ПЛЁНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ
сплошные слои
полимеров толщиной до 0,2-0,3мм. Более толстые слои полимерных материалов
наз. листами или пластинами. П. п. производят из природных, искусств, и
синтетич. полимеров. К первой группе относят П. п., изготовляемые
из белков, каучука натурального, целлюлозы и нек-рых др. веществ.
Наибольшее распространение в этой группе получил целлофан. Вторую,
более обширную группу составляют П. п. из искусств, полимеров, т. е. продуктов
хим. переработки природных полимеров. В эту группу входят П. п., полученные
на основе эфиров целлюлозы, а также из натурального каучука, предварительно
подвергнутого гидрохлорированию. Самую обширную группу П. п. составляют
плёнки на основе синтетич. полимеров. Наибольшее распространение из этой
группы получили плёнки на основе полиолефинов, поливинил-хлорида, полиамидов,
поливинилиден-хлорида, полистирола, полизтилентере-фталата, полиимидов.
Основные пром. методы изготовления П. п.:
экструзия
расплава
полимера; полив раствора полимера на полированную металлич. или др. поверхность
(в нек-рых 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 термич. деструкции.
Большинство синтетич. полимеров перерабатывается в П. п. именно этим методом.
Для его осуществления используют экструдеры с кольцевой или плоскощелевой
головкой. В первом случае расплав полимера экструдируется в виде рукава,
к-рый растягивается сжатым воздухом, что приводит к двуосной ориентации
плёнки. Рукавный способ - наиболее производительный и экономичный процесс
изготовления П. п. Плоскощелевой способ позволяет формовать неориентированные
(изотропные), одноосноориенти-рованные и двуосноориентированные П. п.,
к-рые в нек-рых случаях дополнительно подвергаются разглаживанию на гладильных
валках. Этот способ предпочтительнее в тех случаях, когда требуется получить
равнотолщинную плёнку с высоким качеством поверхности. П. п. из кристаллизующихся
полимеров (напр., из полиэтилентерефталата) после ориентации подвергают
кристаллизации, к-рая резко улучшает прочностные свойства плёнки. Произ-во
П. п. поливом раствора полимера на холодную или нагреваемую полированную
поверхность - один из первых пром. методов, имеющий теперь ограниченное
применение. Этим методом производятся гл. обр. плёнки на основе целлюлозы
и её производных, а также нек-рые плёнки из синтетич. полимеров (напр.,
полиимидов, поливинилового спирта, поликарбоната). Метод состоит из приготовления
раствора, полива его на гладкую полированную поверхность барабана или металлич.
бесконечной ленты и отделения растворителя от полимера. Полученную П. п.
подвергают термич. обработке для снятия внутр. напряжений и при необходимости
осуществляют одноосную или двуосную ориентацию. Во многом сходная с методом
полива раствора технология произ-ва П. п. основана на использовании дисперсий
полимеров. Обычно - это коллоидные системы (напр., латексы), в к-рых
дисперсионной средой служит вода, а дисперсной
фазой - частицы полимера. Этот метод применяется, в частности, для изготовления
резиновых санитарно-ги-гиенич. изделий. Каландрированием получают гл. обр.
плёнки из поливинил-хлорида.
В большинстве случаев П. п. из синтетич.
полимеров по комплексу физико-механич. и хим. свойств (табл. 1 и 2) превосходят
плёнки из природных и искусств, полимеров, поэтому их пром. произ-во непрерывно
возрастает.
П. п. применяются гл. обр. в качестве упаковочного
материала для пищевых продуктов, товаров широкого потребления, жидких и
сыпучих хим. и не-фтехим. продуктов, для бытовых целей. Для изготовления
упаковочных плёнок используют полиэтилен, полипропилен, целлюлозу и её
эфиры, поливинилхлорид, полистирол, полиамиды, полиэфиры, гидрохлорид натурального
каучука и др. полимеры. Нек-рыми специфич. свойствами обладают упаковочные
многослойные материалы типа плёнка - плёнка, плёнка - бумага, плёнка -
фольга, а также вспененные плёнки.
Широкое распространение получили электроизоляционные
плёнки (полистирольные, полиолефиновые, полиэтилентерефталатные, поликарбонатные,
политетрафторэтиленовые, поли-имидные), используемые для изоляции проводов
и кабелей, в произ-ве конденсаторов и для пазовой изоляции электрич. машин.
