Деформационные способы получения полимерных пленок - Курсовая работа

Основной объем изготовляемых в мире полимерных пленок приходится на пленки из расплавов пластических масс, основу которых составляют полимеры, способные при нагреве переходить в вязкотекучее или высокоэластическое состояние, не подвергаясь при этом термической деструкции.Такими методами изготовляют ориентированные пленки. Наряду с расширением выпуска рукавных и плоских, в том числе каландрованных, пленок, совершенствованием технологии их производства большое значение придают изысканию путей и способов повышения их качества, улучшения физико-механических свойств, обеспечения высокой прочности и надежности в условиях длительной эксплуатации. Изменяя степень ориентации, определяемую температурой ориентации, скоростью и степенью вытяжки, а также скоростью (темпом) охлаждения, можно получать пленки с различными физико-механическими показателями. Существуют два основных метода ориентации пленок: механическое растяжение плоских пленок; пневматический раздув и механическое растяжение пленочного рукава.Одним из путей направленного влияния на свойства полимеров и изделий из них является химическая модификация, связанная с изменением химического строения молекул и характера связи между ними. Модифицированием полиэтиленовых пленок ионизирующими излучениями можно получить термоусадочные пленки, а при включении операции термостабилизации - высококачественный пленочный материал с высокой стойкостью и долговечностью в условиях длительного воздействия повышенных температур и нагрузок, агрессивных сред. В связи с увеличением после облучения разрушающего напряжения при растяжении и ударной вязкости появилась возможность уменьшить толщину пленки. В ускорителе пленка облучается, переходит в камеру термостабилизации, разогревается до температуры стабилизации и выдерживается при этой температуре необходимое время. Скорости получения модифицированной пленки ограничены возможностью ускорителя электронов и временем термостабилизации пленки; в настоящее время они меньше скоростей изготовления даже обычной рукавной пленки.Каландровый способ - многостадийное производство, оснащенное разнообразным оборудованием для хранения, подготовки и транспортировки сырья, для изготовления композиции (смесей полимера с соответствующими ингредиентами) и их пластикации, каландром определенного типа для формования пленки, устройствами для охлаждения пленки, измерения ее толщины, обрезки кромок, для намотки готовой пленки. При вальцевании материал многократно пропускают через зазор между двумя валками, вращающимися навстречу друг другу с различной скоростью. Увеличение окружной скорости валков и фрикции, способствуя диспергированию компонентов и пластикации материала, при недостаточном прогреве может вызвать частичную деструкцию полимера вследствие значительных деформаций сдвига. Установленные перед каландром смесительные вальцы, осуществляя дополнительную пластикацию материала, снижают нагрузку на каландр; здесь же в смесь добавляются возвратные отходы пленки без предварительного измельчения. При нанесении покрытия оба плавящих валка имеют одинаковую температуру и пленка прилипает к валку, имеющему несколько большую скорость вращения, откуда под давлением переходит на подаваемое полотно основы.Сущность формования пленок в твердой фазе заключается в получении механическим путем листовой или пленочной заготовки с последующей прокаткой на стандартном оборудовании. Повышение степени обжатия, т. е. уменьшение толщины пленочного материала, названное редукцией, при прокатке в двух взаимно перпендикулярных направлениях дает пленку, равнопрочную во всех направлениях, с пропорционально возросшим значением разрушающего напряжения. Снятая широким резцом с цилиндрического блока стружка в виде непрерывной ленты затем подвергается прокатке до требуемой степени обжатия.Проблему сочетания полимерных пленок с другими материалами следует рассматривать в двух основных аспектах: 1) создание многослойного материала или изделия, обладающего необходимым комплексом свойств для его практического использования; 2) технологические процессы и факторы, влияющие на адгезию и другие характеристики комбинированного материала или покрытия. К таким отраслям относятся производства искусственной кожи, кинофотопленок, машиностроение, широко использующее полимерные покрытия для защиты металла от коррозии, и, наконец, электропромышленность, развитие которой обязано созданию полимерных материалов, применяемых в виде пленок и покрытий.

