетат (1:1) (+25% 21% (густо)) - 3 пробивки:
50 кг/см2 - 3.1мм - 3.91г, 3.66г - 12 ч - 0.76 кг - 0.25 кг/мм.
150 кг/см2 - 2.95мм - 3.88г, 3.63г - 19 ч - 0.94 кг - 0.32 кг/мм.
10x10мм - 1.45г, 1.36г - 19 ч.
Бутилацетат (+21% 25% (каменно-густо)) - 2 пробивки:
50 кг/см2 - 3.05мм - 3.91г, 3.62г - 12 ч - 0.86 кг - 0.28 кг/мм.
Бутилацетат (+19% 28% (каменно-густо/полурассыпчато)) - 2 пробивки:
50 кг/см2 - 3.1мм - 3.91г, 3.67г - 22 ч - 0.64 кг - 0.21 кг/мм.
150 кг/см2 - 3мм - 3.91г, 3.67г - 22 ч - 0.9 кг - 0.30 кг/мм.

Тут стоит заметить, что СКФ-32 с представленными выше растворителями, образует весьма густые растворы, подобные желе. При прессовании Бутилацетат +21% 25% и давлении 150 кг/см2, гранулят превращается в очень пластичную массу, и практически весь выдавливается под пресс-форму (начиная с давления 140 кг/см2), несмотря на ее придерживание, образуя тонкие листы состава.

18. Эпоксидная смола ЭД20:Этал45М (2:1)

ЭД20:Этал45М (2:1) +5% к составу (рассыпчато, слегка влажно, прессовка без грануляции):
50 кг/см2 - 3.7мм - 3.90г - 24 ч - 0.42 кг - 0.11 кг/мм.
150 кг/см2 - 3.55мм - 3.89г - 24 ч - 0.5 кг - 0.14 кг/мм.
10x10мм - 1.17г - 24 ч.

Тут необходимо сказать, что несмотря на опасения, такое количество эпоксидки вполне нормально смешивается с составом, разминанием и растиранием в пакете, в результате получается равномерно увлажненная масса. При этом попытка улучшить смешивание, за счет разбавления эпоксидки ацетоном, только ухудшает результат - состав частично связывается сразу после испарения ацетона, а по истечении необходимого для отверждения времени не обладает значимой прочностью. Впрочем, эпоксидка не используется как регулярное связующее, а лишь для некоторых составов, например в ракетных топливах с ПХА, где ее количество гораздо больше, и она выступает как горючее.

При сопоставлении времени высыхания и прочности связующих, для каждого из них взяты типичные и максимальные значения. Типичные, как правило, обеспечиваются быстро, но не максимально быстроиспаряющимися растворителями, например этилацетат и спирт, а максимальные достигаются при медленноиспаряющихся растворителях (бутилацетат, вода). Во всех случаях для сравнения использованы данные пластин, при усилии прессования 150 кг/см2. Время высыхания приведено для условий, соответствующих типичной и максимальной прочности.

Рис. 5. - Время высыхания связующих
1591653222__ris5.png

Рис. 6. - Прочность связующих
1591653261__ris6.png

Влияние на горение и цвет
------------------------------------------------------------------------------

Необходимо заметить, что влияние на горение и цвет, исследовано весьма поверхностно - данные характеристики зависят от множества факторов, в первую очередь от состава и условий, а в этом исследовании использован лишь один состав. При изменении состава поведение связующих может кардинально изменяться. Этот факт необходимо учитывать при интерпретации представленных далее сведений. Также стоит отметить статистически недостаточное количество тестов. Тем не менее, т.к. использован довольно типичный состав, и наиболее широко распространенные компоненты, представляется возможным делать некоторые обобщенные выводы.

Все звезды перед испытанием были полностью высушены, при комнатной температуре и небольшой влажности, в течении 1-5 месяцев. Далее приведены массы полностью сухих звезд, их можно сопоставить с массами из замеров времени высыхания.

Влияние на цвет оценено крайне условно, и представляет собой не возможность образования цвета, а потенциальную способность его нарушения.

