ПЛЁНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ

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.