RU2751631C1 - Method for introducing additives into polymers - Google Patents
Method for introducing additives into polymers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2751631C1 RU2751631C1 RU2020115303A RU2020115303A RU2751631C1 RU 2751631 C1 RU2751631 C1 RU 2751631C1 RU 2020115303 A RU2020115303 A RU 2020115303A RU 2020115303 A RU2020115303 A RU 2020115303A RU 2751631 C1 RU2751631 C1 RU 2751631C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stretching
- polymer
- liquid medium
- initial
- physically active
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
- B29C55/02—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
- B29C55/10—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial
- B29C55/12—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial biaxial
- B29C55/14—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial biaxial successively
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C55/00—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
- B29C55/02—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
- B29C55/10—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial
- B29C55/12—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial biaxial
- B29C55/16—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial biaxial simultaneously
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/02—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances with solvents, e.g. swelling agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/12—Chemical modification
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnology area
Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, а именно, к области получения нанокомпозитов на основе аморфных стеклообразных и кристаллических полимеров с низкомолекулярными и/или высокомолекулярными добавками, и может быть использовано для улучшения функциональных свойств полимерных изделий, например, в производстве негорючих, антибактериальных, паропроницаемых, электропроводящих и ионпроводящих изделий, упаковочных материалов, а также в строительстве, электронике, медицине и др. При этом термин "полимерный нанокомпозит" используют для описания многокомпонентных полимерных изделий с размером по крайней мере одного из компонентов до 100 нанометров. The invention relates to the field of high molecular weight compounds, namely, to the field of obtaining nanocomposites based on amorphous glassy and crystalline polymers with low molecular weight and / or high molecular weight additives, and can be used to improve the functional properties of polymer products, for example, in the production of non-flammable, antibacterial, vapor permeable, electrically conductive and ion-conductive products, packaging materials, as well as in construction, electronics, medicine, etc. In this case, the term "polymer nanocomposite" is used to describe multicomponent polymer products with a size of at least one of the components up to 100 nanometers.
Уровень техникиState of the art
Известен способ введения добавок в полимерные волокна и получения нанокомпозитов путем их одноосной вытяжки в жидкой среде (патент США 4001367; 1977; B29C 17/02; B29D 27/00). В этих условиях вытяжки в волокне образуется сетка взаимосвязанных пор, заполненных жидкой средой. Вводимая добавка либо растворена в среде, либо сама является жидкостью, способствующей образованию пор в волокне. Способ заявлен для волокон. Недостатком метода является низкое содержание добавок в волокне, не более 25%.A known method of introducing additives into polymer fibers and obtaining nanocomposites by their uniaxial drawing in a liquid medium (US patent 4001367; 1977; B29C 17/02; B29D 27/00). Under these drawing conditions, a network of interconnected pores filled with a liquid medium is formed in the fiber. The additive introduced is either dissolved in the medium, or is itself a liquid that promotes the formation of pores in the fiber. The method is stated for fibers. The disadvantage of this method is the low content of additives in the fiber, no more than 25%.
Известен способ введения красителей в полимерные пленки путем их одноосной вытяжки в физически активных жидких средах (ФАЖС) и придания им прозрачности при отжиге (патент РФ 2305724С1; 2006; класс D06P 7/00; D06P 5/20). Заявлена модификация способа вытяжки полимерных изделий удлиненной формы в ФАЖС для введения красителей и придания прозрачности полученным нанокомпозитам за счет изменения условий сушки и отжига. Способ заявлен только для введения красителей.There is a known method of introducing dyes into polymer films by their uniaxial drawing in physically active liquid media (FAZhS) and making them transparent during annealing (RF patent 2305724С1; 2006; class D06P 7/00; D06P 5/20). The claimed modification of the method of extracting elongated polymer products in FAShS for the introduction of dyes and imparting transparency to the obtained nanocomposites by changing the conditions of drying and annealing. The method is claimed only for the introduction of dyes.
Известен способ введения красителей в полимерные волокна, в котором используется несколько стадий вытяжки в ФАЖС, содержащей краситель. Каждую из стадий вытяжки осуществляют в присутствии ФАЖС, содержащих различные красители (патент РФ 2217543; 2002; D21H21/40; D21H21/42; B42D15/00; B44F1/12). Заявленное волокно может содержать чередующиеся участки, окрашенные в различные цвета. Изобретение относится к модифицированным химическим волокнам, применяемым в производстве деловых, документальных и ценных бумаг, защищенных от подделки, в частности, к окрашенным химическим волокнам. Способ заявлен только для введения красителей в полимерные волокна. Все стадии вытяжки проводятся в одинаковом направлении.There is a known method of introducing dyes into polymer fibers, which uses several stages of drawing in an FAZhS containing a dye. Each of the drawing steps is carried out in the presence of FFA containing various dyes (RF patent 2217543; 2002; D21H21 / 40; D21H21 / 42; B42D15 / 00; B44F1 / 12). The declared fiber may contain alternating areas, dyed in different colors. The invention relates to modified chemical fibers used in the production of business, documentary and security papers, protected from counterfeiting, in particular, to dyed chemical fibers. The method is claimed only for the introduction of dyes into polymer fibers. All drawing steps are carried out in the same direction.
Известен способ введения добавок в полимерные изделия вытянутой формы путем проведения нескольких стадий одноосной вытяжки в ФАЖС, содержащей растворенную добавку (патент РФ 2370506С1; 2008; C08L 39/00; D06P 7/00). В качестве изделий вытянутой формы заявлены пленки, волокна, ленты, стержни. Способ отличается тем, что после первоначальной вытяжки и сушки полимера в натянутом состоянии проводят последующую дополнительную вытяжку в том же направлении в ФАЖС, содержащей другую растворенную добавку. Изобретение позволяет получать модифицированные полимерные изделия с чередованием зон, заполненных только одной или только другой добавкой, а также расширяет область применения известного способа путем его распространения на аморфные, ориентированные или частично ориентированные полимеры. Все стадии вытяжки проводятся в одинаковом направлении.There is a known method of introducing additives into elongated polymer products by carrying out several stages of uniaxial drawing in an FAZhS containing a dissolved additive (RF patent 2370506С1; 2008; C08L 39/00; D06P 7/00). Films, fibers, tapes, rods are declared as elongated products. The method is characterized in that after the initial stretching and drying of the polymer in a stretched state, a subsequent additional stretching is carried out in the same direction in an FFA containing another dissolved additive. The invention makes it possible to obtain modified polymer products with alternating zones filled with only one or only another additive, and also expands the field of application of the known method by extending it to amorphous, oriented or partially oriented polymers. All drawing steps are carried out in the same direction.
