химический каталог




ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ, сплошные слои полимеров толщиной, как правило, менее 0,5 мм. Изготовляют главным образом из синтетич. полимеров (соответствующие пленки, имеющие наиболее практическое значение, рассмотрены в данной статье). Получают ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п. также из природные полимеров (например, белков, HK, целлюлозы; наиболее распространение получили гидрат-целлюлозные пленки, из которых широко известен целлофан) и искусственных (из простых и сложных эфиров целлюлозы, так называемой эфироцеллюлозные пленки, например ацетатные).

Большое значение приобрели многослойные пленки из синтетич. полимеров, состоящие из двух, трех, пяти и более монослоев различные природы (одним слоем может быть фольга, ткань, бумага).

В зависимости от способа и технологии получения ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п. подразделяют на неориентированные (изотропные), слабоориентированные и двухосноориентированные.

Получение. В промышленности для получения ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п. (монопленок) используют след, методы: 1) экструзия расплава полимера-наиболее экономически выгодный и технологически рациональный способ производства пленоколо Этим методом перерабатывают термопластичные полимеры в вязкотекучем состоянии. Полимер в экструдере расплавляется, гомогенизируется, и расплав продавливается через формующую головку. При экструзии через кольцевую головку ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п. получают в виде рукава. Пленочный рукав в вязкотекучем состоянии после выхода из формующей головки подвергают пневма-тич. раздуву сжатым воздухом и продольной вытяжке тянущими валками (слабоориентированные ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п.). По др. варианту, пленочный рукав предварительно резко охлаждают водой с внутр. и внешний сторон, после чего осуществляют одновременную двухосную (в продольном и поперечном направлениях) ориентацию в высокоэластич. состоянии (ориентированные ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п.). Через плоскощелевую головку расплав экструдируется на приемный (поливной) барабан, на котором охлаждается (неориентированные ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п.), а затем может подвергаться двухосной ориентации - раздельной (сначала вытяжка в продольном, а затем в поперечном направлении) или одновременной. В случае раздельной ориентации продольную вытяжку проводят на валковых установках, поперечную вытяжку, а также одноврем. ориентацию-на спец. раме (клуппной).

Ориентир. пленки для снятия напряжений, возникших при ориентации, повышения степени кристалличности и придания стабильности размеров при повыш. температурах эксплуатации (для снижения усадки) подвергают термодинамически обработке (термофиксации) при температурах на 30-70 0C ниже температуры плавления полимеров (см. также Ориентированное состояние полимеров). Полимеры, обладающие высоким водопоглощением (полиамиды, поликарбонаты, полиэтилентерефталат), перед экструзией сушат до содержания влаги < 0,03%. Преимущества метода: высокие технологичность и скорость процесса (до 250 м/мин ориентированной пленки).

Методом экструзии ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п. изготовляют, например, из следующей полимеров: полиолефинов-полиэтилена высокой и низкой плотности, линейного (молекулярная масса до 300• 103, 100• 103 и 200• 103 соответственно), полипропилена [молекулярная масса (440-500)• 103], сополимеров этилена с винилацетатом или виниловым спиртом (молекулярная масса до 100 • 103); пластифицированного полиеинилхлорида [молекулярная масса (50-75)• 103]; полиэтилентерефталата [молекулярная масса (23-26)• 103]; линейных алифатич. полиамидов (молекулярная масса не менее 17•103), например из поли-e-капроамида, полигексаметиленади-пинамида, поли-w-ундеканамида, полидодеканамида; сополимеров винилиденхлорида (75-90%) с винилхлоридом (молекулярная масса 100•103; см. Винилиденхлорида сополимеры); поли-винилиденфторида (молекулярная масса 100•103; см. Фторопласты); блочного полистирола (молекулярная масса 331 • 103); полиамидоимидов, полисульфонов, полиэфирсульфонов и др. термостойких термопластов.

2) Полив раствора или суспензии (например, латекса) полимера. Один из старейших пром. способов; включает три после-доват. операции: приготовление раствора (или суспензии) полимера; полив на холодную или нагреваемую полированную поверхность (бесконечная металлич. лента или барабан); отделение растворителя. Во многие случаях для повышения физических-механические характеристик и снятия внутр. напряжений ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п. подвергают термодинамически обработке. Этим способом получают пленки, например, из поликарбоната (молекулярная масса 75•103), полиарилатов, ацетатов целлюлозы (см. Целлюлозы эфиры), поливинилфто-рида.

ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п. из термостойких гетероциклический полимеров изготовляют поливом раствора форполимера с последующей его циклизацией при нагревании. Этим методом получают полиимидные пленки (поли-4,4»-дифениленоксидпиромеллитимидную пленку-поливом раствора соответствующей полиамидокислоты в ДМФА; см. также Полиимиды).

3) Каландрование. ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п. образуется при проходе пластич. массы полимера через несколько зазоров между последовательно расположенными валками. Имеются также приспособления для одно- и двухосной вытяжки пленки, ее термофиксации и др. Каландрованием получают пленки из жесткого и полужесткого ПВХ, ацетатов целлюлозы, полистирола ударопрочного, полиуретанов.

4) Строгание, прокатка. Применяются в основные для изготовления ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п. из неплавких полимеров, например из политетрафторэтилена.

5) Сочетание различные методов. Например, экструзией и ка-ландрованием получают толстые ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п. (0,2-2,5 мм) из ударопрочного полистирола, АБС-пластика, полипропилена, которые подвергают глубокой вытяжке, и ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п. из некоторых термостойких термопластов.

Многослойные ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п. изготовляют: а) соэкструзией расплавов различные полимеров через кольцевую или плоскую многоканальную головку (число каналов определяется числом слоев); в формующей головке потоки расплавов соединяются, не перемешиваясь, в результате на выходе из нее получается многослойная ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п.; для улучшения адгезии между разнородными расплавами полимеров может быть использован синтетич. клей, поступающий в канал формующей головки в виде потока расплава полимера; б) каширова-нием-соединением различные готовых ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п. между собой или с бумагой, фольгой, тканью при помощи клея-расплава. Процесс нанесения на готовую пленку (или бумагу) слоя расплава др. полимера с последующей охлаждением называют ламинированием.

Изготовленные ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п. разрезают в соответствии с требуемой шириной в процессе их получения или на спец. резательных машинах и сматывают в рулоны. Для получения высококачественных ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п. технол. линии оснащены толщиномерами и системой автоматич. управления с микропроцессорной техникой.

Табл. 1.-ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК

Пленки

Толщина,

мкм

Плотн.,

г/см3

sразр МПа

Относит.

удлинение, %

Модуль упругости, МПа• 10-3

Макс. температура эксплуатации, 0C

Морозостойкость, 0C

Влагопо-глощение за 24 ч, %

Газопроницаемость по O2 м3/с х х м2 х Па х х 10-7

Паропроница-емость (для 25 мкм; 38 0C, 90% H2O), г/с •м2 •10-4

Полиэтиленовые

10-300

0,919-0,965

10-50

100-1000

0,1-1,0

70-120

от -40 до -70

0,01

300-1150

0,5-2,0

Поливинилхлоридные











жесткие

50-250

1,30-1,45

45-120

5-100

1-2

70

-15

0,1-0,5

120-180

3,0-4,0

мягкие

-

1,25-1,50

14-35

200-500

0,1-0,5

70-90

-60

0,5-1,0

200-300

1,5-4,0

Полипропиленовые

2-400

0,9-0,91

21-280

40-800

1,0-4,0

130

от -15 до -50

0,005

170-270

0,8-1,4

Полиэтилентерефталатные

1-350

1,35-1,40

140-290

60-140

3,4-5,5

130

-60

0,4-0,5

10-15

2.5-3,0

Полиамидные

12-200

1,02-1,15

60-350

60-450

0,6-2,8

120-220

от -30 до -60

1-9

5-60

4,0-8,0

Полиимидные

7,5-125

1,25-1,47

100-400

30-130

3-9

200-250

-60

2,9

-

-

Полистирольные

4-500

1,05

49-80

3-8

2,7-3,7

70

-50

0,04-0,06

236-665

8,0-17,0

Поливинилиденхлоридные

40-150

1,59-1,71

56-140

40-100

1,1-1,2

140

от -15 до -35

0,01

1,4-1,9*

0,1-0,5

Поликарбонатные

2-800

1,2

58-62

85-105

2300

135

-100

0,35

500-700

9,0-10,8

Из сополимера этилена с винилацетатом

15-200

0,915-0,950

10-21

300-700


65

-75

0,01

(6-17)•102

5-6

Целлофановые

-

1,45

50-130

15-25

1,4-3,1

150 (обугливается)

-15

45-115

40-80

0,6-3,0

Ацетатные

17-250

1,25-1,35

49-105

15-50

2,4-3,1

95

-20

2,5-4,5

200

11-33

Полисульфоновые

25-250

1,24

50-70

60-130

1,8-2,0

150

-60

0,13-0,20

-


* Наименьшей газопроницаемостью по O2 обладает сополимер этилена с виниловым спиртом-(0,3-0,4)• 10 -7 м3/с•м2•Па.

