о частиц основного компонента в пробе».

При идеально однородном распределении (при достижении гомогенности) содержание диспергируемой фазы во всем объеме смеси одинаково. Статистически это означает, что нек-рое упорядоченное (неслучайное) в начале С. распределение частиц диспергируемой фазы и дисперсионной среды изменилось на беспорядочное (случайное). О качестве С. судят по результатам статистич. обработки данных анализа проб, отобранных из готовой смеси. Известно, что разброс значений концентраций диспергируемой фазы в «идеальной» смеси подчиняется закону биномиального распределения.. Теоре-тич. значение дисперсии (мера рассеяния) концентрации («генеральной» дисперсии) о2 диспергируемой фазы в «идеальной» смеси определяется соотношением:

a2 = q(l-q)/N, где N — общее число частиц в каждой пробе; q — объемная доля частиц диспергируемой фазы в общем объеме смеси.

Проверка гомогенности реальной смеси сводится к сравнению экспериментально определенных значений дисперсии концентрации (выборочной дисперсии) S2 диспергируемой фазы со значением о2. Такое сравнение возможно при соблюдении двух условий: 1) пробы смеси отбирают таким образом, чтобы значение х (среднее экспериментально определенное значение доли частиц диспергируемой фазы в пробах) не сильно отличалось от q; 2) общее число частиц в каждой пробе и их содержание должно удовлетворять соотношению: Nq(i— g)>9. Тогда биномиальное распределение м. б. заменено нормальным распределением с теми же мате-матич. ожиданием и дисперсией (для нормального распределения имеются необходимые таблицы для расчета). Оценку значимости наблюдаемого расхождения между статистич. характеристиками готовой (реальной) смеси (х и S2) и аналогичными характеристиками «идеальной» смеси (q и а2) производят по критерию Стьюдента (z): _

z — (x—q) Ут/S,

где m — число проб. Значения z сравнивают с табличными значениями критерия Стьюдента для нормального распределения (т. е. для «идеальной» смеси). Если вычисленное для реальной смеси значение z больше или равно значению критерия Стьюдента для нормального распределения, смесь удовлетворяет условиям «идеальной» (т. е. является случайной).

Характер распределения диспергируемой фазы в дисперсионной среде определяют также, используя статистич. критерий Фишера, основанный на сравнении S2 и о2. Если отношение S2/a2 меньше, чем табличное значение критерия Фишера, соответствующее данному числу параллельных испытаний, то изменение концентрации в пробах соответствует закону биномиального распределениями, следовательно, смесь можно считать случайной.

Для оценки качества смеси по степени отклонения реального распределения от случайного или, иначе говоря, степени однородности смеси используют т. н. индекс смешения (J):

Индекс смешения изменяется от 0 (несмешанная система) до 1 (система идеально смешана).

Статистич. характер критериев, посредством к-рых оценивается качество С, предопределяет и методы их экспериментального определения. Наиболее простой способ состоит в определении дисперсии (рассеяния) концентрации диспергируемой фазы. При этом от готовой смеси отбирают обычно не меньше 25 проб и в каждой пробе определяют содержание диспергируемой фазы. При С. материалов с резко различающимися плотностями, напр. сажи с каучуком, хорошие результаты дает оценка качества С. по дисперсии плотностей. Если смешиваются системы различного цвета, мерой качества С. может служить зрительное восприятие при сравнении с эталонными образцами (можно использовать также спектрофотометр).

В нек-рых случаях для оценки качества С. определяют дисперсию физич. характеристик материала, напр. прочность при растяжении, модуль упругости, износостойкость. Однако необходимо помнить, что разброс значений физич. характеристик полимера м. б. обусловлен не неоднородностью смесиу а совершенно др. факторами (напр., механо- или термодеструкцией полимера, нестабильностью режима вулканизации).

Оценка степени измельчения (диспергирования) предопределяет возможность определения четырех основных параметров характеризуемой системы: а) среднего размера частиц диспергируемой фазы; б) дисперсии среднего размера частиц диспергируемой фазы; в) дисперсии объемного содержания диспергируемой фазы по объему смеси; г) доли площади, занятой частицами диспергируемой фазы.

Для определения первых двух параметров необходимо знать реальные размеры частиц диспергируемой фазы и характер их распределения по объему реальной смеси. Существующие методы оценки степени измельчения основываются на том, что из отобранных случайных образцов изготавливают тонкие пленки или микротомные срезы, к-рые затем просматривают соответственно в оптическом или электронном микроскопе. Метод микротомных срезов предпочтительнее, т. к. он исключает дополнительную деформацию и искажение формы частиц диспергируемой фазы, неизбежно сопровождающих операцию расплющивания образца между предметными стеклами микроскопа. Этот метод широко используется при исследовании степени диспергирования сажи в каучуке.

Лит.: Бернхардт Э. [сост.], Переработка термопластичных материалов, пер. с англ., М., 1965; Торнер Р. В.,

Теоретические основы переработки полимеров (механика процессов). М., 1977. Р. В. Торнер.

