Способ получения одноосноориентированной пленки из полиэтилена

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик Дс %(23) Приоритет В 29 О 7/24 Государственный комитет СССР по дедам изобретений . и открытий(088. 8) Опубликовано 0706.82, Бюллетень Мо 21 Дата опубликования описания 07,06, 82(72) Авторы изобретения В.ПБудтов, Л.А.Ганн, В.А.Дувакин, Г.Д.Мяс В.А.Марихин и Л.П.Мясникова в,(71) Заявител 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОДНООСНООРИЕНТИРОВАН ПЛЕНКИ ИЗ ПОЛИЭТИЛЕНА Изобретение относится к способам получения ориентированных пленок из полиэтилена с повышенными прочностными свойствами, применяемых, напри-. мер, в качестве упаковочных материалов, для изготовления тканых мешков, подложек для ковров и др.Известен способ 1) получения ориентированной полйпропиленовой". (ПП) пленки из иэотактического ПП, заключающийся в том, что пленка в виде плоской ленты, полученная путем экструзии из расплава при 270-300 С и скорости 0,61 м/мин.с последующей закалкой в воде при 4 С,подвергается вытяжке в продольном направлении на валковой установке при 120-170 С до степени вытяжки 4-10:1.По данному способу ПП пленка при Л 7:1 имеет разрушающее напряжение при растяжении ( бр ) 32 рз) (22,4 х х 10 т н/мф) и при максимальной ,ф = 10 достигает 46,5 ьз (3.2,55 10 т и/м ),Недостатками данного способа являются низкие эксплуатационные свойства ориентированных пленок:. не достигаются высокие значения Л 7 10, и полученные ориентированные пленки имеют недостаточно высокие значения (зР Известен также способ 2 получения одноосноориентированных пленокиз полиэтилена. Пленку толщиной 0,50,7 юг. получают прессованием полиэтиленапри 160С между медными пластинами. Затем пленку охлаждают до100 С со скоростью 7-9 ОС в минутус последующей закалКой в воде.10 Вытяжку образцов проводят при75-90 о С о скоростью 1-20 см/мин.втечение 70-90 с.Конечная толщина ориентированной пленки составляет 0,1-0,2 мм.При этом используется полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) со среднемассовой молекулярной массой (м,) меньше 200000, среднечисленной молекулярной массой (и) мен,ше 20000 и соотМфг 4, 4ношением - с 10 при М"10 иМ- 20 при М,с 10МюМиПолучают ориентированные пленкис ЛЪ 16-30 Е310 "о н/м.. Экспериментально установлено, чтопленка, полученная по этому способу, имеет максимальное бр = 26,8 ф 10. и/мНедостатком данного способа является то, что полученные ориентирован- ЗО ные пленки имеют низкие бр .Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эФфекту является способ получения одноосноориентированной пленки из ПЭВП 33.способ получения одноосноориентиро 5 ванных пленок из ПЭВП включает экст" рузию полимера на экструдере с плоскощелевой головкой ири 220-260 С со скоростью 15 м/мин.После экструзии закалку пленки проводят путем охлаждения валков между гладким охлажденным до ЗООС валком и валком с покрытием из силиконового каучука. Валки охлаждают частичным погружением в водяную ван- )5 ну. После закалки пленку разрезают ножами на продольные ленты и вытягивают в продольном направлении в воздушной печи при 150 С, затем отжигают в печи при 16 ООС. Пленку вытягивают 20 до 7 = 7-8 1.Недостатком этого способа являются низкие значениябр и Е получаемых пленок. Свойства пленок по способу 3 представлены в таблице (см. контрольный пример 5).Целью изобретения является повышение прочности и модуля упругости одно. осноориентированной пленки из полиэтилена. 30Цель достигается тем, что в способе получения одноосноориентированной пленки из полиэтилена, включающем экструзию расплава полимера через плоскощелевую головку, закалку и вы тяжку в продольном направлении при постоянной температуре, экструзию расплава полимера проводят при 210- 250 С, закалку - при температуре от 0 до -95 ОС в течение 10-30 с, а. вы-тяжку проводят при 80-100 ОС в три стадии: первую до степени вытяжки 2-6, вторую до 10-17 и третью до 20-40 и после каждой стадии вытяжки пленку охлаждают и подвергают термо" фиксации при 10-2 ОС, 45При закалке в качестве хладагентов применяют тающий лед (плавающий лед в охлажденной воле), тающий ацетон (смесь ацетона с жидким азотом) и другие хладоагенты, позволяющие обеспечить глубокое охлаждение пленки.Вытяжку проводят либо на обычных валковых установках, состоящих из двух пар вращающихся с различной окрухсной скоростью валков диаметром 22 см, либо на 1 утюге (при контакте пленки с обогреваемой металличес. кой трубкой диаметром 0,8-30 см, например латунной). Модуль упругости при растяжении определяют по ГОСТ 9550-71, разрушающее напряжение при растяжении - по ГОСТ 14236-76.Степень вытяжки определяют как отношение конечной длины вытянутой пленки к начальной длине невытянутой планки.65 Ниже приведены примеры, иллюстрирующие изобретение.