SU950738A1 - Способ получени двухслойной пленки - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДВУХСЛОЙНОЙ ПЛЕНКИ

Изобретение относитс  к получению полимерных пленочных материалов и может бьпь использовано в нефтедобывающей, газовой и др. отрасл х промьшшешюсти дл  защиты нефтепроводов , газопроводов и других металлических .соорз кений от подземной коррозии. Известен способ получени  многослойных пленок, склеиванием полимерных пленок с помощью промежуточного полимерного сло , наносимого из раствора дисперсии или расплава , свариванием термопластичной пленки с основой под действием тепла и механической нагрузки путем прессовани  или калакдрировани ; соэкструзией расплавов различных полиме ров из двух экструдеров через общую головку спещгальной коиструкщш; нанесением расплава термопластической композиции на OCRO-. ву 1. Наиболее технологичньци  вл етс  способ соэкструзии, так как он позвол ет повысить производительность процесса, снизить затраты на оборудование и сохранить производственные площади. На практике же дл  получени  многослойных лент со сщитой полколефиновой (полизтиленовой) основой метод соэкструзии не применим, так как во многих случа х необходимо предохранить другие слои многослойной ленты от действи  излучени . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ получени  двухслойной пленки экструзией расплавов полиэтилена и его сополимера и сншвкой полиэтилена внещнего сло  2. Процесс получени  двухслойной пленки  вл етс  многостадийным и весьма сложным. Он включает такие последовательные стадии как получение на экструдере ПЭ пленки в виде рукава, сщивание полученной пленки на электронном ускорителе, нанесение экструзионным методом на сщитую рукавную ПЭ пленку одного или нескольких слоев термопласта и ориентирование рукавной многослойной пленки. Однако этот способ характеризуетс  многостадийностью технологического. процесса (получение основы, ее радиационное сщиваниа и нанесение термопластичного сло  на другом экструдере ) . Это приводит к удорожанию производства и требует дополнительных производ395 ствеш1ых площадей. Дл  рагдаационного сшива ни  требуетс  дорогосто щее оборудование, сп циально подготовлеш1ый обслуживающий персо нал и средства защиты от радиации. Способ не позвол ет сшивать один из сдрев уже гото вой многослойной пленки. Кроме того, при на мотке на трубу и при эксплуатащш пленок, .полученных по .этому методу, возможно их расслаиваще из-за плохой адгезии термопластичного сло  к сшитой основе (0,6-1,0 кг/см) . Цель изобретени  - упрощение процесса и повышение адгезии между сло ми. Цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  двухслойной пленки экструзией расплавов полиэтилена и его сополимера и сшивкой полиэтилена внешнего сло , пленку получают соэкструзией указанных полимеров, а сшивку осуществл ют фотохимическим методом в присутствии 0,05-0,5% от веса полиэтилена -хлорантрахинона или бензофенона при интенсивности света 0,35- ,5- 10 вт/м в течение 0,5-3 мин.. Дл  регулировани  глубины сшкзки в расплав полиэтилена ввод т 0,2-1,0 вес.% сажи. Пример. Получение двухслойного материала из полиолефинов осуществл ют на промышленной установке дл  соэкструзии тип ЛРП 45/45-600 (инд. 591752). Дл  верхнего сло  используют полиэтилен высокого давлени марки 10802-020. В качестве термопластичного покрыти  берут сополимер этилена с винилацетатом (сэвилен), содержащий 6% вини ацетатных групп (плотность 0,93 г/см, показатель текучести расплава 0,63 г/10 мин, Т.Ш1. 100-105° С, среднев зкостна  мол. мае. 36400). Единоразова  загрузка полимера в каждый экструдер соэкструзионной установки 10-40 кг. Механическую смесь гранул ПЭ с фотосенсибилизатором и гранулы сэвилена подают раз дельно в зкструдера соэкструзионной установк Температурный режимсоэкструдера дл  экс трузии верхнего сло  по зонам - I 70, II . ПО, III 130, IV 160. V,465/C; дл  экструзии сэвилена - I 50; 1170; III ПО; IV 130; V 165°С. На выходе соэкструдера получают двухслой ную пленку в виде рукава. Толщина слоев двухслойной пленки определ етс  режимом ра боты установки и во всех примерах остаетс  посто нной (по 0, мм). При степегш раздува, равной 1,2, и скорости вращени  цшеков экструдеров 22 об/мин пленка имеет следующие характеристики: ширина рукава в сложе нном виде 16 см; толщина внешнего сло  0,5 мм; толщина адгезионного сло  0,5 мм. Облучение двухслойной пленки производ т на участке между приемным и намоточным устройствами суммарным светом ртутно-кварцевых ламп ПРК-7, установленных по обе стороны пленки (по 6 с каждой стороны) на рассто нии 30 см друг от друга. Сшивание верхнего полиэтиленового сло  характеризуют величиной гель-фракции экстрагируемого полимера после 5 ч кип чени  образцов в ксилоле. Погрешность определени  гель-фракции ±3%. Внешний слой облученной двухслойной ленты анализируют на сшивание по глубине путем определени  гель-фракции срезов различной толщины. Срезы выполн ют на микротоме МС-2. Значени  гель-фракции срезов полиэтиленовой пленки толщиной от 0,2 до 0,5 мм в зависимости от концентрации фотосенсибилизатора (|3-хлорантрах1шона) в полимере приведены в табл. 1. табл. 1 получены при скорости движени  ленты 1 м/мин и интегральной интен сиБности света, падающего на пленку 3,5 10 Вт/м (рассто ние между пленкой и лампами 7 см).. Адгезионна  прочность между сло ми 5 + 10 кг/см. П р и м е р 2. Двухслойную ленту получают по способу, описанному в примере 1. Режимы работы экструдеров те же, в качестве сенсибилизатора используют бензофенон, марки х.ч. в концентрации 0,1 вес.%, скорость движени  ленты 1 м/мин, интенсивность света 3,5 10 Вт/м, гель-фракци  полиэтиленовой основы при толщине среза 0,3 мм составл ет 64-70%, а при толщине 0,5 мм 44-50%. Приведенные примеры показывают, что в присутствии одного лишь сенсибилизатора ПЗ пленки толщиной 0,5 мм эффективно снижаютс  на всю глубину. Дл  изменени  глубины сошвани  при заданной толщине верхнего сло  в предлагаемом способе в композицию внешнего сло  ввод т пигментную добавку, поглощающую или рассеивающую свет (сажа). Вли ние количества сажи на глубину сшивани  ПЗ-сло  многослойной ленты иллюстрирует пример, , описанный ниже. Примерз. Двухслойную ленту получают по способу, описанному в примере 1. При подготовке композиции верхнего сло  в нее нар ду с 0,2 вес.% фотосенсибилизатора (|3-хлорантрахинон) ввод т пигмент - сажу марки ПМ-100. Равномерное введение сажи и сенсибилизатора в полиэтилен осуществл ют в смесителе на базе дискового экструдера ЭД-0,5 с последующей гранул цией. Температура расплава смеси компонентов на выходе из дискового экструдера 120-140 С.

