Читать онлайн «Технология получения полимерных пленок специального назначения и методы исследования их свойств. Учебное пособие»

Министерство образования и науки России Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет» А. Н. Садова, Л. А. Бударина, В. Н. Серова, А. Е. Заикин ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ИХ СВОЙСТВ Учебное пособие Казань Издательство КНИТУ 2014  УДК 678. 416 ББК 35. 719 Садова А. Н. Технология получения полимерных пленок специального назначения и методы исследования их свойств : учебное пособие / А. Н. Садова [и др. ]; М-во образ. и науки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2014. – 180 с. ISBN 978-5-7882-1615-7 Содержит описание технологии получения полимерных пленок специального назначения и методы исследования их свойств. Предназначено для студентов факультета технологии переработки и сертификации полимеров и композитов, изучающих в рамках бакалаврской и магистерской подготовки по направлениям 240100 «Химическая технология» и 261700 «Технология полиграфического и упаковочного производства» дисциплины «Полимерные пленочные материалы», «Материаловедение в полиграфическом и упаковочном производствах» и др. Подготовлено авторским коллективом кафедр технологии пластических масс, технологии переработки пластических масс и композитов, технологии полиграфических процессов и кинофотоматериалов. Печатается по решению редакционно-издательского совета Казанского национального исследовательского технологического университета Под редакцией проф. О. В. Стоянова Рецензенты: д-р техн. наук, проф. КГАСУ Л. А. Абдрахманова д-р техн. наук, проф. КГЭУ О. С. Сироткин ISBN 978-5-7882-1615-7 © Cадова А. Н. , Бударина Л. А. , Серова В. Н. , Заикин А. Е. , 2014 © Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2014 2  СОДЕРЖАНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 7 Принятые сокращения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 12 1 ПОЛУЧЕНИЕ ЛИПКИХ ПОЛИМЕРНЫХ ЛЕНТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ИХ СВОЙСТВ ... ... ... ... ... . . 13 1. 1 Липкие полимерные ленты и области их применения... ... ... 13 1. 2 Липкость: основные понятия... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 14 Работа 1. 1 Определение показателя липкости полимерных липких лент ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 15 1. 3 Смачивание твердой поверхности жидкостями и его значение для получения липких полимерных лент ... ... ... ... ... ... . 17 Работа 1. 2 Оценка натяжения полимерной пленки при смачивании ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 21 1. 4 Технология получения липких полимерных лент ... ... ... ... ... . 25 Работа 1. 3 Получение композиции липкого клея ... ... ... ... ... ... 28 Работа 1. 4 Активация поверхности полимерной пленки коронным разрядом и оценка ее эффективности ... ... ... ... ... ... ... . . 35 Работа 1. 5 Получение полимерной липкой ленты ... ... ... ... ... . 37 Работа 1. 6 Определение толщины клеевого слоя липкой ленты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 39 1. 5 Методы определения адгезионных свойств липких полимерных лент ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 41 Работа 1. 7 Определение усилия отслаивания липкой ленты от подложки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 44 Работа 1. 8 Определение прочности скрепления клеевого слоя и пленки при сдвиге под действием статической нагрузки ... . . 46 Работа 1. 9 Испытание на отслаивание липкого слоя от подложки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 46 Работа 1. 10 Определение адгезионной прочности слоев липкой ленты при сдвиге ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 48 Работа 1. 11 Определение органолептических свойств пленки с липким слоем ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 49 1. 6 Оценка горючести полимерных липких лент ... ... ... ... ... ... ... . . 50 Работа 1. 12 Определение уровня горючести липких 3 полимерных лент электроизоляционного назначения ... ... ... ... . . 50 Вопросы для самоподготовки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 53 2 ПОЛУЧЕНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК С КРАСОЧНЫМ СЛОЕМ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ИХ СВОЙСТВ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 54 2. 1 Флексографский способ печати ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 54 2. 2 Глубокая печать ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 56 2. 3 Трафаретная печать ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 58 2. 4 Особенности нанесения красочного слоя (печати) на полимерные пленки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 60 Работа 2. 1 Определение качества печати на полимерном пленочном материале (сравнение цветового тона) ... ... ... ... ... ... . 61 Работа 2. 2 Определение адгезии печатной краски к полимерной пленке ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 62 Работа 2. 3 Определение устойчивости красочного слоя на полимерной пленке ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 63 Работа 2. 4 Определение светостойкости красочного слоя ... 64 Работа 2. 5 Определение устойчивости красочного слоя к воздействию жиров ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 65 Вопросы для самоподготовки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 67 3 ПОЛУЧЕНИЕ ТЕРМОУСАДОЧНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ИХ СВОЙСТВ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 69 3. 