Пленки полимерные

Пленки полимерные (далее П), сплошные слои полимеров толщиной до 0,2—0,3 мм. Более толстые слои полимерных материалов называют листами или пластинами. П производят из природных, искусственных и синтетических полимеров. К первой группе относят П, изготовляемые из каучука натурального, целлюлозы и некоторых др. веществ. Наибольшее распространение в этой группе получил целлофан. Вторую, более обширную группу составляют П из искусственных полимеров, т. е. продуктов переработки природных полимеров. В эту группу входят П, полученные на основе эфиров целлюлозы, а также из натурального каучука, предварительно подвергнутого гидрохлорированию. Самую обширную группу П составляют пленки на основе синтетических полимеров. Наибольшее распространение из этой группы получили пленки на основе полиолефинов, поливинилхлорида, полиамидов, поливинилиденхлорида, полистирола, полиэтилентерефталата, полиимидов.

Основные промышленные методы изготовления П, п.: экструзия расплава полимера; полив раствора полимера на полированную металлическую или др. поверхность (в некоторых случаях раствор полимера подают в осадительную ванну); полив дисперсии полимера на полированную поверхность; каландрирование. Экструзия расплава полимера пригодна в тех случаях, когда перерабатываемые материалы при переходе в вязкотекучее состояние не подвергаются термической деструкции. Большинство синтетических полимеров перерабатывается в П именно этим методом. Для его осуществления используют экструдеры с кольцевой или плоско-щелевой головкой. В первом случае расплав полимера экструдирустся в виде рукава, который растягивается сжатым воздухом, что приводит к двуосной ориентации пленки. Рукавный способ — наиболее производительный и экономичный процесс изготовления П Плоскощелевой способ позволяет формовать неориентированные (изотропные), одноосноориентированные и двуосноориентированные П, которые в некоторых случаях дополнительно подвергаются разглаживанию на гладильных валках. Этот способ предпочтительнее в тех случаях, когда требуется получить равнотолщинную пленку с высоким качеством поверхности. П из полимеров (например, из полиэтилентерефталата) после ориентации подвергают которая резко улучшает прочностные свойства пленки. Производство П поливом раствора полимера на холодную или нагреваемую полированную поверхность — один из первых промышленных методов, имеющий теперь ограниченное применение. Этим методом производятся главным образом пленки на основе целлюлозы и ее производных, а также некоторые пленки из синтетических полимеров (например, полиимидов, поливинилового спирта, поликарбоната). Метод состоит из приготовления раствора, полива его на гладкую полированную поверхность барабана или металлической бесконечной ленты и отделения растворителя от полимера. Полученную П подвергают термической обработке для снятия внутренних напряжений и при необходимости осуществляют одноосную или двуосную ориентацию. Во многом сходная с методом полива раствора технология производства П основана на использовании дисперсий полимеров. Обычно — это коллоидные системы (например, латексы), в которых дисперсионной средой служит вода, а дисперсной фазой — частицы полимера. Этот метод применяется, в частности, для изготовления резиновых санитарно-гигиенических изделий. Каландрированием получают главным образом пленки из поливинил-
В большинстве случаев П из синтетических полимеров по комплексу физико-механических и свойств (табл. 1 и 2) превосходят пленки из природных и искусственных полимеров, поэтому их промышленное производство непрерывно возрастает.

П применяются главным образом в качестве упаковочного материала для пищевых продуктов, товаров широкого потребления, жидких и сыпучих и нефтехимических продуктов, для бытовых целей. Для изготовления упаковочных пленок используют полиэтилен, полипропилен, целлюлозу и ее эфиры, поливинилхлорид, полистирол, полиамиды, полиэфиры, гидрохлорид натурального каучука и др. полимеры. Некоторыми специфическими свойствами обладают упаковочные многослойные материалы типа пленка — пленка, пленка — бумага, пленка — фольга, а также вспененные пленки.