Известен способ введения добавок в полимерные изделия вытянутой формы путем проведения нескольких стадий вытяжки в ФАЖС, содержащей растворенную добавку (патент РФ 2375176C1; 2008; B29B 11/16; B29B 15/08; C08L5/00). Способ отличается тем, что первоначальную вытяжку проводят в ФАЖС не смешивающейся с водой и последующую дополнительную вытяжку в том же направлении проводят в водном растворе, содержащем растворенную добавку. Расширяется область применения способа за счет введения добавок растворимых в воде, но плохо или совсем нерастворимых в не смешивающихся с водой органических растворителях. Все стадии вытяжки проводятся в одинаковом направлении.There is a known method of introducing additives into elongated polymer products by carrying out several stages of drawing in an FAZhS containing a dissolved additive (RF patent 2375176C1; 2008; B29B 11/16; B29B 15/08; C08L5 / 00). The method is characterized in that the initial drawing is carried out in an FAShS immiscible with water and the subsequent additional drawing in the same direction is carried out in an aqueous solution containing a dissolved additive. The field of application of the method is expanded due to the introduction of additives soluble in water, but poorly or completely insoluble in water-immiscible organic solvents. All drawing steps are carried out in the same direction.
Известен способ получения оптохимических сенсоров, путем вытяжки изделий вытянутой формы из аморфных стеклообразных и кристаллических полимеров путем вытяжки в ФАЖС, содержащей чувствительный к кислороду краситель, либо путем вытяжки в ФАЖС и последующего импрегнирования чувствительных к кислороду красителей в образовавшуюся пористую структуру (патент США 20110244592; 2008; GO1N 21/00; GO1N 31/22; GO1N 21/78; BO1D 67/00; GO1N 21/64; GO1N 21/77).There is a known method of obtaining optochemical sensors, by drawing elongated products from amorphous glassy and crystalline polymers by drawing in an FFA containing an oxygen sensitive dye, or by drawing in an FFA and subsequent impregnation of oxygen sensitive dyes into the resulting porous structure (US patent 20110244592; 2008 ; GO1N 21/00; GO1N 31/22; GO1N 21/78; BO1D 67/00; GO1N 21/64; GO1N 21/77).
Известен способ введения добавок в полимеры путем вытяжки полимерного изделия вытянутой формы из аморфного или аморфно-кристаллического, ориентированного, неориентированного или частично ориентированного полимера в водной эмульсии типа масло-в-воде, содержащей воду в качестве протяженной фазы и эмульгированную в воде ФАЖС (дисперсная фаза), не смешивающуюся с водой при температуре вытяжки (патент РФ 2585003; 2014; B29C67/00, B82B3/00, D01D5/247). При этом вводимую добавку растворяют в водной среде. Изобретение позволяет упростить способ введения добавок в полимеры и расширить область его применения путем распространения на вводимые добавки, растворимые в воде, но плохо или совсем не растворимые в не смешивающихся с водой органических растворителях.A known method of introducing additives into polymers by drawing an elongated polymer article from an amorphous or amorphous-crystalline, oriented, non-oriented or partially oriented polymer in an aqueous emulsion of the oil-in-water type containing water as an extended phase and emulsified in water FAZhS (dispersed phase ), immiscible with water at the exhaust temperature (RF patent 2585003; 2014; B29C67 / 00, B82B3 / 00, D01D5 / 247). In this case, the additive introduced is dissolved in an aqueous medium. The invention makes it possible to simplify the method of introducing additives into polymers and to expand the scope of its application by extending to added additives that are soluble in water, but poorly or completely insoluble in water-immiscible organic solvents.
Известен способ введения добавок в полимерные изделия вытянутой формы из аморфного или аморфно-кристаллического, ориентированного, неориентированного или частично ориентированного полимера путем вытяжки в водной эмульсии типа масло-в-воде, содержащей воду в качестве непрерывной фазы и эмульгированную в воде физически активную жидкую среду, не смешивающуюся с водой при температуре вытяжки в качестве дисперсной среды (патент РФ № 2585001; B29C67/00, B82B3/00, D01D5/247). При этом вводимую добавку растворяют в физически активной жидкой среде. Изобретение позволяет упростить известный способ и расширить область его применения путем распространения на вводимые добавки, растворимые в органических растворителях, не смешивающихся с водой.A known method of introducing additives into elongated polymer products from an amorphous or amorphous-crystalline, oriented, unoriented or partially oriented polymer by drawing in an aqueous emulsion of the oil-in-water type containing water as a continuous phase and a physically active liquid medium emulsified in water, immiscible with water at the extract temperature as a dispersed medium (RF patent No. 2585001; B29C67 / 00, B82B3 / 00, D01D5 / 247). In this case, the added additive is dissolved in a physically active liquid medium. The invention makes it possible to simplify the known method and expand the scope of its application by extending to added additives that are soluble in organic solvents that are not miscible with water.
Наиболее близким к заявляемому является способ введения добавок в полимерные волокна путем их одноосной вытяжки в ФАЖС, содержащей растворенную добавку, использующий специальные механические устройства (крейзаторы) для увеличения числа локальных зон деформации (крейзов). Использование крейзаторов позволило повысить содержание введенной добавки в волокне (патент США № 5516473; 1996; В29С 55/04; В29С 67/00). Недостатком данного патента является использование специальных механических устройств для повышения содержания введенной добавки, что усложняет и удорожает технологию процесса. Известные способы используют одноосную вытяжку полимерных изделий, в основном волокон, в одну или несколько стадий. При этом последующие стадии вытяжки проводят в направлении, совпадающем с направлением первоначальной вытяжки. Перспективной является модификация способа с использованием механических устройств (крейзаторов), позволяющих увеличить число локальных зон деформации (крейзов) и повысить содержание вводимой добавки. Однако использование крейзаторов усложняет процесс и необходима разработка новых способов, позволяющих увеличить содержание вводимых добавок. The closest to the claimed is a method of introducing additives into polymer fibers by their uniaxial drawing in FAShS containing a dissolved additive, using special mechanical devices (crazers) to increase the number of local deformation zones (crazes). The use of crazers made it possible to increase the content of the added additive in the fiber (US patent No. 5516473; 1996; В29С 55/04; В29С 67/00). The disadvantage of this patent is the use of special mechanical devices to increase the content of the introduced additive, which complicates and increases the cost of the process technology. Known methods use uniaxial drawing of polymer products, mainly fibers, in one or more stages. In this case, the subsequent stages of drawing are carried out in the direction coinciding with the direction of the initial drawing. A promising modification of the method with the use of mechanical devices (craisers), allowing to increase the number of local deformation zones (crazes) and increase the content of the additive introduced. However, the use of crazers complicates the process and it is necessary to develop new methods to increase the content of added additives.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Технической задачей изобретения является разработка способа двухосной вытяжки для введения добавок в полимерные изделия вытянутой формы (пленки, ленты) из аморфных стеклообразных или кристаллических полимеров с повышенным содержанием вводимой добавки по сравнению со способом, использующим одноосную вытяжку в тех же условиях деформирования и при одинаковой общей степени вытяжки полимера.The technical objective of the invention is to develop a biaxial drawing method for introducing additives into elongated polymer products (films, ribbons) made of amorphous glassy or crystalline polymers with an increased content of the added additive as compared to the method using uniaxial drawing under the same deformation conditions and with the same total degree polymer extracts.