Содержание

Введение

1. Методы физической и химической модификации пленок

2. Производство химически-модифицированных пленок, их свойства

3. Деформационные способы получения полимерных пленок

3.1 Каландрование

3.2 Метод прокатки и строгания

Заключение

Литература

Многообразие видов применяемых пленок определяет разнообразие методов их производства. Основной объем изготовляемых в мире полимерных пленок приходится на пленки из расплавов пластических масс, основу которых составляют полимеры, способные при нагреве переходить в вязкотекучее или высокоэластическое состояние, не подвергаясь при этом термической деструкции.

Метод производства пленки определяется химической природой полимера и назначением готовой пленки. В настоящее время можно выделить четыре группы методов изготовления пленки: из полимера, находящегося в вязкотекучем или высокоэластическом состоянии: экструзия, каландрование, производство комбинированных пленок, физико-химическая модификация пленок.

Физическая сущность метода каландрования заключается в формовании из расплава полимера заготовок с последующим их деформированием до заданных размеров пленки и фиксирование их охлаждением.

Проблему сочетания полимерных пленок с другими материалами следует рассматривать в двух основных аспектах: 1) создание многослойного материала или изделия, обладающего необходимым комплексом свойств для его практического использования; 2) технологические процессы и факторы, влияющие на адгезию и другие характеристики комбинированного материала или покрытия.

В первом случае речь идет о целых отраслях промышленности, в которых сочетание полимерных пленок с другими материалами играет если не главную, то весьма значительную роль. К таким отраслям относятся производства искусственной кожи, кинофотопленок, машиностроение, широко использующее полимерные покрытия для защиты металла от коррозии, и, наконец, электропромышленность, развитие которой обязано созданию полимерных материалов, применяемых в виде пленок и покрытий.

Выбор материалов для производства пленок, характер их взаимодействия должны рассматриваться с точки зрения предъявляемых требований.

Более общий характер носит рассмотрение технологических процессов, выбор которых определяется главным образом формой, размерами и (в меньшей степени) природой покрываемой поверхности, а также состоянием, в котором находится пленкообразующая композиция.

Полимерные покрытия можно рассматривать как особый вид пленочных материалов, а получение многослойных пленок - как один из способов модификации пленочных материалов. Таким образом, пленочные материалы можно подразделить на индивидуальные пленки, покрытия, многослойные, или комбинированные, пленочные материалы.

Каландровый способ - многостадийное производство, оснащенное разнообразным оборудованием для хранения, подготовки и транспортировки сырья, для изготовления композиции (смесей полимера с соответствующими ингредиентами) и их пластикации, каландром определенного типа для формования пленки, устройствами для охлаждения пленки, измерения ее толщины, обрезки кромок.

1. Стрепихеев А.А., Деревицкая В.А. Основы химии высокомолекулярных соединений. - М.: Химия, 1976. 440 с.

2. Тагер А.А. Физикохимия полимеров. - М.: Химия, 1978. 544 с.

3. Шур А.М. Высокомолекулярные соединения. - М.: Высшая школа, 1981. 656 с.

4. Тугов И.И., Кострыкина Г.И. Химия и физика полимеров. - М.: Химия, 1989. 432 с.

5. Папков С.П. Физико-химические основы переработки растворов полимеров. - М.: Химия, 1971.

6. Козлов П.В., Физикохимия эфироцеллюлозных пленок, Изд. «Искусство», 1948.

7. Козлов Л.В., Брагинский Г.И., Химия и технология полимерных пленок, Изд. «Искусство», 1965.

8. Чесунов В.М., Васенин Р.М., Высокомол. соед., А9, 2067 (1967).

9. Козлов П.В., Физикохимия эфироцеллюлозных пленок, Изд. «Искусство», 1948.

10. Козлов Л.В., Брагинский Г.И., Химия и технология полимерных пленок, Изд. «Искусство», 1965.

11. Подгородецкий Е.К., Технология производства пленок из высокомолекулярных соединений, Изд. «Искусство», 1953.