СМОЛЫ ПРИРОДНЫЕ (natural resins, naturliche Harze, resines naturelles). Почти все С. п. (см. таблицу), за исключением шеллака,— продукты растительного происхождения, содержащиеся в жидкостях (бальзамах) , к-рые выделяются на поверхность коры деревьев самопроизвольно или в результате ее ранения. Различают: 1) «молодые» («свежие») С. п., к-рые собирают непосредственно с деревьев; 2) полуископаемые, залегающие между корнями деревьев неглубоко под землей; 3) ископаемые — продукты жизнедеятельности давно погибших деревьев. Ценность С. п. тем больше, чем выше темп-ра их размягчения (плавления), крупнее куски и светлее окраска.

В состав растительных С. п. входят след. компоненты: 1) смоляные (резиноловые) к-ты; 2) бесцветные одно- или многоатомные спирты (резинолы); 3) эфиры резиноловых к-т и резинолов, а также окрашенных, преимущественно одноатомных, фенолов (таннолов); 4) химически инертные углеводороды (резены). В С. п. могут, кроме того, присутствовать эфирные масла и вода. В зависимости от преобладания тех или иных компонентов С. п. подразделяют на резиноловокислые (копалы, канифоль, сандарак и др.), резинотанноловые (напр., акароид), резеновые (напр., мастике, даммара).

Основная область применения С. п.— производство лакокрасочных материалов. На протяжении многих веков они были единственными пленкообразующими веществами. Однако из-за ограниченности ресурсов С. п. и нестабильности их свойств, а также в результате быстрого развития в 20 в. органич. синтеза потребление С. п. в лакокрасочной пром-сти резко сократилось. В ограниченных масштабах С. п. используют, кроме того, при изготовлении полировальных и шлифовальных паст, аппретов для тканей, клеев, линолеума, балькаури (Новая Зеландия)

конго (Западная Африка) Занзибар (Восточная Африка)

Янтарь (СССР)

Канифоль (СССР, США, Франция,

Италия и др.) Шеллак (Индия, Таиланд)

Даммара (острова Малайского архипелага)

Сандарак (Алжир, Марокко, Австралия)

Мастике (Греция, Индия, Южная

Америка) Акароид (Австралия, Западная

Индия)

431

СМОЛЫ СИНТЕТИЧЕСКИЕ

432

замирующих средств и медицинских препаратов, сургуча и др. В данной статье С. п. рассматриваются только в аспекте их применения в качестве пленкообразующих.

Копалы подразделяют на сорта в зависимости от места их добычи. Копал манила растворим в этиловом спирте и ацетоне, остальные С. п. этого типа — в ароматич. и терпеновых углеводородах (ксилол, сольвент-нафта, скипидар). Копалы и их глицериновые эфиры (кислотное число 8—12) применяют в производстве масляных лаков; для получения продукта, совместимого с растительным маслом, от копалов отгоняют при 280—400°С т. н. копаловое масло. Глицериновые эфиры растворяются в маслах при более низкой темп-ре, чем сами копалы, благодаря чему при использовании эфиров получают более светлые лаки. Копаловые лаки образуют атмосферостойкие покрытия высокого качества. В СССР эти лаки были заменены сначала масляными лаками, содержащими глицериновый эфир канифоли (см. ниже), а затем алкидными лаками.

Янтарь растворяется в ароматич. и терпеновых углеводородах; по твердости превосходит лучшие сорта копалов. Прессованием и плавлением отходов от производства художественных изделий получают т. наз. янтарную канифоль, к-рую (после отгонки янтарного масла) используют для получения масляных лаков и эмалей, образующих твердые, блестящие покрытия, стойкие к атмосферным агентам и к действию органич. кислот.

Канифоль (гарпиус) — остаток от отгонки скипидара из живицы, или терпентина (смолистого сока, к-рый вытекает из трещин и надрезов в коре хвойных деревьев). Канифоль м. б. также получена экстракцией из щепы пней хвойных деревьев или вакуум-разгонкой таллового масла с водяным паром. Живичная канифоль — наиболее высокоплавкая и светлая среди С. п. этого типа.

Основная составная часть канифоли — смесь смоляных к-т общей ф-лы С19Н29СООН, гл. обр. абиетиновой, а также декстро- и левопимаровой. Канифоль растворяется почти во всех растворителях лакокрасочных материалов и совмещается с растительными маслами. Из-за гигроскопичности, низкой темп-ры размягчения, высокой кислотности и образования хрупких покрытий в качестве самостоятельного пленкообразующего канифоль почти не применяют; чаще ее используют для модификации природных и синтетич. смол, напр. копалов, феноло-формальдегидных и алкидных смол. Важное промышленное значение имеют продукты химич. обработки (облагораживания) канифоли: соли (резинаты — см. Сиккативы); эфиры — глицериновый, или эфир гарпиуса (т. разм. 70—77 °С, кислотное число 13—18) и пентаэритритовый (95—100 °С; 10—25); ад-дукты с малеиновым ангидридом, этерифицированные глицерином (т. пл. 110—125°С, кислотное число 7— 13) или пентаэритритом (т. разм. 120—124 °С, кислотное число 25); продукт окисления — винсол (т. разм. 113— 115 °С, кислотное число 85—100). Эфир