П р и м е р 1. Пленку из ПЭВП сплотностью (р) 0,9578 г/см (ГОСТ15139-69), ПТР=3,2 г/10 мин при190 фС, 5 кг (ГСТ 11645-73) получаютпутем экструзии. Через плоскощелевуюголовку шириной 1 см,. величиной. зазора 0,5 см при 210-220 ОС и скоростивращения цилиндра 5 об/мин Полученная пленка поступает для закалки черезпару зажимных валков со скоростью0,5 м/мин в охлаждаемую до ОС (температура закалки Тз) ванну с тающим льдом и проточной водой, Времяпребывания пленки в ванне 20 с.Сформованная и закаленная такимспособом пленка толщиной 0,05 сми шириной 0,8 см поступает на установку валкового типа.Первую стадию вытяжки проводятпри вращении приводных валков со скоростью 0,5 м/мин и валков со скоростью 3 м/мин, Пленку предварительнонагревают на валке до 74 фС и вытягивают на валке при 80 С до). =б споследующим охлаждением и термофиксацией на валке при 10 О С.Вторую и третью стадию вытяжкипроводят в условиях, аналогичныхпервой стадии вытяжки, на второй стадии до Л 16, на третей до Я.32 споследующей термофиксацией на валкепутем охлаждения при 10 С.Конечная толщина пленки 0,0125 см,ширина 0,2 см.Свойства полученной пленки приведены в таблице.йП р и м е р 2. ПЭВП с р=0,9520 г/смПТР=0,11 г/10 мин экструдируют черезплоскощелевую головку шириной 1 см,величиной зазора 0,1 см при 240250 С, скорости вращения цилиндра 8об/мин. Полученная пленка поступаетдля закалки через пару зажимных валков со скоростью 0,7 м/мин в охлаждаемую до -95 ОС ванну с тающим ацетоном. Время пребывания пленки в ванне 10 с. Полученную пленку толщиной0,007 см, шириной 0,7 см с мелкосферолитной структурой вытягиваютна утюге (трубка диаметром1,2 см, обогреваемая термостатируемой силиконовой жидкостью).Первую стадию вытяжки проводятпри 100 С со скоростью 1,4 м/мин до Р 2.Вторую и треТью стадии вытяжкипроводят в условиях, аналогичныхусловиям первой стадии, причем вторую до А 17, третью до Л 20. ТермоФиксацию после каждой стадии вытяжки проводят при 20 фС. Конечная толщина пленки 0,002 см, ширина 0,2 см.Свойства полученной пленки приведены в таблице.П р и м е р 3. Пленку получают вусловиях, аналогичных примеру 2, но.933476 Физико-механические свойства одноосноориентированных пленок из ПЭВПМетодиспытаний Единицаизмерения Пример Показатель 3 4 5Формула изобретения в три стадии: первую до степени вытяжки 2-6, вторую до 10-17 и третьюСпособ получения одноосноориенти 45 до 20-40 и после каждой стадии пленрованной пленки из полиэтилена, ку охлаждают и подвергают термофиквключающий экструзию расплава поли- сации при 10-20 С,мера через плоскощелевую головку,закалку и вытяжку в продольном на- И "точники информации,правлении при постоянной температу О принятые во внимание при экспертизере, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 1. Патент Великобритании Р 840194,что, с целью повышения прочности кл.В 5 В, опублик. 1960.и модуля упругости пленки, экструзию 2, Патент Великобританиирасплава полимера проводят при 210- Р 1469526, кл. В 5 В, опублик, 1977.250 С, закалку - при температуре 5 3. Патент Великобританииот 0 до -95 С в течение 10-30 с, 9 1417970, кл. В 5 В, опублик. 1975а вытяжку осуществляют при 80-100 С (прототип) .Составитель Л.ЯгодкинаРедактор О.Юркова Техред М. Тепер Корректор Л. Бокшанс Заказ 4064/24 Тираж .679 Подпи сн ое ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Х(-35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, улПроектная, 4 при ТЗ в в -50 ОС, используя ПЭВП с р=0,9495 г/см 3, ПТР=11,85 г/10 мин,Первую стадию вытяжки проводят до ). 4.Вторую стадию вытяжки проводят до Л 10, третью до Л 40. Термофик сацию после каждой стадии проводятОпри 20 С. Свойства полученной пленки приведены в таблице.П р и м е р 4. Пленку получают в условиях, аналогичных примеру 2, но 10 при Т= -80 С в течение 30 с, используя ПЭВП с р= 0,9583 г/см ПТР =2,5 г/10 мин, Первую стадию вытяжки проводят до А 5. Вторую стадию вытяжки проводят до . 17, третью - 15 до )31. Термофиксацию проводят,после каждой стадии при 15 ОС.Свойства полученной пленки приведены в таблице.П р и м е р 5 (контрольный - по прототипу). Пленку из ПЭВП с р = 0,9583 г/см 3, ПТР =2,5 г/10 мин экструдируют на экструдере с диаметром цилиндра 62,5 мм, длиной головки 500 мм и шириной щели 0,505 мм при 220 - 260 С со скоростью 15 м/мин, После экструзии пленку закаливают, пропуская между охлажденным валиком до 30 С и валиком с покрытием из силиконового каучука. Валки охлаждают путем частичного погружения в охлаждающую водяную ванну с температурой 20 ОС. После закалки пленку разрезают ножами на продольные ленты шириной 0,5 см и вытягивают в воздушной печи при 150 С до Э 8, затем отжигают в печи при 160 О С..Конечная толщина пленки 0,012 см, ширина 0,2 см.Свойства полученной пленки приведены в таблице.Таким образом, по предлагаемому изобретению резко возрастает одновременно разрушающее напряжение при растяжении и модуль упругости одноосноориентированных пленок из полиэтилена.