ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пластические массы на основе непластифицированного поливинилхлорида из "Синтетические полимеры и пластические массы на их основе 1964" Непластифицированный поливинилхлорид — твердый термопластичный материал, пригодный для изготовления пленки, листов, труб, прессованных изделий и др. [76, 93]. В СССР непластифицированный поливинилхлорид называется винипластом. [c.232] Технологический процесс производства пленочного винипласта включает смешение компонентов, вальцевание смеси и каландрирование массы. [c.232] Смешение компонентов. Компонентами смеси для производства пленочного и листового винипласта являются поливинилхлорид (эмульсионный или суспензионный) и стабилизатор. На 100 вес. ч. смолы обычно употребляется 3—4 вес. ч. стабилизатора или смеси стабилизаторов. В случае использования эмульсионного полимера, стабилизированного содой, дополнительно добавляется лишь 1—2 вес, ч. стабилизатора. В качестве стабилизаторов применяют стеараты и лаураты кальция или бария, свинцовый глет, основной карбонат свинца и др. [c.232] Компоненты смешиваются в лопастном мешателе любого типа илн в шаровой мельнице в течение 30—60 мин в зависимости от конструкции смесителя, загрузки компонентов и скорости вращения лопастей. На равномерное распределение стабилизатора в полимере кроме длительности перемешивания влияет также дисперсность полимера и стабилизатора. [c.232] Поливинилхлорид перед загрузкой в смеситель просеивается во вращающемся барабане, обтянутом сеткой, или в другом оборудовании. Для производства винипласта его достаточно просеять через сито 25 (25 отверстий на 1 линейный сантиметр сетки). [c.232] Вальцевание смеси. Назначение вальцевания (термической пластикации) — придать массе определенную гомогенность и пластичность. При вальцевании происходит ряд механо-химических превращений полимера ориентирование клубкообразных макромолекул, частичная деструкция очень длинных цепей, окисление полимера кислородом воздуха и взаимодействие макрорадикалов с образованием боковых цепей. [c.232] Ориентирование макромолекул усиливается и ускоряется при наличии разности окружных скоростей (фрикции) валков, причем оптимальным соотношением этих скоростей будет 1 1,2, так как в этом случае получается наиболее плотная масса без включения пузырьков воздуха. При большей разности окружных скоростей происходит увлечение воздуха вальцуемой массой, и она получается менее плотной, с большим количеством пузырей. Обычно применяемые окружные скорости 15—30 mImuh при диаметрах валков 400—550 мм соответствуют 12— 18 об мин [76]. [c.232] Из рис. 64 видно, что низкие температуры вальцевания приводят к значительному снижению вязкости растворов поливинилхлорида. По мере деструкции полимера снижается температура текучести и уменьшается механическая прочность материала. [c.233] Обычно на производстве вальцевание проводят при 160—170° С, т. е. выше температуры текучести, которая для поливинилхлорида лежит Б пределах 150—160° С. Чем выше температура вальцевания, тем быстрее происходит процесс гомогенизации и пластикации массы, однако тем быстрее протекает термическая деструкция полимера. Возникающие при термодеструкции макрорадикалы реагируют с кислородом воздуха, в результате чего образуются перекисные соединения, распадающиеся в условиях вальцевания на перекисные радикалы. Взаимодействие перекисных радикалов является причиной образования боковых цепей [95], При хранении и прессовании пластифицированного поливинилхлорида наблюдаются процессы взаимодействия радикалов, приводящие к повышению молекулярного веса смолы (растет удельная вязкость растворов). [c.233] Для вальцевания поливинилхлорида применяются вальцы, валки которых диаметром 400—550 мм //hJ //////// / и длиной 1100—1500 мм изготовлены из отбеленного чугуна и имеют внутреннюю полость для обогрева паром или перегретой водой. Валки устанавливают в станине на подшипниках. Изменение зазора между валками и устранение перекоса (неодинакового зазора по длине валков) производится с помощью специального механизма. Вальцы снабжены аварийным выключением и зонтом вытяжной вентиляции для отсоса паров, газов и пыли. [c.233] Каландрирование массы. Каландрирование имеет целью удаление воздуха из массы, уплотнение полотна и получение непрерывной ленты определенной толщины (калибровка пленки). Этот процесс осуществляют на трех- или четырехвалковом каландре. На рис. 65 показан путь движения пленки в трехвалковом