Плівки полімерні
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Плівки полімерні

Плівки полімерні , суцільні шари полімерів завтовшки до 0,2—0,3 мм. товщі шари полімерних матеріалів називають листами або пластинами. П. п. виробляють з природних, штучних і синтетичних полімерів . До першої групи відносять П. п., що виготовляються з білків, каучуку натурального, целюлоза і деяких ін. речовин. Найбільшого поширення в цій групі набув целофан . Другу, обширнішу групу складають П. п. з штучних полімерів, тобто продуктів хімічної переробки природних полімерів. У цю групу входять П. п., отримана на основі ефірів целюлоза, а також з натурального каучуку, заздалегідь підданого гидрохлорірованію. Найобширнішу групу П. п. складають плівки на основі синтетичних полімерів. Найбільшого поширення з цієї групи набули плівки на основі поліолефінов, полівінілхлориду, поліамідів, полівініліденхлоріда, полістиролу, поліетилентерефталату, поліімідів .

  Основні промислові методи виготовлення П, п.: екструзія розплаву полімеру; полив розчину полімеру на поліровану металеву або ін. поверхня (у деяких випадках розчин полімеру подають в осадітельную ванну); поливши дисперсії полімеру на поліровану поверхню; каландрує . Екструзія розплаву полімеру придатна в тих випадках, коли матеріали, що переробляються, при переході у в'язкотекучий стан не піддаються термічній деструкції. Більшість синтетичних полімерів переробляються в П. п. саме цим методом. Для його здійснення використовують екструдери з кільцевою або плоско-щілинною голівкою. У першому випадку розплав полімеру екструдірустся у вигляді рукава, який розтягується стислим повітрям, що приводить до двоосної орієнтації плівки. Рукавний спосіб — найбільш продуктивний і економічний процес виготовлення П. п. Плоськощельовой спосіб дозволяє формувати неорієнтовані (ізотропні), одноосноорієнтовані і двуосноорієнтірованниє П. п., які в деяких випадках додатково піддаються розгладженню на прасувальних валяннях. Цей спосіб переважно в тих випадках, коли потрібно отримати равнотолщинную плівку з високою якістю поверхні. П. п. з полімерів (наприклад, з поліетилентерефталату), що кристалізуються, після орієнтації піддають кристалізації, яка різко покращує прочностниє властивості плівки. Виробництво П. п. поливом розчину полімеру на холодну або таку, що нагрівається поліровану поверхню — один з перших промислових методів, що має тепер обмежене вживання. Цим методом виробляються головним чином плівки на основі целюлози і її похідних, а також деякі плівки з синтетичних полімерів (наприклад, поліімідів, полівінілового спирту, полікарбонату). Метод складається з приготування розчину, полива його на гладку поліровану поверхню барабана або металевої безконечної стрічки і відділення розчинника від полімеру. Отриману П. п. піддають термічній обробці для зняття внутрішніх напруги і при необхідності здійснюють одноосну або двоосну орієнтацію. Багато в чому схожа з методом полива розчину технологія виробництва П. п. заснована на використанні дисперсій полімерів. Зазвичай — це колоїдні системи (наприклад, латекси), в яких дисперсійним середовищем служить вода, а дисперсною фазою — частки полімеру. Цей метод застосовується, зокрема, для виготовлення гумових санітарно-гігієнічних виробів. Каландрує отримують головним чином плівки з полівінілу-хлориду.

  В більшості випадків П. п. з синтетичних полімерів по комплексу фізіко-механічніх і хімічних властивостей (таблиця. 1 і 2) перевершують плівки з природних і штучних полімерів, тому їх промислове виробництво безперервно зростає.

  П. п. застосовуються головним чином як пакувальний матеріал для харчових продуктів, товарів широкого вжитку, рідких і сипких хімічних і нафтохімічних продуктів, для побутових цілей. Для виготовлення пакувальних плівок використовують поліетилен, поліпропілен, целюлозу і її ефіри, полівінілхлорид, полістирол, поліаміди, поліефіри, гидрохлорід натурального каучуку і ін. полімери. Деякими специфічними властивостями володіють пакувальні багатошарові матеріали типа плівка — плівка, плівка — папір, плівка — фольга, а також спінені плівки.

