SU827496A1 - Способ изготовлени ингибированнойпОлиэТилЕНОВОй плЕНКи - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области создани  уиаковочных материалов, в частности к технологии изготовлени  ингибированных полимерных пленок.

В последнее врем  взамен иснользуемых дл  консервации и упаковки металлических изделий, ингибированной бумаги и снимающихс  нокрытий все более широкое нрименение наход т полимерные пленочные материалы, в том числе ингибированные полимерные пленки. Это вызваио тем, что полимерные упаковочные пленки обладают р дом существенных нренмуществ перед другими видами упаковки; полимерные пленки обладают высокими физико-механическими и защитными свойствами, технологичны , позвол ют совмещать процессы упаковки с пакетированием изделий, практически не ограничивают выбора изделий, подлежащих упаковке и т. д.

Широко используютс  два пути создани  полимерных ингибированных пленок:

формированне однослойной полимерной нленки, содержащей в своем объеме определенное количество летучего ингибитора коррозии; получают такие пленки, как правило , путем экструзии композиций, содержащих иигибиторы коррозии 1.

Формирование многослойных полимерных

пленок, состо щих из пленки-основы и адгезионно закрепленного на ней сло  вещества , содержащего летучий ингибитор коррозии 2.

Ингибированные нолимерные нленки, получаемые по первому способу, обладают следующими недостатками: в ироцессе эксплуатации летучий ингнбитор коррозии выдел етс  как во виутреннюю полость упаковки , так и в окружающую среду, что приводит к необходимостн введени  его в большом количестве в объем полимера. И, кроме того, интенсивное выделение ингибитора коррозии из объема плепки приводит к повышению ее водо- и газопроницаемости .

Пленки, нолучеиные по второму способу, обеспечивают более падем-сную защиту металлических изделий, поскольку пленка-основа создает дополнительный защитный барьер. Основна  трудность получени  пленок в этом случае заключаетс  в адгезионном креплении сло  вещества, содержащего ингибитор коррозии, на иленке-основе.

Известен способ, согласно которому ингибитор коррозии ввод т в эмульсии, дисперсии или расплавы полимера, а затем нанос т на пленку-основу поливом, набрызгиванием и т. п.

ИзЁёстен также способ, по которому получают ингибированную полимерную пленку путем накатки твердого мелкодисперспого ингибитора коррозии на поверхность нагретой термопластичной даенки, причем пленка должна быть нагрета до температуры , близкой к температурному интервалу перехода из высокоэластичного в в зкотекучее состо ние полимера 4.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  способ получени  ингибированной пленки, заключающийс  в адгезионном креплении на пленкеоснове полимерного пористого материала с высокоразвитой поверхностью, пропитанного ингибитором коррозии 5. В качестве пленки-основы используют рукавную полиэтиленовую пленку, а в качестве веществаносител  ингибитора коррозии - эластичный и жесткий пенополиуретан, пенополистирол и другие материалы.

Этот -способ позвол ет концентрировать летучий ингибитор коррозии вблизи поверхности вещества-носител , т. е. пористого материала , благодар  его адсорбционным свойствам, а обеспечивает непрерывную подачу ингибитора во внутреннюю полость упаковки, тем самым, создава  максимальную защиту металлического издели . Недостатками этого способа  вл ютс : дополнительна  технологическа  операци  - изготовление пористого вещества-носител , пропитка его ингибитором коррозии;

необходимость специальных мер дл  обеспечени  надежного креплени  вещества-носител  на пленке-основе (например, склеивание);

ограниченный набор материалов, пригодных дл  изготовлени  ингибированной пленки по этому способу вследствие трудностей адгезионного их креплени  друг с другом.

Цель состоит в упрощении технологии изготовлени  пленки.

