PL162417B1

PL162417B1 - Sposób otrzymywania taśmy termokurczliwej

Info

Publication number: PL162417B1
Application number: PL27279688A
Authority: PL
Inventors: Elzbieta Jaworska
Original assignee: Inst Fiziki Jadrowej
Priority date: 1988-05-31
Filing date: 1988-05-31
Publication date: 1993-12-31
Also published as: PL272796A1

Abstract

Sposób otrzymywania taśmy termokurczliwej z materiału na bazie sieciowanych poliolefin, znamienny tym, że materiał formuje się w postaci taśmy, folii płaskiej lub płyty przy możliwie najniższym stopniu orientacji, sieciuje w polu promieniowania jonizującego i następnie przeprowadza orientację materiału, korzystnie przez rozciąganie w temperaturze 60- 130°C, pomiędzy dwoma metalowymi walcami obracającymi się z różnymi prędkościami, przy czym wałek wolniejszy ma temperaturę wyższą od temperatury wałka o mniejszej prędkości, po czym materiał szybko się schładza.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania taśm termokurczliwych z materiałów na bazie sieciowanych poliolefin. Taśmy te charakteryzują się wysokim naprężeniem skurczu.

Na rynku znajdują się taśmy termokurczliwe otrzymane z różnych polimerów, w tym również usieciowanych metodą radiacyjną lub chemiczną. Informacje o niektórych ich własnościach podawane są w publikacjach o charakterze handlowym i dotyczą wymiarów taśm, ich gęstości, skurczu, odporności na zrywanie, własności elektrycznych i chemicznych, palności, dopuszczalnej temperatury użytkowania itp. Nie ma jednak żadnych publikacji dotyczących technologii otrzymywania taśm ani związku między recepturą materiału taśmy a sposobem jej wytwarzania.

Według wynalazku sposób otrzymywania taśmy termokurczliwej z materiału na bazie sieciowanych poliolefin, polega na tym, że materiał formuje się w postaci taśmy, folii płaskiej lub płyty przy możliwie najniższym stopniu orientacji, sieciuje w polu promieniowania jonizującego a następnie przeprowadza orientowanie, korzystnie przez rozciąganie, w temperaturze 60- 130°C i szybko schładza np. do temperatury pokojowej.

Jako materia! stosuje się polietylen, jego kopolimery z octanami, akrylanami itp. i/lub ich mieszaniny, w tym ich mieszaniny z dodatkami, na przykład typu antypirenów, pigmentów sensybilizatorów reakcji sieciowania i stabilizatorów.

* J ΑΠ 177

Sieciowanie prowadzi się za pomocą promieniowania γ z Co, Cs lub elektronami o energii do 13 MeV do stopnia usieciowania mierzonego zawartością frakcji żelowej 30-100%. Proces orientacji polimeru o zawartości frakcji żelowej 30-100%, korzystnie 40-70%, prowadzi się w temperaturze poniżej temperatury mięknięcia obszarów krystalicznych.

W praktycznej realizacji polietylen, jego kopolimery lub ich mieszaniny formuje się w postaci taśmy, folii płaskiej lub płyty przy możliwie najniższym stopniu orientacji, co umożliwia w dalszych etapach procesu technologicznego wytwarzanie taśm termokurczliwych o skurczu do 6:1.

Sieciowanię^aśm, folii lub płyt prowadzi się w polu promieniowania jonizującego w źródłach γ Co, Cs lub wiązką przyspieszonych elektronów o energii do 13 MeV z akcele162 417 ratora elektronów. Stopień usieciowania polimeru oceniany zawartością frakcji żelowej we wrzącym ksylenie winien mieścić się w granicach 30-100%.

Rozciąganie folii prowadzi się podczas jej przewijania w temperaturze 60-130°C z prędkością liniową 0,2-50 m/min między dwoma wałkami metalowymi, z których obracający się wolniej ma temperaturę wyższą od obracającego się szybciej. Stopień rozciągania folii w kierunku jej wytłaczania reguluje się stosunkiem prędkości wałków. Po zakończeniu rozciągania, folia musi być możliwie szybko schłodzona do temperatury pokojowej.

Obecność wiązań poprzecznych w polimerze powoduje, że deformacje struktury powstałe podczas procesu rozciągania mają charakter odwracalny tzn., że po podgrzaniu następuje relaksacja naprężeń i materiał wraca do swoich rozmiarów jakie miał przed rozciąganiem, przy czym siły skurczu są znacznie większe dla polimeru usieciowanego aniżeli nieusieciowanego.