  Широкого поширення набули електроізоляційні плівки (полістироли, поліолефінові, поліетілентерефталатниє, полікарбонатниє, політетрафторетиленові, поліїмідниє), використовувані для ізоляції дротів і кабелів, у виробництві конденсаторів і для пазової ізоляції електричних машин. П. п. служать основою (підкладкою) для кінофотоплівок (див. Плівка кино- і фотографічна) і магнітних стрічок для запису і відтворення звуку і зображення. Найбільш відповідають цій меті ацетилцелюлозні і поліетілентерефталатниє плівки (двуосноорієнтірованниє і що закристалізовувалися). З атмосферостійких прозорих П. п. (поліетиленових, поліамідних, полівінілхлоридних і поліетілентерефталатних, в деяких випадках армованих скловолокном або тканинами на основі синтетичних волокон) виготовляють парникові рами, тепличні дахи, переносні атмосферозащитниє покриття, що оберігають рослини у відкритому грунті від заморозків або покриття, що створюють усередині, мікроклімат, сприятливий для вегетації рослин. Гідроізоляційні П. п. використовують в будівництві, при спорудженні штучних водоймищ і каналів і для ін. цілей. Іонообмінні П. п. застосовують для витягання речовин за допомогою електродіалізу, опріснення солоної води, при очищенні органічних сполук і їх розчинів (наприклад, цукрових), для концентрації розчинів розділення і ідентифікації різних з'єднань і для ін. цілей. Поляроїдні плівки широко застосовуються як світлофільтри щоб уникнути засліплення шоферів світлом фар зустрічних машин, для всіляких способів сигналізації, виготовлення і демонстрації стереоскопічних фільмів і ін. цілей.

  Перше місце за об'ємом світового виробництва займають поліолефінові плівки, друге — полівінілхлоридні. Так, в 1970 (у США) поліетиленових плівок складали понад 62,3% об'єму плівкової продукції, полівінілхлоридні — понад 25,1%, поліпропіленовиє — 2,4%, поліамідниє — 0,1%, останні — близько 10%.

  Літ.: Козлів П. Ст, Брагинський Р. І., Хімія і технологія полімерних плівок, М., 1965; Такахаси Р., Плівки з полімерів, пер.(переведення) з япон.(японський), Л., 1971: Гуль Ст Е., Полімерні плівкові матеріали, М., 1972.

  Ст Е. Гуль, П. Ст Козлів.

 

Таблиця. 1. — Деякі фізіко-механічні і електричні характеристики полімерних плівок

Пленкообра-
зующий полімер

Міцність при розтягуванні, Мн/м 2 ( кгс/см 2 )

Относи-
тільне подовження при розриві %

Стійкість до распро-
страненію надриву, г

Тангенс кута діелект-
річеських втрат при 10 6 гц

Діелекрі-
чеськая проніца-
емость при 10 6 гц

Електріч. міцність, Мв/м, або кв/мм

Поліетилен

низької щільності

 

10—21

(100—210)

 

100—700

 

100—500

 

0,0003

 

2,2

 

30—60

високої щільності

17—43

(170—430)

10—650

15—300

0,0005

2,3

30—60

Полнвінілхло-
рід жорсткий

 

49—70

(490—700)

 

25

 

10—700

 

0,006—0,017

 

2,8—3,1

 

17—54

м'який

10—40

(100—400)

150—500

60—1400

0,04—0,14

3,3—4,5

45

Полістирол двухосно-
орієнтірован-
ний

55—85

(550—850)

3—40

5

0,0005

2,4—2,7

100

Поліамід-6

65—125

(650—1250)

250—550

50—90

0,025

3,4

50—60*

Поліетілен-
терефталат

140—210

(1400—2100)

70—120

12—27

0,016

3,0

300**

Політетра-
фторзтілен

10—28

(100—280)

100—350

10—100

0,0002

2,0—2,1

25—40

Триацетат целюлози

65—110

(650—1100)

10—40

4—10**

0,033

3,3

150

Целофан нелакирован-
ний

50—125

(500—1250)

10—50

2—20

3,2

80—100

  * Для плівки товщиною 50 мкм.

  ** Для плівки товщиною 25 мкм.

Таблиця. 2. — Стійкість полімерних плівок до різних воздействіям*

Пленкооб-
разующий полімер

Силь-
ниє кисло-
ти

Силь-
ниє лугу

Жири і масла

Орга-
нічниє раство-
рітелі

Водопо-
глоще-
ніє за 24 ч, %

Стой-
кість до солнеч-
ному світлу

Тепло-
стой-
кість °С

Мо-
розо-
стой-
кість °С

Поліетилен

 

 

 

 

 

 

 

 

низької щільності

++

++

-

+

0,01

від - до +

80—90

—57

високої щільності

++

++

+

+

0

від - до +

120

—46

Поліві-
нілхлорід

 

 

 

 

 

 

 

 

жорсткий

++

++

+

+

0

+

65—93

-

м'який

+

+

+

+

0

+

65—93

-46

Полістирол двухосно-
орієнтіро-
ванний

+

++

+

-

0,04—0,06

-

80—95

від —56 до —70

Поліамід-6

- -

++

++

++

9,5

від - до +

90—200

—70

Поліетілен-
терефталат

+

+

++

++

0,8

від ± до ++

150

—60

Політетра-
фторетилен

++

++

++

++

0,005

++

260

—90

Триацетат целюлози

-

 

++

-

2,4—4,5

++

150—200

-

Целофан лакирован-
ний

-

-

+

++ *

45—115

+

130

—18

  * Умовні позначення: ++ дуже хороша; + хороша: ± помірна; - погана; -- дуже погана.

  ** Лакове покриття може бути нестійким.