Технический результат заключается в получении полимерных изделий, характеризующихся повышенным содержанием вводимых добавок, что обеспечивается посредством одновременной или последовательной вытяжки полимерных изделий не менее чем в двух направлениях в одинаковых или отличающихся ФАЖС, содержащих одну или несколько одинаковых или отличающихся добавок.The technical result consists in obtaining polymer products characterized by an increased content of added additives, which is ensured by simultaneous or sequential drawing of polymer products in at least two directions in the same or different FAZhS containing one or more identical or different additives.
Указанный технический результат достигается одновременной двухосной или несколькими последовательными вытяжками полимерных пленок под различными углами в ФАЖС, содержащей одну или несколько вводимых добавок, с последующей стадией удаления среды в натянутом состоянии. The specified technical result is achieved by simultaneous biaxial or several sequential stretching of polymer films at different angles in FAShS containing one or more added additives, followed by the stage of removing the medium in a stretched state.
Данный способ основан на известном явлении крейзинга полимеров, происходящем в процессе растяжения полимерных изделий вытянутой формы (полимерных пленок, волокон, стержней, лент и т.д.) в специально подобранной ФАЖС (Волынский А.Л., Бакеев Н.Ф., Роль поверхностных явлений в структурно-механическом поведении твердых полимеров, Москва, Физматлит, с. 536, 2014; Ярышева Л.М., Волынский А.Л., Бакеев Н.Ф., Крейзинг как метод создания пористых материалов, Высокомолекулярные соединения, серия Б, том 35, №7, с. 913, 1993).This method is based on the well-known phenomenon of polymer crazing, which occurs during stretching of polymer products of an elongated shape (polymer films, fibers, rods, ribbons, etc.) in a specially selected FAZhS (Volynsky A.L., Bakeev N.F., Role surface phenomena in the structural and mechanical behavior of solid polymers, Moscow, Fizmatlit, p. 536, 2014; Yarysheva L.M., Volynsky A.L., Bakeev N.F., Crazing as a method of creating porous materials, High molecular weight compounds, series B , volume 35, no. 7, p. 913, 1993).
В этих условиях деформация полимеров осуществляется в локальных зонах деформации, называемых крейзами. Развитие крейзов осуществляется в направлении перпендикулярном оси вытяжки и сопровождается образованием в крейзах взаимосвязанных пор наноразмерного уровня. При вытяжке полимеров в ФАЖС, содержащей растворенную добавку, раствор заполняет пористую структуру крейзов и дальнейшее удаление среды приводит к образованию нанокомпозита. Under these conditions, the deformation of polymers occurs in local deformation zones called crazes. The development of crazes is carried out in the direction perpendicular to the drawing axis and is accompanied by the formation of interconnected pores of the nanoscale level in the crazes. When the polymers are drawn out in an FAZhS containing a dissolved additive, the solution fills the porous structure of crazes and further removal of the medium leads to the formation of a nanocomposite.
В качестве полимера можно использовать аморфные стеклообразные полимеры с температурой стеклования выше температуры вытяжки или кристаллические полимеры с температурой плавления выше температуры вытяжки, при этом аморфные стеклообразные или кристаллические полимеры могут быть неориентированными или частично ориентированными, например, полиэтилентерефталат, поливинилхлорид, полиэтилен высокой плотности, полипропилен, поливиниловый спирт, полиамиды, фторированные полиолефины и т.д. Можно использовать как гомополимеры, так и сополимеры, а также двухкомпонентные и многокомпонентные смеси полимеров. Толщина исходных полимерных пленок может варьироваться от 5 до 1000 микрон. Средневесовую молекулярную массу (Mw) исходных полимеров можно варьировать в широких пределах, например, от 10000 до нескольких миллионов.As a polymer, you can use amorphous glassy polymers with a glass transition temperature above the drawing temperature or crystalline polymers with a melting point above the drawing temperature, while the amorphous glassy or crystalline polymers can be unoriented or partially oriented, for example, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, high density polyethylene, polypropylene, polyvinyl alcohol, polyamides, fluorinated polyolefins, etc. Both homopolymers and copolymers can be used, as well as bicomponent and multicomponent polymer blends. The thickness of the original polymer films can vary from 5 to 1000 microns. The weight average molecular weight (M w ) of the starting polymers can vary within wide limits, for example, from 10,000 to several million.
В качестве ФАЖС, пригодных для вытяжки, могут быть использованы жидкости, смачивающие полимер, например, такие как спирты, кетоны, углеводороды, хлорированные углеводороды и т.д., а также их бинарные и многокомпонентные растворы, эмульсии и газы в суперкритическом состоянии. As FFAs suitable for drawing, there can be used liquids that wet the polymer, for example, such as alcohols, ketones, hydrocarbons, chlorinated hydrocarbons, etc., as well as their binary and multicomponent solutions, emulsions and gases in a supercritical state.
В качестве вводимой низкомолекулярной добавки можно использовать любые растворимые в используемой ФАЖС органические и неорганические вещества, а также смеси таких веществ, использующиеся в методе введения добавок путем одноосной вытяжки [патент США № 5516473; 1996; В29С 55/04; В29С 67/00; Волынский А.Л., Волынский А.Л., Бакеев Н.Ф Роль поверхностных явлений в структурно-механическом поведении полимеров. М.: Физматлит. с. 536, 2014], (красители, антипирены, репелленты, антистатики, сенсорные функциональные добавки, антибактерицидные добавки, лекарственные препараты и т.д.). Максимальная концентрация вводимой добавки определяется ее растворимостью в ФАЖС. As the introduced low molecular weight additive, you can use any organic and inorganic substances soluble in the used FAZhS, as well as mixtures of such substances used in the method of introducing additives by uniaxial drawing [US patent No. 5516473; 1996; В29С 55/04; В29С 67/00; Volynskiy AL, Volynskiy AL, Bakeev NF The role of surface phenomena in the structural-mechanical behavior of polymers. Moscow: Fizmatlit. with. 536, 2014], (dyes, flame retardants, repellents, antistatic agents, sensory functional additives, antibacterial additives, drugs, etc.). The maximum concentration of the added additive is determined by its solubility in FAZhS.