Видео горения:



Рис. 7. - Сводные результаты горения
1591653312__ris7.png

Рис. 8. - Скорость горения
1591653346__ris8.png

Заключение
------------------------------------------------------------------------------

Конкретные выводы по вопросам этого исследования, стоит делать из данных, представленных в его ходе. Здесь хочется отметить лишь некоторые общие соображения.

Количество растворителя в связующем растворе должно быть оптимальным, его избыток или недостаток снижает прочность. Лучше небольшой избыток и грануляция для избавления от него, чем минимальное недостаточное количество без грануляции. Процентовка растворов (лаков) может быть весьма тонкой, прочность при этом может изменяться в разы. Для быстроиспаряющихся растворителей их количество должно быть больше - для запаса на испарение в ходе манипуляций, но это не решает проблемы полностью, т.к. избыточно увлажненный состав не образует гранул, а после грануляции и до прессования все равно остается время, в ходе которого гранулят подсыхает. Для достижения высокой прочности лучше использовать медленноиспаряющиеся растворители. Для неводных растворителей, одним из лучших с точки зрения прочности, является Этилацетат/Этанол + Бутилацетат.

Гранулировать состав на быстроиспаряющихся растворителях, надо в виде пасты (регулировать количеством растворителя), соответственно грануляция потребует нескольких пробивок через сито, что на самом деле осуществляется довольно быстро. Составы на медленноиспаряющихся растворителях, необходимо гранулировать в виде мокрого песка/рассыпающегося пластилина. Этанол нечто среднее между ними. Только так можно добиться максимального/оптимального содержания растворителя в гранулах. Опытным путем установлено, что для быстроиспаряющихся растворителей, оптимально 3-4 пробивки для грануляции, а для медленноиспаряющихся 1-2.

Сырые пироэлементы на идитоле получаются рассыпчатыми, это весьма неудобно по сравнению с большинством других связующих, также рассыпчатыми получаются угольные составы и составы с крупными фракциями компонентов. Сухие пироэлементы на декстрине отличаются несколько повышенной хрупкостью, также хрупкость повышается при вводе связующего порошком (не всегда) и разбавлении растворителей. Если из состава при прессовании выделяется влага, то это не обязательно снижает прочность - может выделяться только растворитель без связующего, в частности так бывает на крахмалах.

Время высыхания зависит не только от растворителя, хотя в основном от него и температуры, но также существенно зависит от состава, плотности элемента (усилия прессования), и связующего. Некоторые связующие держат растворитель значительно дольше других, это становится особенно заметно при прессовании от 100 кг/см2. Например, такие вещи как ХПВХ, парлон, хлорполиэтилен, держат бутилацетат в 2-3 раза дольше чем целлулоид, при прочих равных, в т.ч. равной результирующей прочности. Изначально повышенная влажность элемента, не обязательно приводит к увеличению времени его сушки, время больше зависит от растворителя, связующего, и плотности элемента. Влажные неплотные элементы зачастую сохнут гораздо быстрее, чем относительно сухие, но плотные, хотя в результате страдает их прочность.

Не стоит обращать чрезмерного внимания на абсолютные цифры данного исследования, особенно в случае небольшой их разницы, т.к. имеет место целый ряд погрешностей, условностей и случайных факторов. Однако, стоит обращать внимание на тенденции, и цифры при наличии достаточной разницы. Погрешности исследования, исходя из результатов некоторых повторов, оцениваются автором приблизительно в 5-7%. Основным источником погрешностей, является нестабильное подсыхание гранулята, при изготовлении и прессовании, объясняющееся случайными небольшими задержками манипуляций, сквозняками и т.п.

Все это не абсолютная истина, но мне было интересно, надеюсь что информация будет полезна, предлагаю делиться опытом)
 


Сообщение отредактировал tmc: 09 June 2020 - 05:07

  • 12

#2 Mr.magu

Mr.magu
  • Генералиссимус

  • PipPipPipPipPipPipPipPipPipPip
  • Группа: Хранители огня
  • сообщений 1986
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:27
  • Регистрация: 07-November 13
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 09 June 2020 - 14:01

:o  :mir24:  не иначе как на сайте разместить статью. Возможно ли с позволения автора?