Taśmy termokurczliwe o wysokim naprężeniu skurczu uzyskuje się przez wyciąganie polimeru w temperaturze, w której niezależnie od obecności wiązań poprzecznych typu chemicznego są jeszcze obecne w polimerze obszary krystaliczne, które mogą działać jako dodatkowe węzły między którymi zachodzi deformacja. I tak, poprzez np. 2-krotne rozciąganie sieciowanego polietylenu w temperaturze 90°C i schłodzeniu do temperatury 25°C otrzymuje się taśmę, która nawinięta na przewód elektryczny i podgrzana do temperatury 160-180°C daje szczelną powłokę izolacyjną na skutek trwałego sklejania się warstw między sobą. W przypadku folii z kopolimeru np. etylenu z octanem winylu o zawartości grup octanowych 12-15%, aby uzyskać efekt sklejania się warstw, proces wyciągania należy prowadzić w temperaturze 70°C.

Efekt sklejania się warstw między sobą nie tylko zależy od wielkości sił skurczu występujących podczas podgrzewania materiału, ale również od stopnia usieciowania materiału taśmy. Aby uzyskać wyraźny efekt, zawartość frakcji żelowej nie powinna przekraczać 80%, najkorzystniej powinna być zawarta w granicach 40-70%.

Poniższe przykłady ilustrują wynalazek nie ograniczając jego zakresu.

Przykład I. Polietylen wytłoczony w postaci folii płaskiej o grubości 0,8 mm i usieciowany do zawartości frakcji żelowej 75% rozciągano między dwoma wałkami metalowymi obracającymi się z różnymi prędkościami, przy czym wałek obracający się wolniej miał temperaturę 120°C, wałek obracający się szybciej miał temperaturę 60°C. Wzajemne prędkości wałków były tak dobrane, że otrzymano wydłużenie 45%. Po schłodzeniu folii otrzymano taśmę termokurczliwą o skurczu około 1,25:1.

Przykład II. Kopolimer etylenu z akrylanem etylu w postaci folii płaskiej o grubości 0,25 mm, zawartości grup akrylowych około 15%, usieciowany do zawartości frakcji żelowej 56%, rozciągano między dwoma wałkami metalowymi w warunkach takich jak w przykładzie I. Otrzymano folię termokurczliwą o skurczu 2:1, Rr= 3900 N/cm², ε = 240%, naprężenie skurczu 222 N/cm2.

P r z y k ł a d III. Mieszaninę polietylenu z octanem winylu o zawartości 5% grup octanowych, wytłoczoną w postaci płyty o grubości 2 mm i orientacji 18%, poddano napromieniowaniu elektronami o energii 0,5 MeV, dawką 120 kGy. Następnie płytę rozciągano 4-krotnie w kierunku wytłaczania w temperaturze 100°C z prędkością 60 cm/min i schłodzono do temperatury 25°C. Otrzymana folia termokurczliwa miała skurcz 4:1 i maksymalną siłę skurczu 4-11 ^N/cm².

162 417

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób otrzymywania taśmy termokurczliwej z materiału na bazie sieciowanych poliolefin, znamienny tym, że materia! formuje się w postaci taśmy, folii płaskiej lub płyty przy możliwie najniższym stopniu orientacji, sieciuje w polu promieniowaniajonizującego i następnie przeprowadza orientację materiału, korzystnie przez rozciąganie w temperaturze 60-130°C, pomiędzy dwoma metalowymi walcami obracającymi się z różnymi prędkościami, przy czym wałek wolniejszy ma temperaturę wyższą od temperatury wałka o mniejszej prędkości, po czym materiał szybko się schładza.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako materiał stosuje się polietylen, jego kopolimery lub ich mieszaniny bez lub z dodatkami na przykład typu antypirenów, pigmentów, sensybilizatorów reakcji sieciowania i stabilizatorów.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sieciowanie prowadzi się za pomocą promieniowania γ z lub ¹³⁷Cs albo elektronami o energii do 13 MeV do stopnia usieciowania mierzonego zawartością frakcji żelowej od 30 do 100%.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces orientacji prowadzi się jednocześnie dla dwóch folii, z których co najmniej jedna jest usieciowana w temperaturze, w której następuje trwałe sklejanie się orientowanych warstw.