Вытяжку полимеров можно проводить в широком интервале температур, например, от температуры замерзания используемой ФАЖС до температуры кипения в том случае, если температура кипения среды выше температуры стеклования аморфного стеклообразного полимера и выше температуры плавления кристаллического полимера.The stretching of polymers can be carried out in a wide range of temperatures, for example, from the freezing point of the used FFA to the boiling point if the boiling point of the medium is higher than the glass transition temperature of the amorphous glassy polymer and higher than the melting point of the crystalline polymer.
Вытяжку полимеров можно осуществлять с различными скоростями, например, от 1×10-2 до 1×105 мм/мин. Степень вытяжки можно варьировать в широких пределах, от 2% до разрывного удлинения полимера. Перед вытяжкой аморфные стеклообразные или кристаллические полимеры могут быть подвергнуты предварительной температурной обработке, осуществляемой с целью совершенствования их структуры (для снятия внутренних напряжений или увеличения степени кристалличности), или частичной ориентации.The stretching of the polymers can be carried out at various speeds, for example, from 1 × 10 -2 to 1 × 10 5 mm / min. The stretch ratio can be varied within wide limits, from 2% to elongation at break of the polymer. Before drawing, amorphous glassy or crystalline polymers can be subjected to a preliminary temperature treatment, carried out in order to improve their structure (to remove internal stresses or increase the degree of crystallinity), or partial orientation.
Удаление среды из объема изделия осуществляют путем ее испарения при температуре от комнатной температуры до температуры кипения ФАЖС.Removal of the medium from the volume of the product is carried out by evaporation at a temperature from room temperature to the boiling point of the FAZhS.
Изобретение позволяет ввести органические и неорганические добавки, а также их смеси и получить нанокомпозиты на основе как аморфных, так и кристаллических полимеров с повышенным содержанием вводимых добавок.The invention makes it possible to introduce organic and inorganic additives, as well as their mixtures, and to obtain nanocomposites based on both amorphous and crystalline polymers with an increased content of added additives.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Все используемые реагенты являются коммерчески доступными. All reagents used are commercially available.
Заявляемый способ может быть реализован на любом известном, применяемом в промышленности, оборудовании для ориентационной вытяжки полимерных изделий, снабженным средствами, обеспечивающими контакт поверхности изделия с ФАЖС, например, посредством погружения в раствор или орошения поверхности изделия указанной средой. На этапах вытяжки может быть использована ФАЖС одного состава или разных составов. Сушка изделий может быть осуществлена в сушильных камерах или в непрерывном режиме при использовании струи сжатого воздуха. Время сушки до полного удаления среды определяется гравиметрически по уменьшению массы образцов до постоянного веса и зависит от толщины пленок, температуры сушки и используемого оборудования.The inventive method can be implemented on any equipment known in the industry for orientational stretching of polymer products, equipped with means that ensure contact of the surface of the product with the FAZhS, for example, by immersion in a solution or sprinkling the surface of the product with the specified medium. At the stages of drawing, FAZhS of the same composition or of different compositions can be used. Drying of products can be carried out in drying chambers or in continuous mode using a jet of compressed air. Drying time until complete removal of the medium is determined gravimetrically by reducing the mass of the samples to constant weight and depends on the thickness of the films, drying temperature and the equipment used.
Введение добавок может осуществляться при одновременной двухосной вытяжке в двух взаимно противоположных направлениях или при последовательной вытяжке полимерных изделий в различных направлениях. После проведения вытяжки полимера в ФАЖС, содержащей растворенную добавку, осуществляют сушку полимера в натянутом состоянии.The addition of additives can be carried out with simultaneous biaxial stretching in two mutually opposite directions or with sequential stretching of polymer products in different directions. After carrying out the drawing of the polymer in the FAZhS containing the dissolved additive, the polymer is dried in a stretched state.
Последовательная вытяжка полимеров осуществляется под углом от 10 до 90 градусов в направлении, отличающемся от направления первоначальной вытяжки, и может включать следующие стадии. Sequential stretching of polymers is carried out at an angle of 10 to 90 degrees in a direction different from the direction of the original stretching, and may include the following stages.
Первоначальная вытяжка полимеров проводится в ФАЖС, содержащей растворенную добавку. Затем вытянутую пленку освобождают из зажимов растягивающего устройства и без удаления ФАЖС, содержащей растворенную добавку, проводят последующую дополнительную вытяжку в направлении, отличающемся от направления первоначальной вытяжки. Сушку производят в натянутом состоянии.The initial drawing of polymers is carried out in an FFA containing a dissolved additive. Then the stretched film is released from the clamps of the stretching device and, without removing the FAZhS containing the dissolved additive, the subsequent additional stretching is carried out in a direction different from the direction of the initial stretching. Drying is carried out in a stretched state.
Первоначальная вытяжка в ФАЖС, содержащей растворенную добавку, сушка в натянутом состоянии, последующая вытяжка в ФАЖС, содержащей растворенную добавку в направлении, отличающемся от направления первоначальной вытяжки, сушка в натянутом состоянии.Initial stretching in an FFA containing the dissolved additive, drying in a stretched state, subsequent stretching in an FFA containing the dissolved additive in a direction different from the direction of the original stretching, drying in a stretched state.
Одновременная двухосная вытяжка в ФАЖС, содержащей растворенную добавку, проводится в двух взаимно перпендикулярных направлениях, сушка в натянутом состоянии.Simultaneous biaxial drawing in FAShS containing a dissolved additive is carried out in two mutually perpendicular directions, drying in a stretched state.
Преимущества предложенного способа иллюстрируют следующие примеры. The advantages of the proposed method are illustrated by the following examples.
В приведенных примерах одноосную и последовательную двухосную вытяжку полимеров осуществляли с помощью динамометра, предназначенного для растяжения полимеров с различными скоростями и снабженного термокамерой. Одновременную двухосную вытяжку полимеров проводили в ручных зажимах, позволяющих проводить одновременную вытяжку в двух взаимно противоположных направлениях. Сушку деформированных образцов осуществляли с использованием струи сжатого воздуха. In the given examples, uniaxial and sequential biaxial stretching of polymers was carried out using a dynamometer designed for stretching polymers at different rates and equipped with a heat chamber. Simultaneous biaxial stretching of polymers was carried out in hand clamps, allowing simultaneous stretching in two mutually opposite directions. Drying of deformed samples was carried out using a jet of compressed air.
