Способ получения одноосно-ориентированной пленки из полиолефина

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к лвто скомю свидетельств

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 937195

{6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) За алеко 23.12.80 {21) 3222313/23-05 с присоединением эаявки № (28) fl риоритет (51)M. Кл. В 29 0 7/24

Гоеударетеанеый квинтет

ЕССР до делам изебретений и открытия

Опубликовано 23.06.82. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 23.06.82 (5З) ЙК 678.742:678..32 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Будтов, В. А. Марихин, Л. П. Мясникова, Г. 3„Мясников, Л. А. Ганн и В. А. Дувакин

{7l ) Заявитель

Р

/ (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОДНООСНО ОРИЕНТИРОВАННОЙ

ПЛЕНКИ ИЗ ПОЛИОЛЕФИНА!

Изобретение относится к способам получения ориентированных пленок из полнолефинов (полиэтилена, полипропилена и т.д.) с повышенными прочностными свойствами, применяемых, например в качестве упаковочных материалов, для изготовления тканых мешков, s подложек для ковров, морских канатов и др.

Известен способ получения двухосно ориентированных усадочных пленок из изотактического полипропилена (ПП), заключающийся в том, что пленка в виде плоской ленты, полученная путем экструзии из расплава при

190 — 325 С через плоскощелевую головку с последующей закалкой до 90 С, подвергается вытяжке сначала в продольном направлении до 1 максимальной степени вытяжки (А ) 15 1 с предварительным прогревом пленки до

130 — 140 С и последующей термофиксацией при 20 С, а затем подвергается вытяжке в поперечном направлении до А = 8 — 13:1 при

150 — 160 С с предварительным нагревом пленки до 155 — 165 С и последующей термофиксацией при 40 С.

Пленка, полученная по этому способу, имеет максимальное значение разрушающего напряжения прн растяжении (б ) 34,1 х х10 н/м ()).

Недостатком данного способа является то, что полученные ориентированные пленки имеют низкие

Наиболее бпизким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения одноосно ориентированной пленки иэ изотактического ПП (2).

Способ получения одноосно ориентированной пленки из ПП включает экструзию полимера на экструдере. с плоскощелевой головкой при 232 — 288 С. После экструзии проводят закалку пленки на воздухе, а затем вытяжку в продольном направлении в две стадии; на первой — при 87,5 — 138 С слинейной скоростью .1.5 — 45 м/мнн до степени вытяж- ки 2 — 5:1, затем пленка охлаждает-. ся до 10 — 33"С; пленку нагревают до 127-, 160 С, а затем проводят вторую стадию вытяжки при 121,5 — 160 С, (причем температура вытяжки на второй стадии пре937!95 пер;

3 вышает температуру вытяжки на вой стадии) до Л = 7 — 9,5:1.

Недостатком известного способа является то, что пленки, полученные этим способом, обладают еще недостаточно высокой механической прочностью (6р = 41,2 ° 107 н/мз при /1 = 7:1 и бр - 50,3 ° 10 н/м при

А"- 9,5:1) .

Цель изобретения — повышение прочности одноосно ориентированной пленки из 1р полиолефина.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения одноосно ориентированной пленки из полиолефина, включающему экструзию расплава полимера через плоскощелевую головку, закалку и постадийную вытяжку в продольном направлении с повышением температуры от стадии к стадии, экструзию расплава полимера проводят при 210 — 240 С, закалку при температуре от

0 до 95 C в течение 10 — 30 с, вытяжку проводят в три стадии: первую — при 80—

110 С до степени вытяжки 4 — 10, вторую— при 100 — 130 С до степени вытяжки 12 — 19, третью — при 120 — 165.С до степени вытяжки 20-35, и после каждой стадии вытяжки пленку охлаждают и подвергают термофиксации при 10 — 20 С.

Согласно предложенному способу получают одноосно ориентированные пленки иэ полиэтилена, ПП, их сойолимеров и др.

При закалке в качестве хладагенаов применяют тающий лед (плавающий лед в охлажденной. воде), такющий ацетон (смесь ацетона с жидким азотом) и другие хладагенты, позволяющие обеспечить глубокое охлаждение пленки..

Вытяжку проводят либо на обычных валковых установках, состоящих из двух пар вращающихся с различной окружной скоростью валков диаметром 22 см, либо — на "утюге" (при контакте пленки с обогреваемой металлической трубкой диаметром 0,8-30 см, например латунной). Обогрев валков осуществляют либо с помощью обогреваемой до необходимой температуры жидкости, например силиконового масла, либо с помощью ламны теплового излучения.

Разрушающее напряжение при растяжении и предел текучести при растяжении (d . ) определяют по ГОСТ 14236-,76, модуль упру .гостн (Е) по ГОСТ 9550 — 71.

Степень вытяжки определяют как отношение конечной длины вытянутой пленки к начальной длине невытянутой пленки.

Пример 1. Пленку из полиэтилена 55 высокой плотности (ПЭВП) с плотностью (Р ) - 0,9583 г/см, показателем текучести расплава (ПТР) 2,5 г/10 мин (при

190 С, 5 кг) получают путем экструзии через плоскощелевую головку шириной 2 см, величиной зазора 0,07 см при 220-230 С, скорости BpRllgHHH цилиндра 9 об/мин. Полученная пленка поступает для закалки через пару зажимнык валков со скоростью

1 м/мин в охлаждаемую до 0 С (температура закалки) ванну с тающим льдом и проточной водой. Время пребывания пленки в ванне 10 с. Сформированная и закаленная таким способом пленка толщиной 0,07 см и шириной 1,7 см поступает для вытяжки на на валковую установку.