1 Физико-химические основы процесса ориентации ... ... ... ... . . 69 3. 2 Технологические параметры ориентирования полимеров 72 3. 3 Свойства термоусадочных пленок ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 74 3. 4 Технология получения ориентированных пленок ... ... ... ... ... 76 3. 4. 1 Рукавный метод ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 77 3. 4. 2 Плоскощелевой метод ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 87 3. 5 Области применения термоусадочных пленок ... ... ... ... ... ... . . 94 3. 6 Технологический процесс упаковывания в термоусадочные пленки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 95 Работа 3. 1 Определение разрушающего напряжения и относительного удлинения термоусадочных пленок при 4 растяжении ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 98 Работа 3. 2 Определение усадки термоусадочной пленки в воздушной среде ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 100 Работа 3. 3 Определение усадки термоусадочной пленки в жидкой среде ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 102 Работа 3. 4 Определение статического коэффициента трения термоусадочных пленок ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 103 Вопросы для самоподготовки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 105 4 ПОЛУЧЕНИЕ РАСТЯГИВАЮЩИХСЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ИХ СВОЙСТВ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 107 4. 1 Виды растягивающихся пленок ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 109 4. 2 Разновидности растягивающихся пленок по способу производства ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 111 4. 3 Технологический процесс упаковывания в растягивающиеся пленки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 112 Работа 4. 1 Определение разрушающего напряжения и относительного удлинения растягивающихся пленок при испытании на разрыв ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 115 Работа 4. 2 Определение величины самоадгезии растягивающихся пленок ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 116 Работа 4. 3 Определение величины стойкости растягивающихся пленок к проколу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 117 Работа 4. 4 Определение упругого восстановления растягивающихся пленок ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 119 Вопросы для самоподготовки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 121 5 ПОЛУЧЕНИЕ МНОГОСЛОЙНЫХ (ПОЛИМЕР- ПОЛИМЕРНЫХ) ПЛЕНОК И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ИХ СВОЙСТВ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 122 5. 1 Особенности конструирования многослойных пленочных материалов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 122 5. 2 Механизм проницаемости полимерных пленочных материалов и методы ее определения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 128 5. 3 Выбор оптимальной технологии получения многослойных пленочных материалов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 130 5. 3. 1 Сольвентное влажное (мокрое) ламинирование ... ... ... ... . 132 5 5. 3. 2 Сольвентное (сухое) ламинирование ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 133 5. 3. 3 Бессольвентное ламинирование ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 135 5. 3. 4 Восковое ламинирование ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 138 5. 3. 5 Парафинирование ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 140 5. 3. 6 Экструзионное ламинирование ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 141 5. 3. 7 Соэкструзия ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 142 Работа 5. 1 Ламинирование полимерных пленок ... ... ... ... ... . . 144 Работа 5. 2 Определение газопроницаемости полимерных пленочных материалов манометрическим методом ... ... ... ... ... 147 Работа 5. 3 Определение кислородопроницаемости полимерных пленок с помощью кулометрического датчика . . 149 Работа 5. 4 Определение сопротивления пленок расслаиванию ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 152 Работа 5. 5 Определение прочности сварных соединений полимерных пленок ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 153 Вопросы для самоподготовки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 155 6 ПОЛУЧЕНИЕ АЭРОФОТО- И РАДИОГРАФИЧЕСКИХ ПЛЕНОК И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ИХ СВОЙСТВ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 156 6. 1 Аэрофото- и радиографические пленки ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 156 6. 2 Строение галогенсеребряных пленочных материалов ... ... 157 6. 3 Физико-химические и технологические основы процесса изготовления галогенсеребряных пленочных материалов ... . . 158 6. 3. 1 Синтез галогенидосеребряной эмульсии ... ... ... ... ... ... ... ... . 158 6. 3. 2 Полив эмульсии на основу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 164 Работа 6. 1 Определение скручиваемости пленок ... ... ... ... ... . 167 Работа 6. 2 Определение плоскостности пленок ... ... ... ... ... . . 171 Работа 6. 3 Определение адгезии эмульсионного слоя пленки к основе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 173 Вопросы для самоподготовки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 175 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 177 6  ПРЕДИСЛОВИЕ Настоящее издание является вторым учебным пособием, которое посвящено полимерным пленкам, а именно: пленкам специального назначения и методам исследования их свойств.