Пример 1. Контрольный Example 1. Control
Пленку аморфного стеклообразного полиэтилетерефталата (ПЭТФ) толщиной 50 мкм помещают в водный раствор изопропанола (отношение изопропанола к воде по объему 6:4), который является физически активной жидкой средой (ФАЖС) по отношению к ПЭТФ и содержит 7 масс.% антипирена, диаммонийфосфата (ДАФ). Пленку одноосно вытягивают при комнатной температуре (в диапазоне от 18 до 25ºC) в растворе ФАЖС с ДАФ на величину деформации 300%, со скоростью вытяжки 50 мм/мин вынимают из ФАЖС и не вынимая из зажимов сушат в натянутом состоянии при комнатной температуре в направлении вытяжки. После сушки исследуют структуру полученного нанокомпозита, а также содержание в нем ДАФ. Исследование с помощью оптической микроскопии фиксирует наличие чередующихся отдельных зон деформации (крейзов), направленных перпендикулярно направлению вытяжки. Методом гравиметрии показано, что содержание антипирена в нанокомпозите составило 6.7%. A film of amorphous glassy polyethylene terephthalate (PET) with a thickness of 50 μm is placed in an aqueous solution of isopropanol (the ratio of isopropanol to water by volume is 6: 4), which is a physically active liquid medium (FFA) in relation to PET and contains 7 wt.% Flame retardant, diammonium phosphate ( DAF). The film is uniaxially stretched at room temperature (in the range from 18 to 25ºC) in a solution of FADS with DAP by a deformation value of 300%, with a drawing speed of 50 mm / min, it is removed from the FADS and, without removing it from the clamps, is dried in a stretched state at room temperature in the direction of drawing ... After drying, investigate the structure of the obtained nanocomposite, as well as the content of DAP in it. Examination using optical microscopy reveals the presence of alternating separate deformation zones (crazes) directed perpendicular to the direction of drawing. It was shown by gravimetry that the fire retardant content in the nanocomposite was 6.7%.
Пример 2.Example 2.
Пленку аморфного стеклообразного ПЭТФ толщиной 50 мкм помещают в водный раствор изопропанола (отношение изопропанола к воде по объему 6:4), который является ФАЖС по отношению к ПЭТФ и содержит 7 масс.% ДАФ. Пленку вытягивают при комнатной температуре на величину деформации 150% со скоростью вытяжки 50 мм/мин. Затем вытянутую пленку без удаления ФАЖС, содержащей ДАФ, освобождают из зажимов растягивающего устройства и, проводят последующую дополнительную вытяжку пленки в перпендикулярном направлении по отношению к первоначальной вытяжке при комнатной температуре на величину деформации 150% со скоростью вытяжки 50 мм/мин в среде одинаковой с первоначальной вытяжкой. Суммарная степень первоначальной и последующей дополнительной вытяжки пленки аналогична степени вытяжки полимера в контрольном примере 1 и составила 300%. После дополнительной вытяжки пленку вынимают из ФАЖС, сушат при комнатной температуре в натянутом состоянии и исследуют структуру полученного нанокомпозита, а также содержание в нем ДАФ. Исследование с помощью оптической микроскопии фиксирует наличие чередующихся отдельных зон деформации (крейзов), направленных в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Методом гравиметрии показано, что содержание ДАФ в нанокомпозите составило 13.6%. A film of amorphous glassy PET with a thickness of 50 μm is placed in an aqueous solution of isopropanol (the ratio of isopropanol to water by volume is 6: 4), which is FAZhS in relation to PET and contains 7 wt% DAP. The film is stretched at room temperature by a deformation amount of 150% with a drawing speed of 50 mm / min. Then the stretched film, without removing the FAShS containing DAP, is released from the clamps of the stretching device and the subsequent additional stretching of the film is carried out in the perpendicular direction with respect to the initial stretching at room temperature by a deformation amount of 150% at a drawing speed of 50 mm / min in an environment identical to the initial hood. The total degree of the initial and subsequent additional stretching of the film is similar to the degree of stretching of the polymer in the control example 1 and was 300%. After additional stretching, the film is removed from the FAShS, dried at room temperature in a stretched state, and the structure of the resulting nanocomposite and the DAP content in it are examined. Examination using optical microscopy records the presence of alternating separate deformation zones (crazes) directed in two mutually perpendicular directions. It was shown by gravimetry that the DAP content in the nanocomposite was 13.6%.
Пример 3. Пленку аморфного стеклообразного ПЭТФ толщиной 50 мкм помещают в водный раствор изопропанола (отношение изопропанола к воде по объему 6:4), который является ФАЖС по отношению к ПЭТФ и содержит 7 масс.% ДАФ. Пленку вытягивают при комнатной температуре на величину деформации 100% со скоростью вытяжки 50 мм/мин. Затем вытянутую пленку вынимают из ФАЖС, и, не вынимая из зажимов сушат в натянутом состоянии при комнатной температуре. Последующую (вторую) вытяжку пленки проводят при комнатной температуре в направлении перпендикулярном первоначальной вытяжке на величину деформации 100% со скоростью вытяжки 5 мм/мин в среде одинаковой с первоначальной вытяжкой. Затем вытянутую пленку вынимают из ФАЖС, сушат, не вынимая из зажимов растягивающего устройства, и проводят последующую дополнительную (третью) вытяжку пленки при комнатной температуре в направлении под углом 45 градусов по отношению ко второй вытяжке в среде одинаковой с первоначальной вытяжкой. Суммарная степень первоначальной и последующих дополнительных вытяжек пленки аналогична степени вытяжки полимера в контрольном примере 1 и составила 300%. После третьей дополнительной вытяжки пленку вынимают из ФАЖС, сушат в натянутом состоянии при комнатной температуре и исследуют структуру полученного нанокомпозита, а также содержание в нем ДАФ. Исследование с помощью оптической микроскопии фиксирует наличие чередующихся отдельных зон деформации (крейзов), направленных в трех направлениях, соответственно 90, 0 и 45 градусов по отношению к оси первоначальной вытяжки пленки. Методом гравиметрии показано, что содержание ДАФ в нанокомпозите составило 16%. Example 3. A film of amorphous glassy PET with a thickness of 50 μm is placed in an aqueous solution of isopropanol (the ratio of isopropanol to water by volume is 6: 4), which is FAZhS in relation to PET and contains 7 wt% DAP. The film is stretched at room temperature by a deformation amount of 100% with a drawing speed of 50 mm / min. Then the stretched film is taken out of the FAShS, and, without removing it from the clamps, is dried in a stretched state at room temperature. The subsequent (second) stretching of the film is carried out at room temperature in the direction perpendicular to the initial stretching by the amount of deformation of 100% at a drawing speed of 5 mm / min in an environment the same as the initial stretching. Then the stretched film is removed from the FAShS, dried without removing the stretching device from the clamps, and the subsequent additional (third) stretching of the film is carried out at room temperature in a direction at an angle of 45 degrees with respect to the second stretching in an environment identical to the initial stretching. The total degree of the initial and subsequent additional stretches of the film is similar to the degree of stretching of the polymer in the control example 1 and amounted to 300%. After the third additional drawing, the film is removed from the FAZhS, dried in a stretched state at room temperature, and the structure of the resulting nanocomposite and the DAP content in it are examined. Examination using optical microscopy records the presence of alternating separate deformation zones (crazes) directed in three directions, respectively, 90, 0 and 45 degrees with respect to the axis of the original film stretch. It was shown by gravimetry that the DAP content in the nanocomposite was 16%.