Табл. 2.-ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК

Пленки

Электемпературич. прочность при 50 Гц, к В/мм

e при 50 Гц и 250C

tg d , при 50 Гц

и 250C

rn ,

Ом•см

rs ,

Ом

Полиэтилентерефталатные

120-300

3,0-3,3

(2,5-5)• 10-3 (от 50 до 1 МГц)

10-1018

1012-1016

Полипропиленовые

120-600

2,0-2,3

(2-3) •10-4

1017-1019

1014

Полистирольные

200-300

2,4-2,6

(2-3)• 10-4

1015-1018

1016

Поликарбонатные

60

2,9-2,99

(0,15-5)•10-4

1014-4•1015

8•1012-1,2•1016

Полиимидные

210-270

3,0-3,5

(2,5-3)• 10- 3

1014-1017

1016

Полиамидные

60-80

3,5-3,7

0,012-0,025

(3-8)• 1014

108-1010

Полиэтиленовые

20

2,2-2,3

(1-2)• 10-4

1014

1014-1016

Поливинилхлоридные

10-40

3,0-4,5

0,01-0,1

1011-1015

1014

Поливинилиденхлоридные

120-280

7,4-8,5

(5-8) •102

1010-1013

1014

Целлофановые

80-100

3,2

1,5•10-2

109-1011

108-1010

Ацетатные

200

4,5

2•10-2

1016

1012-1014

Полисульфоновые

200

3,3

2,5• 10- 3

1017

1015

Полиэфир-эфиркетоно-вые

180

3,3-3,4

(1,3-1,5)•10-3

1017

1015

Свойства. П. п.-прозрачные эластичные материалы. Основные физических-механические и электрич. свойства их приведены в табл. 1 и 2. Наиб. уникальным комплексом свойств (высокие диэлектрическая и физических-механические свойства, термостойкость, низкая газопроницаемость) обладают полиэтилентерефталатные пленки. Полистирольные и поликарбонатные пленки отличаются очень хорошими оптический свойствами, полиамидные, поливинилхлорид-ные и пленки из сополимера этилена с виниловым спиртом -жиро- и маслостойкостью, газо- и запахонепроницае-мостью, полиолефиновые - водо- и химический стойкостью, поли-имидные, полиэфирсульфоновые и полиэфирэфиркетоно-вые-высокой термо- и радиац. стойкостью.

Многослойные пленки обладают, как правило, комплексом положит. свойств, присущих монопленкам, и не имеют их недостатков (это основные принцип создания многослойных пленок).

Большое значение приобрели термоусадочные пленки, которые под тепловым воздействием сокращаются (усадка), принимая форму упаковываемого или герметизируемого продукта либо изделия. Эффект усадки обеспечивается ориентац. вытяжкой пленки без последующей ее термофиксации. Для термофиксированных пленок из полиэтилен-терефталата и полиимидов, неориентиров, пленок из поли-эфирсульфонов и полиэфирэфиркетонов характерны безуса-дочность и высокая стабильность размеров при повышенных температурах.

ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п. можно сваривать, склеивать, они может быть окрашены в различные цвета введением красителя на стадии синтеза полимера или переработки его в пленку (см. также Крашение пластических масс).

Применение. В основном ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п. (полиолефиновые, поли-винилхлоридные, Поливинилиденхлоридные, полиамидные и многослойные) применяют как упаковочный материал для пищевая продуктов (мясных, рыбных полуфабрикатов, сосисок, колбас, вторых блюд, масла, молока, соков и др.), товаров широкого потребления, жидких и сыпучих химический и нефтехимический товаров, для бытовых целей.