П. п. служат основой (подложкой) для кинофотоплёнок (см. Плёнка кино-
и фотографическая) и магнитных лент для записи и воспроизведения
звука и изображения. Наиболее соответствуют этой цели ацетилцеллюлрзные
и полиэтилентерефталатные плёнки (двуосноориентированные и закристаллизованные).
Табл. 1.-Некоторые физико-механические
и электрические характеристики полимерных плёнок
Плёнкообразующий
полимер |
Прочность при
растяжении, Мн/м2 (кгс/см2) |
Относительное
удлинение при разрыве, % |
Стойкость к распространению
надрыва, г |
Тангенс угла диэлект.
потерь при 10 гц |
Днэлек-трич. проницаемость
при 10 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
|
Поливинилхлорид
|
|
|
|
|
|
|
жёсткий
|
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-ориентированный
|
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*
|
Полиэтилентерефталат
|
140-210 (1400-2100)
|
70-120
|
12-27
|
0,016
|
3,0
|
300**
|
Политетрафторэтилен
|
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 нелакированный
|
50-125 (500-1250)
|
10-50
|
2-20
|
-
|
3,2
|
80-100
|
* Для плёнки толщиной 50 мкм. **
Для плёнки толщиной 25 мкм<.
Табл. 2.-Стойкость полимерных плёнок к
различным воздействия м*
Плёнкообразующий
полимер |
Сильные кислоты
|
Сильные щёлочи
|
Жиры и масла
|
Орга-нич. растворители
|
Водопоглощение
за 24 ч, % |
Стойкость к солнечному
свету |
Теплостойкость,
°С |
Морозостойкость
|
Полиэтилен
|
|
|
|
|
|
|
|
|
низкой плотности
|
++
|
++
|
-
|
+
|
0,01
|
от -
до+ |
80-90
|
-57
|
высокой плотности
|
++
|
++
|
+
|
+
|
0
|
от -
до+ |
120
|
-46
|
Поливинилхлорид
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жёсткий
|
++
|
++
|
+
|
+
|
0
|
+
|
65-93
|
-
|
мягкий
|
++
|
-|-
|
+
|
+
|
0
|
+
|
65-93
|
-46
|
Полистирол двух-осноориентированный
|
+
|
++
|
+
|
-
|
0,04-0,06
|
|
80-95
|
от -56 до -70
|
Полиамид-б
|
--
|
++
|
++
|
++
|
9,5
|
от -
до + |
90-200
|
-70
|
Полиэтилентере-фталат
|
+
|
+
|
++
|
++
|
0,8
|
от ±
|
150
|
-60
|
Политетрафторэтилен
|
++
|
++
|
++
|
++
|
0,005
|
До ++
++ |
260
|
-90
|
Триацетат целлюлозы
|
-
|
-
|
++
|
-
|
2,4-4,5
|
++
|
150-200
|
-
|
Целлофан лакированный
|
-
|
-
|
+
|
+**
|
45-115
|
+
|
130
|
-18
|
* Условные обозначения: ++ очень хорошая;
+ хорошая; ± умеренная; - плохая; - - очень плохая, ** Лаковое покрытие
может быть нестойким.
Из атмосферостойких прозрачных П. п. (полиэтиленовых,
полиамидных, поливинилхлоридных и полиэтилентерефталатных, в нек-рых случаях
армированных стекловолокном или тканями на основе синтетич. 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. п. используют в стр-ве, при сооружении искусств, водоёмов и каналов
и для др. целей. Ионообменные П. п. применяют для извлечения веществ с
помощью электродиализа, опреснения солёной воды, при очистке органич. соединений
и их растворов (напр., сахарных), для кон-центрирования растворов, разделения
и идентификации различных соединений и для др. целей. Поляроидные плёнки
широко применяются в качестве светофильтров во избежание ослепления шофёров
светом фар встречных машин, для разнообразных способов сигнализации, изготовления
и демонстрации стерео-скопич. фильмов и др. целей.
Первое место по объёму мирового произ-ва
занимают полиолефиновые плёнки, второе - поливинилхлоридные. Так, в 1970
(в США) полиэтиленовые плёнки составляли св. 62,3% объёма плёночной продукции,
поливинилхлоридные - св. 25,1%, полипропиленовые - 2,4%, полиамидные- 0,1%,
остальные - ок. 10%.
Лит.: Козлов П. В., Брагинский Г.
И., Химия 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.
А Б В Г Д Е Ё 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