Пример 4. контрольныйExample 4.control
Пленку аморфного стеклообразного ПЭТФ толщиной 100 мкм помещают в водный раствор изопропанола (отношение изопропанола к воде по объему 6:4), содержащем 7 масс.% ДАФ. Пленку вытягивают при комнатной температуре на величину деформации 200% со скоростью вытяжки 5 мм/мин вынимают из ФАЖС и сушат при комнатной температуре в натянутом состоянии в направлении вытяжки. Исследование с помощью оптической микроскопии фиксирует наличие чередующихся отдельных зон деформации (крейзов), одинаково направленных перпендикулярно направлению вытяжки. Методом гравиметрии показано, что содержание ДАФ в нанокомпозите составило 6.2%. A film of amorphous glassy PET with a thickness of 100 μm is placed in an aqueous solution of isopropanol (the ratio of isopropanol to water by volume is 6: 4) containing 7 wt% DAP. The film is stretched at room temperature by a deformation value of 200% with a drawing speed of 5 mm / min, removed from the FFA and dried at room temperature in a stretched state in the direction of drawing. Examination using optical microscopy reveals the presence of alternating separate zones of deformation (crazes), equally directed perpendicular to the direction of drawing. It was shown by gravimetry that the DAP content in the nanocomposite was 6.2%.
Пример 5.Example 5.
Пленку аморфного стеклообразного ПЭТФ толщиной 100 мкм помещают в водный раствор изопропанола (отношение изопропанола к воде по объему 6:4), который является ФАЖС по отношению к ПЭТФ, и содержит 7 масс% ДАФ. Пленку вытягивают при комнатной температуре в растворе ФАЖС с ДАФ на величину деформации 150% со скоростью вытяжки 5 мм/мин. Затем вытянутую пленку вынимают из ФАЖС и сушат при комнатной температуре в натянутом состоянии. Последующую дополнительную вытяжку пленки проводят при комнатной температуре в направлении перпендикулярном первоначальной вытяжке на величину деформации 50% со скоростью вытяжки 5 мм/мин в среде одинаковой с первоначальной вытяжкой. Суммарная степень первоначальной и последующей дополнительной вытяжки аналогична степени вытяжки полимера в контрольном примере 4 и составила 200%. После последующей дополнительной вытяжки пленку вынимают из ФАЖС и сушат при комнатной температуре в натянутом состоянии и исследуют структуру полученного нанокомпозита, а также содержание в нем ДАФ. Исследование с помощью оптической микроскопии фиксирует наличие чередующихся отдельных зон деформации (крейзов), направленных в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Методом гравиметрии показано, что содержание ДАФ в нанокомпозите составило 12%. A film of amorphous glassy PET with a thickness of 100 µm is placed in an aqueous solution of isopropanol (the ratio of isopropanol to water by volume is 6: 4), which is FAZhS in relation to PET, and contains 7 wt% DAP. The film is stretched at room temperature in a solution of FAZhS with DAP by a deformation value of 150% at a stretching rate of 5 mm / min. Then the stretched film is taken out of the FFA and dried at room temperature in a stretched state. The subsequent additional stretching of the film is carried out at room temperature in the direction perpendicular to the initial stretching by a deformation amount of 50% at a stretching speed of 5 mm / min in an environment identical to the initial stretching. The total degree of initial and subsequent additional stretching is similar to that of the polymer in Control Example 4 and was 200%. After the subsequent additional drawing, the film is taken out of the FAShS and dried at room temperature in a stretched state, and the structure of the obtained nanocomposite, as well as the content of DAP in it, is investigated. Examination using optical microscopy records the presence of alternating separate deformation zones (crazes) directed in two mutually perpendicular directions. It was shown by gravimetry that the DAP content in the nanocomposite was 12%.
Пример 6.Example 6.
Пленку аморфного стеклообразного ПЭТФ толщиной 100 мкм помещают в водный раствор изопропанола (отношение изопропанола к воде по объему 6:4), который является ФАЖС по отношению к ПЭТФ, и содержит 7 масс.% ДАФ. Пленку вытягивают при комнатной температуре в растворе ФАЖС с ДАФ на величину деформации 150% со скоростью вытяжки 5 мм/мин. Затем вынимают из ФАЖС и сушат при комнатной температуре в натянутом состоянии. Последующую дополнительную вытяжку пленки проводят под углом 45 градусов по отношению к направлению первоначальной вытяжки на величину деформации 50% со скоростью вытяжки 5 мм/мин в среде одинаковой с первоначальной вытяжкой. Последующую дополнительную вытяжку пленки на величину деформации 50% со скоростью вытяжки 5 мм/мин проводят при комнатной температуре под углом 45 градусов по отношению к первоначальной вытяжке. Суммарная степень первоначальной и последующей дополнительной вытяжки аналогична степени вытяжки полимера в контрольном примере 3 и составила 200%. Исследование с помощью оптической микроскопии фиксирует наличие чередующихся отдельных зон деформации (крейзов), направленных под углом 45 градусов по отношению друг к другу. Содержание ДАФ в нанокомпозите составило 12%. A film of amorphous glassy PET with a thickness of 100 μm is placed in an aqueous solution of isopropanol (the ratio of isopropanol to water by volume is 6: 4), which is FAZhS in relation to PET, and contains 7 wt.% DAP. The film is stretched at room temperature in a solution of FAZhS with DAP by a deformation value of 150% at a stretching rate of 5 mm / min. Then they are taken out of the FAZhS and dried at room temperature in a stretched state. The subsequent additional stretching of the film is carried out at an angle of 45 degrees with respect to the direction of the initial stretching by the amount of deformation of 50% at a drawing speed of 5 mm / min in an environment the same as the initial stretching. The subsequent additional stretching of the film by the amount of deformation of 50% at a drawing speed of 5 mm / min is carried out at room temperature at an angle of 45 degrees with respect to the initial stretching. The total degree of initial and subsequent additional stretching is similar to that of the polymer in the control example 3 and was 200%. Examination using optical microscopy reveals the presence of alternating separate deformation zones (crazes) directed at an angle of 45 degrees with respect to each other. The DAP content in the nanocomposite was 12%.
