Журнал о Медицине
rss новости rss статьи rss все архив
Словарь научных терминов

Пленки полимерные

ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ, сплошные слои полимеров толщиной, как правило, менее 0,5 мм. Изготовляют гл. обр. из синтетич. полимеров (соответствующие пленки, имеющие наиб. практич. значение, рассмотрены в данной статье). Получают П. п. также из прир. полимеров (напр., белков, HK, целлюлозы; наиб. распространение получили гидрат-целлюлозные пленки, из к-рых широко известен целлофан) и искусственных (из простых и сложных эфиров целлюлозы, т. наз. эфироцеллюлозные пленки, напр. ацетатные).

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

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

Получение. В пром-сти для получения П. п. (монопленок) используют след, методы: 1) экструзия расплава полимера-наиб. экономически выгодный и технологически рациональный способ произ-ва пленок. Этим методом перерабатывают термопластичные полимеры в вязкотекучем состоянии. Полимер в экструдере расплавляется, гомогенизируется, и расплав продавливается через формующую головку. При экструзии через кольцевую головку П. 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 П. п.). По др. варианту, пленочный рукав предварительно резко охлаждают водой с внутр. и внеш. сторон, после чего осуществляют одновременную двухосную (в продольном и поперечном направлениях) ориентацию в высокоэластич. состоянии (ориентированные П. п.). Через плоскощелевую головку расплав экструдируется на приемный (поливной) барабан, на к-ром охлаждается (неориентированные П. 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. т-рах эксплуатации (для снижения усадки) подвергают термич. обработке (термофиксации) при т-рах на 30-70 0C ниже т-ры 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 П. п. изготовляют, напр., из след. полимеров: полиолефинов-полиэтилена высокой и низкой плотности, линейного (мол. м. до 300· 103, 100· 103 и 200· 103 соотв.), полипропилена [мол. м. (440-500)· 103], сополимеров этилена с винилацетатом или виниловым спиртом (мол.м. до 100 · 103); пластифицированного полиеинилхлорида [мол. м. (50-75)· 103]; полиэтилентерефталата [мол. м. (23-26)· 103]; линейных алифатич. полиамидов (мол. м. не менее 17·103), напр. из поли-e-капроамида, полигексаметиленади-пинамида, поли-w-ундеканамида, полидодеканамида; сополимеров винилиденхлорида (75-90%) с винилхлоридом (мол.м. 100·103; см. Винилиденхлорида сополимеры); поли-винилиденфторида (мол. м. 100·103; см. Фторопласты); блочного полистирола (мол. м. 331 · 103); полиамидоимидов, полисульфонов, полиэфирсульфонов и др. термостойких термопластов.

2) Полив р-ра или суспензии (напр., латекса) полимера. Один из старейших пром. способов; включает три после-доват. операции: приготовление р-ра (или суспензии) полимера; полив на холодную или нагреваемую полированную пов-сть (бесконечная металлич. лента или барабан); отделение р-рителя. Во мн. случаях для повышения физ.-мех. характеристик и снятия внутр. напряжений П. п. подвергают термич. обработке. Этим способом получают пленки, напр., из поликарбоната (мол.м. 75·103), полиарилатов, ацетатов целлюлозы (см. Целлюлозы эфиры), поливинилфто-рида.

П. п. из термостойких гетероциклич. полимеров изготовляют поливом р-ра форполимера с послед. его циклизацией при нагревании. Этим методом получают полиимидные пленки (поли-4,4'-дифениленоксидпиромеллитимидную пленку-поливом р-ра соответствующей полиамидокислоты в ДМФА; см. также Полиимиды).

3) Каландрование. П. п. образуется при проходе пластич. массы полимера через неск. 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 осн. для изготовления П. п. из неплавких полимеров, напр. из политетрафторэтилена.

5) Сочетание разл. методов. Напр., экструзией и ка-ландрованием получают толстые П. п. (0,2-2,5 мм) из ударопрочного полистирола, АБС-пластика, полипропилена, к-рые подвергают глубокой вытяжке, и П. п. из нек-рых термостойких термопластов.

Многослойные П. п. изготовляют: а) соэкструзией расплавов разл. 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 П. п.; для улучшения адгезии между разнородными расплавами полимеров м. б. использован синтетич. клей, поступающий в канал формующей головки в виде потока расплава полимера; б) каширова-нием-соединением разл. готовых П. п. между собой или с бумагой, фольгой, тканью при помощи клея-расплава. Процесс нанесения на готовую пленку (или бумагу) слоя расплава др. полимера с послед. охлаждением наз. ламинированием.

Изготовленные П. п. разрезают в соответствии с требуемой шириной в процессе их получения или на спец. резательных машинах и сматывают в рулоны. Для получения высококачественных П. 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

Элект-рич. 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


Здоровье и профилактика Акушерство и гинекология Стоматология Красота Зрение Энциклопеди Адреса Реклама