ПВХ может быть переработан в пленку методом экструзии с последующим раздувом либо плоскощелевой экструзией, и эти процессы широко используют для изготовления тонких пленок, особенно непластифицированных или слабо пластифицированных. Одной из трудностей, связанных с экструзией ПВХ, является его термическая нестабильность при температурах переработки, сочетающаяся с высокой вязкостью расплава. У ПС или полиолефинов вязкость может быть понижена, если необходимо, увеличением температуры переработки, но термическая нестабильность ПВХ препятствует использованию этого метода. Экструзионная головка должна быть сконструирована очень тщательно, чтобы предотвратить застаивание потоков. Одно из решений - исключить использование крестовины в головках, применяя горизонтальный экструдер с встроенной кольцевой головкой и горизонтальной вытяжкой. Широко распространенный метод переработки ПВХ в пленку или листы - каландрование (вальцевание). Из основного полимера может быть получен широкий спектр ПВХ пленок с различными свойствами. Два определяющих фактора - состав и ориентация. Изменения в составе, главным образом введение пластификатора, позволяют получить пленки от твердых, хрупких до мягких, клейких, растяжимых. Изменяя ориентацию, получают пленки от полностью одноосноориентированных до равнопрочных двухосноориентированных. Свойства Непластифицированные пленки. Как упоминалось выше, непластифицированный ПВХ имеет тенденцию к деструкции (уменьшению размера молекулы) и потемнению при температурах, близких к используемым в технологическом процессе, поэтому в состав полимера необходимо вводить стабилизаторы. Эффективные стабилизаторы позволяют получать прозрачные и блестящие пленки. Пленка получается жесткой и имеет высокую прочность при растяжении. Плотность пленки высокая (1,35-1,41 г/см3) по сравнению с ПП (0,9 г/см3) и ПЭ (0,92-0,96 г/см3), так что площадь единицы массы меньше. Проницаемость водяных паров у ПВХ в общем выше, чем у полиолефинов, но для многих применений вполне удовлетворительная. Проницаемость газов ниже, так что ПВХ может служить хорошей защитой от прогоркания масел и жиров. Пленка из нПВХ имеет превосходную стойкость к маслам, жирам, а также кислотам и щелочам. Она, однако, набухает в некоторых растворителях, особенно в хлорированных углево¬дородах и кетонах. Пленки имеют небольшую склонность к сли¬панию. Накопление статического электричества может создать проблемы, если не использовать антистатическую добавку. Пластифицированные пленки. В некоторой степени свойства пластифицированных ПВХ пленок зависят от типа используемого пластификатора и его качества. В целом увеличение содержания пластификатора увеличивает прозрачность и мягкость пленки, улучшает ее свойства при низких температурах. Пластифицированному ПВХ свойствен запах, он более подвержен воздействию растворителей. Пластифицированные ПВХ пленки могут иметь превосходный блеск и прозрачность, будучи модифицированы соответствующими стабилизаторами и пластификаторами. Как пластифицированные, так и непластифицированные пленки могут быть сварены высокочастотной сваркой, при этом скорость сварки может быть увеличена добавлением определенных пластификаторов, например органических фосфатов. На оба типа пленок можно наносить печать, но некоторые пластификаторы и смазки имеют тенденцию к миграции на поверхность, что может вызвать отторжение типографской краски. Нет необходимости предварительно подготавливать поверхность пленки, и в этом отношении ПВХ пленка обличается от ПП и ПЭ. Применение Значительная доля пластифицированной ПВХ пленки выпускается толщиной свыше 250 мкм и может быть классифицирована как листы, но здесь точную границу определить невозможно. Пластифицированный ПВХ используют для занавесок (в частности, для ванных комнат), скатертей, легкой непромокаемой одежды. В быту его применяют в качестве декоративных покрытий. Это клеящаяся пленка с отделяющейся защитной бумагой, используемая для отделки полок, светлой мебели и т. д. В промышленности пластифицированная ПВХ пленка используется для защитных покрытий оборудования, в качестве вкладышей в металлические емкости для предотвращения коррозии при перевозке некоторых жидкостей ПОЛИВИНИЛИДЕНХЛОРИД Пленки, изготовленные из сополимеров винилиденхлорида и ви-нилхлорида, называют