Пример 7.Example 7.
Пленку аморфного стеклообразного ПЭТФ толщиной 50 мкм помещают в водный раствор изопропанола (отношение изопропанола к воде по объему 6:4), являющийся ФАЖС по отношению к ПЭТФ, и содержащий 7 масс.% ДАФ. Пленку вытягивают при комнатной температуре в растворе ФАЖС с ДАФ на величину деформации 200% со скоростью вытяжки 5 мм/мин. Затем вытянутую пленку вынимают из ФАЖС и сушат при комнатной температуре в натянутом состоянии. Последующую дополнительную вытяжку пленки в направлении перпендикулярном направлению первоначальной вытяжки проводят при комнатной температуре на величину деформации 50% со скоростью вытяжки 5 мм/мин в растворе содержащем 20 об.% этилового спирта и 80 об.% полиэтиленгликоля молекулярной массы 400, также являющегося ФАЖС по отношению к ПЭТФ. После последующей дополнительной вытяжки пленку вынимают из ФАЖС, сушат при комнатной температуре в натянутом состоянии и исследуют структуру полученного нанокомпозита, а также содержание в нем ДАФ. Исследование с помощью оптической микроскопии фиксирует наличие локальных зон деформации (крейзов), направленных в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Крейзы, образованные при первоначальной вытяжке, содержат ДАФ. Крейзы, образованные при последующей дополнительной вытяжке в перпендикулярном направлении, содержат полиэтиленгликоль. Содержание полиэтиленгликоля в нанокомпозите составило 30%. Содержание ДАФ в нанокомпозите составило 6,2 %. A film of amorphous glassy PET with a thickness of 50 µm is placed in an aqueous solution of isopropanol (the ratio of isopropanol to water by volume is 6: 4), which is FAZhS in relation to PET, and contains 7 wt.% DAP. The film is stretched at room temperature in a solution of FAZhS with DAP by a strain value of 200% at a stretching rate of 5 mm / min. Then the stretched film is taken out of the FFA and dried at room temperature in a stretched state. The subsequent additional stretching of the film in the direction perpendicular to the direction of the initial stretching is carried out at room temperature by a deformation value of 50% with a drawing speed of 5 mm / min in a solution containing 20 vol.% Ethyl alcohol and 80 vol.% Polyethylene glycol with a molecular weight of 400, which is also FAGS with respect to to PET. After the subsequent additional drawing, the film is taken out of the FAShS, dried at room temperature in a stretched state, and the structure of the obtained nanocomposite and the DAP content in it are examined. Examination using optical microscopy records the presence of local deformation zones (crazes) directed in two mutually perpendicular directions. Crazes formed during the initial drawing contain DAP. Crazes formed during subsequent additional stretching in the perpendicular direction contain polyethylene glycol. The content of polyethylene glycol in the nanocomposite was 30%. The DAP content in the nanocomposite was 6.2%.
Пример 8 (контрольный). Ленту полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) толщиной 25 мкм, частично ориентированного в процессе экструзии, со степенью кристалличности 60% помещают в водный раствор этанола (отношение этанола к воде по объему 7:1), содержащий 20 масс.% полиэтиленгликоля молекулярной массы 2 тыс., одноосно вытягивают при комнатной температуре на 400% со скоростью вытяжки 2 мм/мин вынимают из ФАЖС и сушат при комнатной температуре в натянутом состоянии. Методом гравиметрии показано, что содержание полиэтиленгликоля в нанокомпозите составило 35%. Example 8 (control). A tape of high density polyethylene (HDPE) with a thickness of 25 μm, partially oriented during extrusion, with a degree of crystallinity of 60% is placed in an aqueous solution of ethanol (the ratio of ethanol to water by volume is 7: 1), containing 20 wt.% Of polyethylene glycol with a molecular weight of 2 thous. , uniaxially stretched at room temperature by 400% with a drawing speed of 2 mm / min, removed from the FASH and dried at room temperature in a stretched state. It was shown by gravimetry that the content of polyethylene glycol in the nanocomposite was 35%.
Пример 9. Ленту ПЭВП толщиной 25 мкм, частично ориентированного в процессе экструзии, со степенью кристалличности 60% помещают в водный раствор этанола (отношение этанола к воде по объему 7:1), содержащий 20 масс.% полиэтиленгликоля молекулярной массы 2 тыс., одновременно вытягивают при комнатной температуре на 200% со скоростью вытяжки 2 мм/мин в двух взаимно перпендикулярных направлениях, вынимают из ФАЖС и сушат при комнатной температуре в натянутом состоянии. Суммарная степень вытяжки аналогична степени вытяжки полимера в контрольном примере 8 и составила 400%. Методом гравиметрии показано, что содержание полиэтиленоксида в нанокомпозите составило 45%. Example 9. A tape of HDPE 25 μm thick, partially oriented during the extrusion process, with a degree of crystallinity of 60% is placed in an aqueous solution of ethanol (the ratio of ethanol to water by volume is 7: 1) containing 20 wt.% Of polyethylene glycol with a molecular weight of 2 thousand, at the same time stretched at room temperature by 200% with a drawing speed of 2 mm / min in two mutually perpendicular directions, removed from the FASH and dried at room temperature in a stretched state. The total draw ratio is similar to the polymer draw ratio in the control example 8 and was 400%. It was shown by gravimetry that the content of polyethylene oxide in the nanocomposite was 45%.
Пример 10 (контрольный). Пленку ПЭВП толщиной 70 мкм, частично ориентированного в процессе экструзии, со степенью кристалличности 64% помещают в водный раствор этанола (отношение этанола к воде по объему 7:1), содержащий 20 масс.% полиэтиленгликоля молекулярной массы 2 тыс., одноосно вытягивают при температуре 50 градусов на 300% со скоростью вытяжки 50 мм/мин, вынимают из ФАЖС и сушат при температуре 50 градусов в натянутом состоянии. Методом гравиметрии показано, что содержание полиэтиленгликоля в нанокомпозите составило 32%. Example 10 (control). A 70 μm thick HDPE film, partially oriented during the extrusion process, with a crystallinity of 64%, is placed in an aqueous solution of ethanol (the ratio of ethanol to water by volume is 7: 1) containing 20 wt% polyethylene glycol with a molecular weight of 2,000, uniaxially stretched at a temperature 50 degrees by 300% with a drawing speed of 50 mm / min, removed from the FAShS and dried at a temperature of 50 degrees in a stretched state. It was shown by gravimetry that the content of polyethylene glycol in the nanocomposite was 32%.
