Билет 2

1. Параметры, влияющие на переработку полимеров.

Молекулярная масса и степень полимеризации

Информационная значимость этих двух величин в том, что с возрастанием их значений до определенной степени возрастают механические свойства материала и тем самым улучшаются его эксплуатационные характеристики. Растет температура плавления термопластов и улучшается их химическая стойкость, но при этом понижается текучесть расплавов, имеющая большое значение для процессов переработки. Например, сверхвысокомолекулярный полиэтилен уже не может быть переработан литьем под давлением или экструзией, а только прессованием или спеканием.

Насыпная плотность, плотность заполнения, степень уплотнения

Технологичное полимерное сырье подлежит дозировке, причем решение об использовании объемного или весового дозирования принимается на основании сыпучести. При хорошей сыпучести выбор, как правило, делается в пользу объемной дозировки, в то время как весовая дозировка обеспечивает большую точность в процессе работы. Насыпная плотность обозначает вес брутто полимера г/см³. Если при этом масса ис­пытывает нагрузку, получается плотность заполнения. Под степенью уплотнения, характерной для реактопластов, понимают отношение кажущегося удельного веса к насыпной плотности формовочной массы.

Текучесть полимеров

Текучесть полимеров вследствие цепного молекулярного строения отличается от характера течения жидкостей, состоящих из низкомолекулярных веществ.

Под текучестью понимают перемещение макромолекул в состоянии расплава относительно друг друга.

Показатель текучести расплава (ПТР)

Замер ПТР стандартизирован и может быть осуществлен почти для всех неармированных термопластичных полимеров. Испытание проводится в момент выбора способа переработки материалов и при контроле поступающего сырья. Изготовители сырья предоставляют необходимые данные, касающиеся максимально допустимых значений деструкции. Это важно в работе с полимерами, требующими обязательной предварительной сушки. ПТР позволяет оценить соответствие материала стандартам качества.

Текучесть реактопластов

Характер течения реактопластов отличается от текучести термопластов. При от­верждении реактопластов происходят два процесса:

• снижение вязкости за счет высвобождающейся теплоты химической реакции;

• увеличение вязкости за счет начинающейся сшивки макромолекул.

2. Условия экструзии при производстве плёнок

Экструзия - это изготовление из гранулированного, порошкообразного или зернистого полимера бесконечного формованного профилированного изделия. Экструзия - это механический процесс преобразования текучих расплавов полимеров в твердое состояние с необходимыми конечными физическими свойствами. Экструзии поддаются все термопласты. Единственное ограничивающее условие – полимеры в состоянии плавления должны обладать высокой степенью вязкости. Это необходимо для того, чтобы выходящий из формующей головки расплав не растекался, а сохранял на короткое время приданную ему форму. Высокая вязкость расплава достигается либо высокой степенью полимеризации, либо введением в полимер определённых добавок. Из всех термопластов экструзией чаще других перерабатывается ПВХ, ПЭ и ПП. В последнее время к монолитным экструдируемым смесям добавились экструдаты со вспененной текстурой, которые получили особое распространение при изготовлении профилей. Вспененная текстура образуется в результате добавления хим вспенивающего агента, азодикарбонамида, который разлагается при температуре переработки.

Важные условия для экструзии: макромолекулярные цепочки с минимальным структурным строением и с достаточной степенью полимеризации; достаточная способность расплавленной массы быть вытянутой в филаменты в безразрывном процессе. Последнее зависит от текучести h и скорости растяжения n. Длина без обрыва L = f(n*h) ограничивается нарушениями расплава и обрывом филаментов. Большая скорость приемной намотки или слишком большая текучесть приводят к обрывности филаментов (по причине слишком малой вязкости расплава или слишком высоких температур на этапе формования пряжи).

Слишком высокий молекулярный вес, вязкость или чрезмерно быстрое охлаждение внешнего слоя приводят к порывам расплава («трещинам плавления»).

Тепловой режим экструзии влияет на свойства пленок. При низких температурах расплава происходит значительное вытягивание пленки, которое сопровождается ориентацией макромолекул и повышением ее прочности, а также появлением поверхностных дефектов. При высокой температуре расплава скорее проходит релаксация напряжений, которые возникают в полимере при раздуве и при вытяжке. Повышенная Т экструзии обеспечивает пленке хорошую прозрачность и блеск. Толщина и физико-мех-е св-ва пленки, как уже было сказано, зависят от: продольной вытяжки, кот задается скоростью экструдирования; степени раздува, кот зависит от избыточного давления воздуха в середине рукава и опред-ся способностью расплава к деформированию. При слишком большой степени вытяжки или раздува пленка, как это было сказано выше, приобретает явно выраженную анизотропию прочности.