Получение ориентированных пленок

При вытяжке пленки в одном или двух направлениях при тем­пературе ниже температуры плавления полимера наблюдается 1 улучшение ее физико-механических свойств, обусловленное ори­ентацией структурных элементов полимера. Вытяжка пленки в одном направлении носит название одноосной ориентации, а в. двух — двухосной, или биаксиалъной ориентации. Двухосноори­ентированные пленки принадлежат к числу важнейших продук­тов переработки пластмасс, и в настоящее время производство -

ti потребление их расширяются быстрыми темпами. Ориентиро­ванные пленки получают из полиэтилена, полипропилена, поли­стирола, поливинилхлорида, сополимера виншшденхлорида с винилхлоридом, полиэтилентерефталата, полиамидов и др.

В основе ориентации пленок лежит способность по­лимеров линейной или слабо сшитой структуры деформировать­ся под действием механического воздействия вблизи температу­ры стеклования полимера и длительно сохранять эту деформа­ции! в нормальных условиях. При одноосной ориентации возни­кает анизотропия свойств пленки: прочность в направлении ори­ентации больше, чем в перпендикулярном. Для получения пле­нок более или менее изотропных по свойствам проводят ориен­тацию в двух взаимно перпендикулярных направлениях, поэто­му обычно применяется двухосная ориентация пленок. Для это­го используют в зависимости от типа полимера и назначения пленки рукавный или плоскощелевой метод с одновременной (в одну стадию) или раздельной (в две стадии) вытяжкой.

Условиями получения максимальной ориентации в пленке являются: возможно более низкая температура, близкая к тем­пературе стеклования; наибольшая скорость растяжения; мак­симальная степень вытяжки прн постоянных значениях темпе­ратуры и скорости; фиксация структуры после вытяжки.

Способ фиксации структуры после вытяжки оп­ределяется природой полимера. В пленках из аморфных поли­меров снижение температуры ниже температуры стеклования полимера сохраняет ориентированную структуру. В пленках из кристаллических полимеров ориентация закрепляется путем термофиксации, т. е. нагреванием до температуры, несколвко меньшей температуры плавления полимера, при которой проис­ходит релаксация внутренних напряжений и фиксация структу­ры полимера. Термофиксация снижает способность материала к усадке, расширяет температурный интервал эксплуатации и улучшает механические свойства пленок.

Основные технологические параметры процес­са получения ориентированных пленок — это кратность вытяжки, а также скорость и температура вытяжки, Крйтность вытяжки К — это отношение размеров сеткн или кру­га, нанесенных на пленку, после вытяжки к первоначальным размерам. Кратность вытяжки для различных полимеров со­ставляет:

TOC o "1-5" h z ПИ ' ■ 10:1 ПЭТФ ' 4:1

ПВХ 4:1 ПА 3,5:1

ПС о: 1

Чем больше кратность вытяжки, тем выше разрушающие напряжения при растяжении, но тем ниже относительное удли­нение, т. е. эластичность материала после вытяжки. Верхний

предел кратности вытяжки---это такое значение К, при котором создается опасность разрыва пленки.

Скорость вытяжки — это относительная деформация пленки в единицу времени.

Температура вытяжки определяется природой перерабаты­ваемого термопласта. С повышением температуры вытяжки сни­жаются напряжения ориентации и облегчается достижение вы­соких кратностей вытяжки. Кроме того, повышение температу­ры вытяжки уменьшает анизотропию свойств пленки. Однако приближение температуры вытяжки к температуре плавления полимера может вызвать разрыв пленки или «заплавление» за­жимных механизмов (клупп). Вытяжку пленок проводят при следующих ориентировочных температурах (“С):

ПЭНП 90—105 ПС 100—130

ПП 140—160 ПЭТФ 80—130

ПВХ 80—120

Ниже в качестве примера рассматривается технология полу­чения ориентированных пленок из полнолефипов рукавным ме­тодом и г. олиэтилентерефталатных — экструзией расплава че­рез плоскощелевую головку.

Комментарии закрыты.