поливинилиденхлоридными (ПВДХ). Для производства ПВДХ пленок используют экструзию с поливом на барабан и с раздувом рукава. Последний метод предпочтительнее для производства ориентированных пленок. Если ПВДХ пленку производят экструзией через плоскощелевую головку, то ее нужно резко охлаждать (экструзия в холодную воду или по-лив на охлаждающий барабан), чтобы предотвратить кристаллизацию. Минимальная кристаллизация позволяет получить растяжимые пленки. Поскольку ПВДХ пленки проявляют заметную скорость кристаллизации при комнатной температуре, они должны быть ориентированы сразу после экструзии. Предпо¬чтительным методом производства двухосноориентированных ПВДХ пленок является экструзия с раздувом рукава, которая обеспечивает одновременную поперечную и продольную opnepj-тацию. Ориентированная ПВДХ пленка прозрачна и имеет хорошие прочностные характеристики, особенно при продавливании. Сваривается при достаточно низких температурах (120-158 °С), но неустойчива при длительном нагреве свыше 60 °С. Имеет высокое сопротивление раздиру, но ее сложно перерабатывать на упаковочном оборудовании из-за мягкости и «цепляе-мости». Выдающимся свойством ПВДХ пленки является низкая паро- и газопроницаемость. Предпочтительно использование ПВДХ пленки как компонента в соэкструдированных слоистых пленках, так как она может обеспечить прекрасные барьерные свойства даже при малых толщинах, которые не могут быть получены на монопленках. ПВДХ широко используются для покрытия различных подложек, таких как бумага, целлофан, ПП, но это требует дополнительной технологической операции, исключаемой при соэкструзии. СОПОЛИМЕРЫ ВИНИЛХЛОРИДА С ВИНИЛАЦЕТАТОМ В этих сополимерах ацетатная группа крупнее, нежели атом хлора, и предотвращает близкий контакт между цепями полимера. По сути это внутренний пластификатор. Если нужна высокая гибкость, могут быть добавлены и обычные пластификаторы. Материал используют чаще в виде листов, нежели пленки, особо важная область применения — производство грампластинок. ПОЛИВИНИЛАЦЕТАТ Винилацетат может быть полимеризован с получением материала, похожего на ПВХ, но со значительно большей растворимостью в органических растворителях. Сам ПВА не используется как пленка, но его применяют как клей в комбинированных пленках. ПОЛИВИНИЛОВЫЙ СПИРТ И СОПОЛИМЕРЫ ВИНИЛОВОГО СПИРТА Виниловый спирт неустойчив, поэтому ПВС получают гидролизом ПВА. Это несколько необычный полимер, так как растворяется в воде, поэтому его используют для изготовления пленочных па¬кетов, применяемых для введения в воду разовых дозировок веществ. Пакеты с содержимым просто погружаются в необходимое количество воды: пакетик растворяется, и содержимое высвобождается. Этот метод дозировки особенно ценен, когда содержимое токсично или существуют другие причины, чтобы его не касаться.Сополимеры этилена с виниловым спиртом (ПЭВС) высококристаллические, их свойства в значительной степени зависят от содержания сомономеров. Самой замечательной характеристикой ПЭВС являются его барьерные свойства к таким газам, как кислород, азот, диоксид углерода. Использование сополимеров ЭВС в качестве барьера для кислорода особенно важно для сохранения аромата вкусовых приправ, газобарьерные свойства используют также в газонаполненных упаковках. Проницаемость ПЭВС по отношению к газам и растворителям растет с увеличением влажности. Однако низкий уровень проницаемости позволяет использовать материал очень малой толщины, поэтому его соэкструдируют с другими полимерами, такими как ПЭВП и ПП, что обеспечивает защиту ПЭВС и снижает себестоимость. Сополимеры ЭВС имеют высокую прочность, поверхностную твердость и эластичность, а также высокую износостойкость и превосходную погодостойкость. У пленок ПЭВС высокий блеск и низкая мутность, их прозрачность превосходна. Стойкость к маслам и раствори¬телям очень высокая, что делает ПЭВС перспективным для упаковки жирных продуктов, пищевых и технических масел, органических растворителей. Пленки на основе ПЭВС получают многими способами, включая покрытие эмульсией, ламинирование и соэкструзию. Разрабатывают также двухосноориентированные многослойные пленки и соэкструзионные барьерные покрытия. Используют такие, например, пленки, как ПП/адгезив/ПЭВС/адгезив/возвратные отходы/ПП или ПА/ПЭВС/ПА/иономер. Бристон. «Полимерные пленки» |