Цель достигаетс  тем, что в способе изготовлени  ингибированной полиэтиленовой пленки, включающем формирование на пленке-основе сло , содержащего ингибитор коррозии, на поверхность пленки-основы при 140-150°С нанос т слой измельченных гранул полиэтилена, охлаждают, обрабатывают составом, содержащим ингибитор коррозии , и деформируют гранулы полиэтилена при 100-130°С с одновременным или последующим охлаждением пленки-основы до образовани  пористой структуры.

На расплавленную пленку-основу непосредственно в процессе ее изготовлени  нанос т слой частиц с высокоразвитой поверхностью из материала однородного либо легко совмещающегос  с пленкой-основой. Процесс осаждени  частиц осуществл етс  при температуре пленки на 30-40°С, превышающей температуру плавлени  осаждаемых частиц. Взаимодействие частиц с расплавом полимера приводит к адгезионному закреплению их на пленке-оспове. По мере остывани  пленку обрабатывают составом (водным либо спиртовым раствором, суспензией, эмульсией и т. п.), содержащим ингибитор коррозии. Ингибиторы коррозии, обладающие повышенной летучестью, могут быть введены предварительно в пленкооб10 разующее вещество (например, поливинилацетат , поливинилбутираль), а затем нанесены на слой частиц, закрепленных на пленке-основе . После удалени  растворител , частицы

15 закрепленные на поверхности пленки, деформируют кратковременным воздействием (5-10 с) температуры и давлени  до образовани  пористой структуры материала (частицы в виде «грибков). Деформирование частиц осуществл ют, например, пропуска  пленку через пару валиков, один из которых, соприкасающийс  с пленкой-основой , охлажден, а другой, под действием которого деформируютс  частицы, нагрет до

25 температуры разм гчени  материала частиц .

Деформированные частицы полимера частично перекрывают слой ингибитора коррозии, с одной стороны, закрепл   его

0 на поверхности пленки-основы, а с другой- обеспечива  менее интенсивное, но непрерывное выделение его в полость упаковки , что позвол ет увеличить срок защитного действи  упаковочного материала.

Обоснование технологических режимов

изготовлени  ингибированной пленки

1. Температура осаждени  частиц на поверхность плепки.

0 Критерием выбора оптимальной температуры осаладени  частиц на пленку прин то образование между ними контакта диаметром йк(0,8-0,9)/) (где D - исходный диаметр частицы) за врем  контактирова5 ПИЯ не более 10 с (врем  определ етс  реальным процессом изготовлени  пленки). Экспериментально установлено, что при dK (0,8-0,9) D между частицами и пленкой устанавливаетс  прочна  св зь, и, кроме того, частицы образуют с поверхностью плепки поднутрени , обеспечивающие удержание в них ингибитора коррозии.

Зависимость роста диаметра контакта от температуры пленки-основы приведена в

5 табл. 1.

Как видно из табл. 1, диаметр контакта достигает значени  (0,8-0,9) D в зависимости от размеров частицы при температуре , на 30-40°С превышающей температуру

0 плавлени  материала. Превышение температуры в зоне контакта выше указанной нецелесообразно из-за быстрого растекани  частиц по поверхности пленки, привод щего к резкому уменьшению ее активной поверхности .

Температурный режим деформировани  осажденного сло  частиц

Деформирование частиц производитс  с целью лучшего закреплени  частиц ингибитора коррозии на поверхности пленки за счет частичного перекрыти  его верхними участками деформированных частиц и обеспечени  менее интенсивного выделени  ингибитора в полость упаковки. Дл  предотвращени  нагрева ингибитора коррозии, повышающего его летучесть, деформирование частиц осуществл ют кратковременным воздействием давлени  при минимально возможной температуре. При воздействии на систему деформирующего усили  в течение 3-5 с процесс «см ти  частиц происходит при температуре разм гчени  полимера. Деформирование частиц осуществл ют гор чим валком с одновременным охлаждением пленки-основы, что, во-первых, предотвращает усадку ориентированной пленкиосновы , а во-вторых, уменьшает нагрев ингибитора коррозии. Деформирование частиц при более высоких температурах приводит к чрезмерной усадке пленки-основы.