Первую стадию вытяжки проводят при

100--С при вращении приводных валков со скоростью 1 м/мин и валка ориентации со скоростью 6 м/мин до А = 6.

Вторую стадию вытяжки проводят при

110 С до > —; 15 и третью стадию— при 120 С до Х =31. После каждой стадии вытяжки проводят термофиксацию при

20 С.

Конечная толщина пленки 0,018 см, ширина 0,9 см.

Пример 2. Пленку из ПЭВП с

1 =0,9578 г/смэ, ПТР = 3,2 г/10 мин получают путем экструзии через плоскощелевую головку шириной 1 см. величиной зазора 0,1 см при 210-220 С, скорости вращения цилиндра 4 об/мин. Полученная пленка поступает для закалки через пару зажимных валков со скоростью 0,45 м/мин в охлаждаемую до 95 С (Тз) ванну с тающим ацетоном. Время пребывания пленки в ванне 15 с.

Пленку толщиной 0,007 см, шириной 0,75 см подвергают вытяжке на "утюге" (трубка диаметром 1,5 см, обогреваемая термостатируемой силиконовой жидкостью).

Первую стадию вытяжки проводят при

80 С до А= 4 со скоростью 2,0 м/мин.

Вторую стадию вытяжки проводят при

180 С до Л = 1 2 и третью стадию — при

120 С до Л=35. После каждой стадии вытяжки проводят термофиксацию при 10 С.

Конечная толщина пленки 0,003 см, ширина 0,27 см.

Пример 3. Пленку получают в условиях, аналогичных примеру 1, но прн T3 =

= -70 C в течение 20 с, используя ПЭВП с *09456 г/см ПТР = 1,25 г/10 мин.

Первую стадию вытяжки проводят при

110 С до А = 5, вторую — при 120 С до

А 12, третью --при 130 С до 3 = 20.

После каждой стадии вытяжки проводят термофиксацию при 15 C.

Пример 4. Пленку получают в условиях, аналогичных примеру 2, но при

Т = -30 С в течение 30 с, используя ПЭВП с P = 0,9590 г/смз, ПТР = 4,37 г/10 мин.

Первую стадию вытяжки проводят при

95 С до Х= 10, вторую — при 115 C до

Х = 19, третью — при 125 С до jl = 28.

После каждой стадии вытяжки проводят термофиксацию при 20 С. 5

Пример 5.Пленку изППс

Р=0,9526 г/ем, ПТР = 2,36 r/10 мин получают в условиях, аналогичных примеру

2, но при температуре экструзии 230 †2 C.

Первую стадию вытяжки проводят при 10

110 С до A. =4, вторую — при 130 С до

Х = 12, третью — при 165 C до Я= 21.

После каждой стадии вытяжки проводят термофиксацию при 20 С.

Пример 6. (Известный) Пленку из 15

ПЭВП с P = 0,9456 г/см, ПТР =1,25 г/10 миь экструдируют на экструдере с плоскощеле937195

Показатели етоды испы- Примеры

Единицы

ГОСТ

14236-76 98,4 123,2

102,6 97,3 99,8 42,3

ГОСТ

14236-76 82,7 118,1

Предел текучести при растяжении н/м 10 7

98,3 97,3 95,3 37,5

Модуль упругости при растяжении

ГОСТ н/м 10" о 9550 † 4 2 7 0

6,9 4,8 5,9 3,0

Предлагаемый способ позволяет получить З5 одноосно ориентированные пленки из полиолефинов с высокими значениями бр, достигающими 120х10т н/м . При проведении вьпяжки по предлагаемому способу улучшаются не толь-, ко значения g, но и такие показатели, как 4Ц предел текучести при растяжении, модуль уп- .. ругости при растяжении.

Формула изобретения

Способ получения одноосно ориентированной пленки из полиолефина, включающий экструзию расплава полимера через плоскощелевую головку, закалку и постадийную вытяжку в продольном направлении с повышением температуры от стадии к стадии, о тВНИИПИ Заказ 4333/18 Тираж 679 Подпиеное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Разрушающее напряжение при растяжении н/м2 10 т

6 вой головкой шириной 2 см, величиной зазора 0,007 см при 235 С. После экструзии проводят закалку пленки на воздухе при 20 С и далее пленку вытягивают в две ступени на валковой установке.

Первую стадию вытяжки проводят при

110 С со сйоростью 3 м/мин ооо Л= 4 с последующей термофиксацией путем охлаждения до 20 С.

Перед второй стадией вытяжки пленку подвергают предварительному нагреву до 127 C.

Вторую стадию вытяжки проводят при 121,5 С до = 95.

Конечная толщина пленки 0,027 см, ширина

1,4 см.

Свойства полученной пленки по примерам

1 — 6 приведены в таблице.

1 2 3 4 5 6 (известный) л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности пленки, экструзию полимера проводят при 210 — 240 С, закалку— при температуре от 0 до -95 С в течение

10 — 30 с, а вытяжку проводят в три стадии . первую — при 80 — 110 С до степени вытяжки 4 — 10, вторую — при 100 — 130 С до степени вытяжки 12 — 19, третью — при 120 — .

165 С до степени вытяжки 20 — 35, и после каждой стадии вьпяжки пленку охлаждают и подвергают термофиксации при 10-20 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка ФРГ Н 1504454, кл. В 29 0 7/24, опублик. 1972.

2. Harem ФРГ Р 1704538, кл. В 29 О 7/24, опублик. 1976 (прототип) .