Пример 11. Пленку ПЭВП толщиной 70 мкм, частично ориентированного в процессе экструзии, со степенью кристалличности 64% помещают в водный раствор этанола (отношение этанола к воде по объему 7:1), содержащий 20 масс.% полиэтиленгликоля молекулярной массы 2 тысячи, одноосно вытягивают при температуре 50 градусов на 150% со скоростью вытяжки 50 мм/мин. Затем вытянутую пленку вынимают из ФАЖС, освобождают из зажимов растягивающего устройства и без удаления ФАЖС содержащей полиэтиленгликоль, проводят последующую дополнительную вытяжку пленки при температуре 50 градусов в перпендикулярном направлении по отношению к первоначальной вытяжке на величину деформации 150% со скоростью вытяжки 50 мм/мин в том же растворе. Суммарная степень первоначальной и последующей дополнительной вытяжки пленки аналогична степени вытяжки полимера в контрольном примере 9 и составила 300%. После дополнительной вытяжки пленку вынимают из ФАЖС и не вынимая из зажимов сушат в натянутом состоянии при температуре 50 градусов. Методом гравиметрии показано, что содержание полиэтиленгликоля в нанокомпозите составило 40%.Example 11. A HDPE film with a thickness of 70 μm, partially oriented during extrusion, with a degree of crystallinity of 64% is placed in an aqueous solution of ethanol (the ratio of ethanol to water by volume is 7: 1), containing 20 wt.% Of polyethylene glycol with a molecular weight of 2000, uniaxially stretched at a temperature of 50 degrees by 150% with a drawing speed of 50 mm / min. Then the stretched film is removed from the FAShS, released from the clamps of the stretching device and without removing the FAShS containing polyethylene glycol, the subsequent additional stretching of the film is carried out at a temperature of 50 degrees in the perpendicular direction with respect to the initial stretching by a deformation amount of 150% with a drawing speed of 50 mm / min, including the same solution. The total degree of the initial and subsequent additional stretching of the film is similar to the degree of stretching of the polymer in the control example 9 and was 300%. After additional stretching, the film is taken out of the FAShS and, without removing it from the clamps, is dried in a stretched state at a temperature of 50 degrees. It was shown by gravimetry that the content of polyethylene glycol in the nanocomposite was 40%.
Таким образом, заявляемым способом двухосной вытяжки в полимерные изделия вытянутой формы (пленки, ленты) из аморфных стеклообразных или кристаллических полимеров вводятся неорганические и органические добавки с повышенным содержанием по сравнению со способом, использующим одноосную вытяжку в тех же условиях деформирования и при одинаковой общей степени вытяжки.Thus, by the claimed method of biaxial drawing, inorganic and organic additives with an increased content are introduced into polymer products of an elongated shape (films, tapes) from amorphous glassy or crystalline polymers as compared to the method using uniaxial drawing under the same deformation conditions and at the same total degree of drawing ...
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020115303A RU2751631C1 (en) | 2020-04-30 | 2020-04-30 | Method for introducing additives into polymers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020115303A RU2751631C1 (en) | 2020-04-30 | 2020-04-30 | Method for introducing additives into polymers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2751631C1 true RU2751631C1 (en) | 2021-07-15 |
Family
ID=77019852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020115303A RU2751631C1 (en) | 2020-04-30 | 2020-04-30 | Method for introducing additives into polymers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2751631C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2783446C1 (en) * | 2021-12-09 | 2022-11-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова" (МГУ) | Method for obtaining a polymer nanocomposite material with reduced flammability |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU703009A3 (en) * | 1976-08-04 | 1979-12-05 | Солвей Э Ко (Фирма) | Method of producing polyvinyl chloride film |
| US5516473A (en) * | 1993-09-30 | 1996-05-14 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Imbibition process |
| RU2585001C2 (en) * | 2014-06-09 | 2016-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Method of introducing additives into polymer |
-
2020
- 2020-04-30 RU RU2020115303A patent/RU2751631C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU703009A3 (en) * | 1976-08-04 | 1979-12-05 | Солвей Э Ко (Фирма) | Method of producing polyvinyl chloride film |
| US5516473A (en) * | 1993-09-30 | 1996-05-14 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Imbibition process |
| RU2585001C2 (en) * | 2014-06-09 | 2016-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Method of introducing additives into polymer |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2783446C1 (en) * | 2021-12-09 | 2022-11-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова" (МГУ) | Method for obtaining a polymer nanocomposite material with reduced flammability |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1131863A (en) | Solvent stretch process for preparing a microporous film | |
| JPS6075606A (en) | Gel filament | |
| EP0876422A1 (en) | Microporous materials of ethylene-vinyl alcohol copolymer and methods for making same | |
| CA1223413A (en) | Opaque oriented non-thermoplastic polymer film and method of forming same | |
| Arzhakova et al. | Specific features of the environmental crazing of poly (ethylene terephthalate) fibers | |
| DE2905449A1 (en) | POLYMERIC COATING COMPOSITION AND ITS USE IN THE MANUFACTURING OF LAMINATE PACKAGING MATERIAL | |
| Bagrov et al. | Atomic force microscopic study of the structure of high‐density polyethylene deformed in liquid medium by crazing mechanism | |
| JP2021082596A5 (en) | ||
| JPH107832A (en) | High strength porous film of polypropylene and its production | |
| Michaels et al. | Controllably crazed polystyrene: Morphology and permeability | |
| Yarysheva et al. | Biaxial tensile drawing of poly (ethylene terephthalate) via environmental crazing as a method for creating a porous structure | |
| RU2751631C1 (en) | Method for introducing additives into polymers | |
| Volynskii et al. | A new approach to the preparation of nanocomposites based on a polymer matrix | |
| KR100266849B1 (en) | Manufacture of polarzing film | |
| Shimada et al. | Development of microporous structure and its application to optical film for cellulose triacetate containing diisodecyl adipate | |
| US2880056A (en) | Synthetic fibers having a natural crimp and method for preparing the same | |
| US4301112A (en) | Process for biaxially oriented acrylonitrile polymer barrier film | |
| Yarysheva et al. | Features of the delocalized crazing of high-density polyethylene in poly (ethylene oxide) solutions | |
| RU2370506C1 (en) | Method of introducing additives into polymers | |
| RU2585003C2 (en) | Method of introducing additives into polymer | |
| Baker Jr | Etching of polyethylene terephthalate | |
| NO147679B (en) | PROCEDURE FOR THE COMPOSITION AND USE OF A SEA DRILL PLATFORM | |
| US4389505A (en) | Plasticized polyacrylonitrile, a film thereof and a process for film preparation and plasticization | |
| RU2585001C2 (en) | Method of introducing additives into polymer | |
| KR100291354B1 (en) | Method of Making Polymeric Articles from Polymer Solutions |