Пример 1. На пленку, изготовленную из полиэтилена марки 20906, при 150°С нанос т монослой частиц полиэтилена этой же марки, получаемых механическим дроблением гранул. На остывшую пленку методом распылени  пульверизатором нанос т спиртовой раствор ингибитора коррозии- нитрит дициклогексиламина (НДА). При этом наблюдаетс  концентраци  раствора ингибитора у основани  осажденных частиц. После испарени  растворител  пленку помещают гладким основанием на холодную металлическую плиту, а деформирование частиц осуществл ют пластиной,. нагретой до 130°С, путем прижима ее к поверхности частиц с усилием 0,04 кг/см в течение 5 с.

Во втором случае на пленку с осажденными частицами нанос т спиртовой раствор поливинилбутирал , содержащего НДА, а в третьем - поливинилацетатную эмульсию, содержащую НДА. Деформирование сло 

дисперсного материала осуществл ют аналогично описанному выше. Во всех случа х количество ингибитора коррозии составл ет 10% к весу осажденных частиц.

Пример 2. Пленку-основу и дисперсный материал изготавливают из полиэтилена марки 10802; формирование материала осуществл ют при 140°С в течение 10 с. Ингибиторы коррозии НДА, бензойную кислоту в количестве 10% к весу осажденных частиц нанос т в виде спиртовых растворов на поверхность пленки, модифицированной частицами. Деформирование сло  частиц производ т при 100°С в течение 3 с и давлении 0,04 кг/см.

Защитные свойства пленок, изготовленных по описанному способу, оценивают по ГОСТу 13168-69. В аналогичных услови х испытывают образцы, упакованные в пленку , изготовленную по способу-прототипу. Анализ результатов испытаний показал, что срок защитного действи  пленки по предлагаемому способу и способу-прототипу практически одинаков.

Технико-экономические показатели изготовлени  ингибированной пленки по предлагаемому способу в сравнении со способом-прототипом приведены в табл. 2.

Данные, приведенные в табл. 2, показывают , что расход материала на изготовление ингибированной пленки по предлагаемому способу значительно меньше, чем по способу-прототипу, при сохранении длительности защитного действи  пленки.

Таким образом, предлагаемый способ изготовлени  ипгибированной полимерной пленки обладает следующими преимуществами перед известными:

1.Предлагаемый способ ликвидирует операции изготовлени  пористого вещества-носител  ингибитора коррозии и адгезионного креплени  его на пленке-основе; веществоноситель ингибитора формируетс  адгезионно-закрепленным на пленке-основе непосредственно в процессе ее изготовлени .

2.Ингпбированпа  пленка изготавливаетс  непрерывным способом за один технологический цикл.

Предлагаемый способ

Показатели

Непрерывный; пористый слой формируют в процессе изготовлени  пленки-основы одновременно нанос т ингибитор коррозии

Когезионна 

Срок защитного действи  (100% влажности, цикл 60°С-8 ч, остывание до 20°С-16 ч)

Расход полимерного материала на 1 м пленки-основы

Расход полимерного материала на изготовление вещества носител  ингибитора коррозии

Расход ингибитора коррозии из расчета 10% к весу вещества-носител 

Расход кле  на соединение вещества - носител  с пленкой

Стоимость 1 м ингибированной пленки

3. По предлагаемому способу расход материалов на изготовление пленки минимальный при сохранении длительности защитного действр1  ингибированной нленки.

Claims (5)

1.Патент Японии № 49-21223, кл. 12 А 82, 1974.

2.Патент США № 3410713, кл. 117-122, 1976.

3.Патент США № 3462329, кл. 156-190, 1976.

4.Патент Великобритании № 1263553, кл. В 65В, 1972.

5. Патент Великобритании № 1213790, кл. В 2, 1972 (прототип).