Полистирольные, поликарбонатные, полиэтилентерефта-латные, полиимидные, полипропиленовые и полиамидные пленки широко используют для электроизоляции обмоточных и монтажных проводов, кабелей, обмоток трансформаторов, двигателей и др. электрич. машин. Эти ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п. в сочетании с фольгой-диэлектрики для конденсаторов. Перечисленные выше ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п., подвергнутые металлизации (см. Металлизация полимеров), применяют в конденсаторах; они служат также световодами, регуляторами солнечной радиации в помещениях.

Полиэтилентерефталатные пленки, кроме того, используют при изготовлении кино-, фото- и рентгеновских пленок, магн. носителей информации, фотоматриц миниатюрных печатных плат, полупроводниковых переключателей, фоторезисторов, для замены кальки и ватмана (матовая пленка), как чертежные пленки в компьютерно управляемых системах черчения. Для этих же целей при температурах выше 1300C используют пленки из полиимидов, полифениленсульфидов, полисульфонов.

Полиамидные и полиимидные пленки применяют для автоклавного прессования крупногабаритных деталей, поли-стирольные-как облицовочный материал для панелей холодильников, прозрачные "окна" в упаковке, полиолефиновые пленки применяют для укрытия теплиц, пропаривания и мульчирования почвы.

Первые пром. пленки были изготовлены из нитратов целлюлозы, а затем из регенерир. целлюлозы (целлофана) в Великобритании (1899). Первые пленки из синтетич. полимеров появились в США (1946; полиэтиленовая пленка). В 1946 были получены и первые образцы пленок из поли-этилентерефталата (Великобритания). В 1946-49 появились и первые машины для экструзии термопластов и формования пленок поливом на барабан и раздувом рукава.

ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п. производят в СССР, США, Японии и странах Западной Европы и выпускают, например, под следующей торговыми названиями: полиэтилентерефталатные-лавсан, май-лар, лумиррор, тетерон, эстар, хостафан, мелинекс, терфан; полиэтиленовые -дау, тейлекс, новатекс, хостален, весто-лен, лойрен, моплен, элатон, асахи и многие др.; поливинил-хлоридные-коопани, калистрон, сумилайт, фаблон, тут-тадерма; поливинилиденхлоридные -саран, крайовак, курехален, вестан, иксан; полиамидные-ипплон, дайами-рон, бонил, эмблема, рильсан, саданил; полиимидные-каптон, юпилекс; полипропиленовые-торейфан, мирэй-оан, треспофан, капафильм; полистирольные-поли-олекс, стилекс, стирофлекс, стирониль; фторопластовые -оторлон, кайнар, тедлар, теслар, тефлон, полифлон, хоста-олон; сополимер этилена с винилацетатом-адмер, эвафильм, целофлекс; сополимер этилена с виниловым спиртом-селар-ОН, эвал, эксид; поликарбонатные-лексан, мерлон, пенлайм, юпилон, макролон; термостойкие полиэфирсульфоновые, по-лиамидоимидные, полиэфирэфиркетоновые -ста-бар, тальпа, литрекс; полифениленсульфидные-торелина.

Мировое производство основных ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ п. составляет (без СССР) 14,4 млн. т/год (1986), из них самые крупнотоннажные: полиэтиленовые 10, поливинилхлоридные 1,2, полипропиленовые 0,745, полиэтилентерефталатные 0,730 млн. т/год.

Литература: Козлов ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ В., Брагинский Г. И., Химия и технология полимерных пленок, M., 1965; Такахаси Гисаку, Пленки из полимеров, пер. с япон., Л., 1971; Энциклопедия полимеров, т. 1-2, M., 1974; Л евина T. Г., Кнельц К. Ф., Константинов В. H., Переработка полиэтилентерефталата в пленку, ч. 1, M., 1976; Фридман M. Л., Технология переработки кристаллических полиоле-финов, M., 1977; Нелсон У. E., Технология пластмасс на основе полиамидов, пер. с англ., M., 1979; Каган Д.Ф.. Гуль В. E., Самарина Л. Д.. Многослойные и комбинированные пленочные материалы, M., 1989; Seifrid W., "Kunststofie", 1985, Bd 75, № 10, S. 773-77; Encyclopedia of polymer science and technology, v. 7, N. Y., 1987; Briston J. H., Plastics films, 2 ed., Harlow (Essex), 1986.

Э. ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ Донцова, Л. Г. Райз. А. М. Чеботарь.

Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
цены на монтаж металлосайдинга в иркутске
Vostok Westminster H-14004-1
цены на ванну
сколько стоит дестская карусель

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(05.12.2016)