Полученные гранулы засыпают в экструдер соэкструзиошюй установки. Режимы работы экструдеров описаны в примере 1. Облучением ленты осуществл ют лампами, расположенными на рассто нии 7 см от пленки. Интенсивность света 3,5- 10 Вт/м.

Толщина верхнего и адгезионного слоев по 0,5 мм каждого.

Глубина сшивани  определ етс  путем измерени  гель-фракции срезов, и приведена в табл. 2.

Пример 4.,Двухслойную ленту полу-/ чают по способу, описанному в примере 1. Режимы работы зкструдеров те же. В качестве сенсибилизатора берут / xлopaнтpaxинoн (0,2% от веса ПЭ),

Интенсивность света, падающего на пленку, измен ют путем увеличени  рассто ни  между пленкой и лампами, а врем  облучени  - путем изменени  скорости движени , ленты. При увеличении скорости движени  ленты толщины верхнего и адгезионного слоев оставл ют посто нными . Этого достигают путем регулировани  производительности экструдеров соэкстру; знойной установки и фиксируют по числу оборотов шнеков зкструдеров.

О

35 50

55 130

Гель-фракци , (%)

Концентраци  пленок 500 мкм сажи, вес.%

60 35 15

8

Берут предельные значени  интенсивности света и одно промежуточное. Максимальна  интенсивность определ етс  минимальным рассто нием пленки от ламп (7 см). Наименьша  интенсивность света выбрана из соображений производительности установки. Выход пленки со скоростью менее 1 м/мин  вл етсй нецелесообразным .

Полученные результаты приведены в табл. 3.

|

Таким образом, предлагаемый способ не требует дополнительных производственных площадей . Монтаж устройства дл  ультрафиолетового облучени  достаточно прост и не св зан с большими материальными затратами на

оборудование. Фотосенсибилнзатор примен ют в мальрс количествах (0,1-0,2 вес.%).

Изобретение позвол ет осуществить процесс программированного по глубине спшвани олен: ки,, исключает высокое капиталовложени  на

организацию процесса сшивани  одного из слоев многослойной ленты, позвол ет получать двухслойные пленки со сшитой основой непрерьшным методом в одну стадию, а также повышает качество пленочных материалов вследствие устранени  их расслаивани  благодар  высокой адгезионной прочиости между сло ми 5-10 кг/см (прототип 0,6-1,0 кг/см).

Таблица I

О

50

43

70

60

75

65

58

45

Таблица 2

Глубина сшивани ,мкм (гель-фракци  50%

500 250 100 50

Ф.ормула изобрет е«н и  

Claims (2)

1. Способ получени  двухслойной пленки экструзией расплавов полизтилена и его сополимера и сшивкой полиэтилена внешнего сло , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  процесса и. повышени  адгезии между сло ми, пленку получают соэкструзией указанных полимеров, а сшивку осуществл ют фотохимическим методом в присутствии 0,050 ,5% от.веса полиэтилена хлбрантрахинона или бензофенона при интенсивности света 0,35-103 ,5-10 Вт/м в течение 0,5-3 мин.

Таблица 3

2, Способ по п. 2, отличающийс 

тем, что, с целью регулировани  глубины сшивки , в расплав полизтилена ввод т 0,2-1,0вес.%

сажи.

I.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Гуль В. Е., Дь конова В. П. Физико-химические основы производства полиэтиленовых пленок. М., Высша  школа, 1978,

2. Патент США №3891008, кл. 138-146, опублик. 1975. ,