Широкое распространение получили электроизоляционные пленки (полистирольные, полиолефиновые, полиэтилентерефталатные, поликарбонатные, политетрафторэтиленовые, полиимидные), используемые для изоляции проводов и кабелей, в производстве конденсаторов и для пазовой изоляции электрических машин. П служат основой (подложкой) для кинофотопленок (см. Пленка кино- и фотографическая) и магнитных лент для записи и воспроизведения звука и изображения. Наиболее соответствуют этой цели ацетилцеллюлозные и полиэтилентерефталатные пленки (двуосноориентированные и закристаллизованные). Из атмосферостойких прозрачных П (полиэтиленовых, полиамидных, поливинилхлоридных и полиэтилентерефталатных, в некоторых случаях армированных стекловолокном или тканями на основе синтетических волокон) изготовляют парниковые рамы, тепличные крыши, переносные атмосферозащитные покрытия, предохраняющие растения в открытом грунте от заморозков или создающие внутри покрытия микроклимат, благоприятный для вегетации растений. Гидроизоляционные П используют в строительстве, при сооружении искусственных водоемов и каналов и для др. целей. Ионообменные П применяют для извлечения веществ с помощью электродиализа, опреснения соленой воды, при очистке органических соединений и их растворов (например, для концентрирования растворов, разделения и идентификации различных соединений и для др. целей. Поляроидные пленки широко применяются в качестве светофильтров во избежание ослепления шоферов светом фар встречных машин, для разнообразных способов сигнализации, изготовления и демонстрации стереоскопических фильмов и др. целей.

Первое место по объему мирового производства занимают полиолефиновые пленки, второе — поливинилхлоридные. Так, в 1970 (в США) полиэтиленовые пленки составляли свыше 62,3% объема пленочной продукции, поливинилхлоридные — свыше 25,1%, полипропиленовые — 2,4%, полиамидные — 0,1%, остальные — около 10%.

Лит.: Козлов П. В., Брагинский Г. И., и технология полимерных пленок, М., 1965; Такахаси Г., Пленки из полимеров, пер. с япон., Л., 1971: Гуль В. Е., Полимерные пленочные материалы, М., 1972.

В. Е. Гуль, П. В. Козлов.

Табл. 1. — Некоторые физико-механические и электрические характеристики полимерных пленок

Пленкообра- зующий полимер	Прочность при растяжении, Мн/м² (кгс/см²)	Относи- тельное удлинение при разрыве, %	Стойкость к распро- странению надрыва, г	Тангенс угла диэлект- рических потерь при 10⁶ гц	Диэлекри- ческая проница- емость при 10⁶ гц	Электрич. прочность, Мв/м, или кв/мм
Полиэтилен низкой плотности	10—21 (100—210)	100—700	100—500	0,0003	2,2	30—60
высокой плотности	17—43 (170—430)	10—650	15—300	0,0005	2,3	30—60
Полнвинилхло- рид жесткий	49—70 (490—700)	25	10—700	0,006—0,017	2,8—3,1	17—54
мягкий	10—40 (100—400)	150—500	60—1400	0,04—0,14	3,3—4,5	45
Полистирол двухосно- ориентирован- ный	55—85 (550—850)	3—40	5	0,0005	2,4—2,7	100
Полиамид-6	65—125 (650—1250)	250—550	50—90	0,025	3,4	50—60*
Полиэтилен- терефталат	140—210 (1400—2100)	70—120	12—27	0,016	3,0	300
Политетра-	10—28 (100—280)	100—350	10—100	0,0002	2,0—2,1	25—40
Триацетат целлюлозы	65—110 (650—1100)	10—40	4—10	0,033	3,3	150
Целлофан нелакирован- ный	50—125 (500—1250)	10—50	2—20	—	3,2	80—100

* Для пленки толщиной 50 мкм.

Для пленки толщиной 25 мкм.

Табл. 2. — Стойкость полимерных пленок к различным воздействиям*

Пленкооб- разующий полимер	Силь- ные кисло- ты	Силь- ные щелочи	Жиры и масла	Орга- ничные раство- рители	Водопо- глоще- ние за 24 ч, %	Стой- кость к солнеч- ному свету	Тепло- стой- кость, °С	Мо- розо- стой- кость, °С
Полиэтилен
низкой плотности	+ +	+ +	-	+	0,01	от - до +	80—90	—57
высокой плотности	+ +	+ +	+	+	0	от - до +	120	—46
Поливи- нилхлорид
жесткий	+ +	+ +	+	+	0	+	65—93	-
мягкий	+	+	+	+	0	+	65—93	-46
Полистирол двухосно- ориентиро- ванный	+	+ +	+	-	0,04—0,06	-	80—95	от —56 до —70
Полиамид-6	- -	+ +	+ +	+ +	9,5	от - до +	90—200	—70
Полиэтилен- терефталат	+	+	+ +	+ +	0,8	от ± до + +	150	—60
Политетра-	+ +	+ +	+ +	+ +	0,005	+ +	260	—90
Триацетат целлюлозы	-		+ +	-	2,4—4,5	+ +	150—200	-
Целлофан лакирован- ный	-	-	+	+ +^*	45—115	+	130	—18

^*Условные обозначения: + + очень хорошая; + хорошая: ± умеренная; - плохая; -- очень плохая.

Лаковое покрытие может быть нестойким.

	Copyright © 1999-2023 Oval.ru, All Rights Reserved.