каландре [76]. [c.233] Ролики свальцованной массы подаются на загрузочную плиту 1 каландра. Масса проходит в зазор между верхним валком 2 и средним 5, огибает средний валок, проходит в зазор между средним и нижним валком 4, огибает нижний валок, направляется на охлаждающий валок 5, направляющий ролик 6 и поступает на приемный стол, по которому пленка протягивается двумя парами тянущих роликов. На столе пленка в зависимости от назначения либо режется на полосы дисковыми ножами 7, либо нарезается на листы необходимой длины, при помощи гильотинного ножа. [c.234] Температура валков каландра различная и увеличивается от верхнего к нижнему верхний 155—160°, средний 160—165° и нижний 165—170° С. Указанный перепад температур вполне обеспечивает переход пленки от валка с более низкой температурой на валок с более высокой температурой. Зазор между валками неодинаковый между верхним и средним он на 0,05 мм, больше, чем между средним и ннжним, этим создается некоторый избыток массы между средним и нижним валками, обеспечивающий равномерное питание зазора и более точную калибровку толщины пленки. На трехвалковом каландре с диаметром валков 600 мм можно получить пленку с удовлетворительной поверхностью толщиной от 0,2 до 1 мм. Если увеличить количество горячих валков до четырех и их диаметр, то можно получать пленку большей толщины. [c.234] На толщину пленки также оказывает большое влияние температура валков. Чем она ниже, тем при одном и том же зазоре между валками толще пленка. Поэтому одним из необходимых условий получения пленки равномерной толщины является соблюдение постоянства тем пературы. [c.234] Каландрированная пленка имеет преимущественную ориентацию макромолекул вдоль полотна. Это сказывается на разнице относительного удлинения вдоль и поперек полотна. В среднем относительное удлинение тонких пленок вдоль полотна (вдоль направления каландрирования) достигает 140—153%, а поперек — только 37—73%. Появление в каландрированной пленке анизотропности носит название каландрового эффекта. Он проявляется не только в различии некоторых физикомеханических свойств вдоль и поперек полотна, но и в усадке (сокращении линейных размеров) пленки при нагревании. Тепловое движение преодолевает вызванную внешними силами ориентировку макромолекул и способствует приобретению менее напряженного клубкообразного положения. [c.234] Валки каландра изготовляются из отбеленного чугуна. Внутри они имеют полости для обогрева паром или перегретой водой. Верхний и нижний валки имеют механизм исправления перекоса и изменения зазора между валками. Загрузочная плита каландра обогревается перегретой водой через высверленные в ней каналы. На выходе пленки из калибрующего зазора между средним и нижним валками каландра установлены два ножа для обрезки кромок. Спереди у калибрующего зазора, расположен противень со щеками для удерживания избытка массы. Специальным лотком этот избыток периодически удаляется и передается вновь на вальцевание. [c.234] Приемный стол каландра представляет собой плиту, на которой смонтированы два валика с дисковыми ножами для разрезания полотна пленки на полосы вдоль полотна, два тянущих ролика и гильотинный нож полуавтоматического действия. При нажиме на педаль верхннй нож опускается и разрезает пленку поперек полотна, а при отпущенной педали поднимается, пропуская в зазор между ножами каландрированную пленку. [c.235] Каландрированная пленка выпускается paзлич oй длины, шириной 600—800 мм и толщиной 0,5—1,0 мм (СТУ 30-12281—62). Цвет ее изменяется от светло- до темно-коричневого. Предел прочности при растяжении должен быть не менее 400 кгс1см , а относительное удлинение — не менее 10%, Она допускает однократный изгиб на 180° и может применяться в пределах температур от —20 до -Ь60°С. [c.235] Винипластовая пленка пригодна для использования в качестве антикоррозионного и электроизоляционного материала, применяется для изготовления листового винипласта и сепараторов (СТУ 30-12273—62). Термостабильность пленки для сепараторов должна быть не ниже 30 мин (при 165° С), а для листового винипласта — не ниже 50 мин. [c.235] Из непластифицированного поливинилхлорида (винипласта) можно изготовить очень тонкие пленки (толщиной 0,01—0,05 мм), пригодные для электроизоляции проводов и упаковки продуктов и различных материалов. Жесткость винипластовой пленки зависит от ее толщины уменьшение толщины в 3 раза приводит к уменьшению жесткости в 27 раз. [c.235] Вернуться к основной статье