  • 0

#3 Yus

Yus
  • Генерал-Полковник

  • PipPipPipPipPipPipPipPipPip
  • Группа: Пиротехник
  • сообщений 909
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:38
  • Регистрация: 27-November 15
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 09 June 2020 - 14:13

Диссертация однако! Шикарная работа!

 

П.С. Удивил идитол! Тут оказался слабее шеллака! У меня все наоборот, от чего так?


  • 1
God said, Let there be light; he willed it, and at once there was light.

#4 ФхФ

ФхФ
  • Генералиссимус

  • PipPipPipPipPipPipPipPipPipPip
  • Не самый добрый админ
  • Группа: Администратор
  • сообщений 2416
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:35
  • Регистрация: 01-November 13
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 09 June 2020 - 14:48

ну ты на шеллак то в чистом виде посмотри, он и сам по себе прочнее, и упругость больше, да и не дает ёжиков при высыхании звезд


ну и Килид я не зря стал использовать, вон какие показатели :)
да и разводить удобнее декстрина, он сразу готов, а декстрину еще нужно бывает созреть после разведения


  • 0

http://explodder.info статьи и книги по химии и пиротехнике, книг

Мой канал на YouTube


#5 Mr.magu

Mr.magu
  • Генералиссимус

  • PipPipPipPipPipPipPipPipPipPip
  • Группа: Хранители огня
  • сообщений 1986
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:27
  • Регистрация: 07-November 13
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 09 June 2020 - 15:22

У килида тока один недостаток, его в состав не ввести в сухом виде, а это ограничивает применение. 

А так Рисовый декстрин однозначно в фаворитах (для водных связок), не зря его издревле юзают!


  • 0

#6 tmc

tmc
  • Полковник

  • PipPipPipPipPipPipPip
  • Группа: Пиротехник любитель
  • сообщений 616
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:40
  • Регистрация: 26-January 16
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 09 June 2020 - 16:32

Mr.magu, можете использовать как угодно.

Килид в сухом виде можно, у меня тоже сомнения были, поэтому специально проверял, посмотрите выше есть, в разных режимах вводил, только измельчить и замешать хорошо надо, иначе прочность пострадает.

 

Yus, возможно у вас шеллак в неоптимальном режиме используется, имею ввиду количество и концентрацию связующего раствора. А идитол да, выглядит каменным, а при измерении удивляет, зато он не привередлив к оптимальности связующего раствора и куча других плюсов.

 

ФхФ, Килид в этом исследовании только из-за вас и оказался)


  • 0

#7 Mr.magu

Mr.magu
  • Генералиссимус

  • PipPipPipPipPipPipPipPipPipPip
  • Группа: Хранители огня
  • сообщений 1986
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:27
  • Регистрация: 07-November 13
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 09 June 2020 - 17:07

Как измельчать Килид?


  • 0

#8 tmc

tmc
  • Полковник

  • PipPipPipPipPipPipPip
  • Группа: Пиротехник любитель
  • сообщений 616
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:40
  • Регистрация: 26-January 16
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 09 June 2020 - 17:49

ды в кофемолке)


  • 0

#9 pyrotechnic

pyrotechnic
  • Генералиссимус

  • PipPipPipPipPipPipPipPipPipPip
  • Группа: Пиротехник
  • сообщений 1513
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:42
  • Регистрация: 10-December 13
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 23 June 2020 - 13:00

У килида тока один недостаток, его в состав не ввести в сухом виде, а это ограничивает применение. 

 

я его в кофемолке с горючими измельчаю спокойно.


  • 0
Alex cо старого exploders-a / помни - съеденный килограмм сахара это не выпитые 1,5л водки
https://www.youtube.com/user/pyrotechnicSAR


Количество пользователей, читающих эту тему: 1

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных


    Google (1)