Экспериментальные методы исследования тепловых свойств пленок из полимерных материалов

Не упаковочное применение:

Спектр использования пленок не для упаковочной индустрии очень  широк:

1. Пленки для применения в сельском хозяйстве
2. Пленки, используемые как барьеры для воды и влаги в конструкциях стен, крыш и потолков, в фундаменте зданий.
3. Защитная одежда
4. Медицинские пленки
5. Чехлы для одежды, пленки для домашнего хозяйства, пакеты самообслуживания в магазинах…
6. Одноразовые подгузники

Преимущества  использования полимерных пленок:

1. Отличная защитная способность: герметичность и непроницаемость ко многим химическим веществам гарантируют безопасность окружающей среды и обеспечивают защиту товаров от бактерий. Механические показатели пленок и их возможности по дизайну также весьма высоки.
2. Легкий вес: пластиковая упаковочная пленка, которую используют при доставках, в 85% случаев легче пластиковой бутылки того же объема. Кроме того, цены на материалы для полимерной пленки и расходы на переработку отходов меньше.
3. Без полимерной упаковки вес любых упаковок увеличился бы в 4 раза как минимум.
4. Снижение стоимости: благодаря удобному обращению и снижению материального веса и транспортных расходов. Без полимеров объемы отходов возросли бы на 150%, а производственные затраты и расходы на энергию удвоились бы.
5. Сопротивляемость пленки ударам:
• Уменьшение неудач при транспортировке товаров и повреждений товаров на складах.
• Уменьшение случаев повреждений упаковки (например, разбитое стекло).
6. Возможность объединить некоторые полимеры друг с другом для интеграции их свойств и функций (например, совместить PVAL – барьер к маслам и полиэтилен – барьер к воде).
7. Химическое сопротивление: сопротивляемость кислотам, ржавчине, органическим соединениям, инертность к содержимому, например, к продуктам питания.
8. Гибкость пленок и их хорошая сопротивляемость (по сравнению с бумагой и картоном) – причем это последнее свойство особенно касается термопластиков.
9. Пленки реже рвутся, чем бумага, и не бьются как стекло
10. Хорошая барьерная способность препятствовать проникновению газа
11. Уникальная способность пленки к сжатию и растягиванию
12. Легкие способы обработки: нанесение надписей, придание определенной формы.

Полимерные пленки различаются  по своим оптическим, химическим и  механическим характеристикам, возможностям нанесения печати, а также по уровню герметических свойств.

 

Название полимера	Свойства полимера	Как используется в пленках
LDPE/LLDPE (ПЭВД/ЛПЭВД - Полиэтилен низкой плотности/линейный полиэтилен низкой плотности)	Прочность при растяжении и сжатии;Морозостойкость Хорошая прозрачность Хорошая сопротивляемость влаге и пару Средняя устойчивость к проникновению газов Легко термосваривается.	Термоусадочная и «стретч» пленки, пакеты, текстильные пакеты, пакеты-в-коробке (для вина), предметы одежды, мешки для транспортировки, вкладыши в картонные коробки, мешки для мусора, воздушно-пузырчатая пленка, конверты.
HDPE (ПЭНД - Полиэтилен высокой плотности)	Хорошо препятствует проникновению  жидкостей, средняя сопротивляемость газам, более прочен по сравнению с другими видами полиэтиленовых пленок, устойчив к проколам, но низкая стойкость к маслам и жирам, притягивает пыль.	Пакеты, вкладыши в картонные  коробки, мешки для транспортировки, материалы для изготовления конвертов, такие как Tyvek.
PP (полипропилен)	Прекрасная прозрачность, средняя способность препятствовать проникновению газа, улучшенная комбинацией с PVDC покрытием или акрилом, Хорошая сила натяжения, Более высокая температура плавления в сравнении с полиэтиленом	Упаковка для пачек  с сигаретами, картонных коробок с косметикой, пищевых продуктов, медицинских товаров. Стерильная упаковка, подгузники. ПП мешки для транспортировки хим. веществ, удобрений.
PVC (ПВХ - поливинилхлорид)	Отличная прозрачность и  блеск, высокая прочность при  растяжении. Паропроницаемость выше, чем у полиолефинов Хорошая барьерная защита от масел и жиров Полупроницаемость для кислорода Небольшая склонность к слипанию Устойчивость к проколам, хорошая усадка	Некоторые пленки для промышленной упаковки и паллет, пакеты и вкладыши, упаковка для свежего мяса, ярлыки, клейкие ленты.
PET (ПЭТ – полиэтилентерефталат)	Хорошие механические характеристики Хорошие термальные показатели Высокий  предел прочности на растяжение Идеальные защитные свойства от жиров/масел Хорошие печатные свойства Но: непригодность к термосклеиванию Плохая открываемость	Металлизированная упаковка, упаковка для микроволновых печей, пачки для сигарет, брикеты, медицинская (стерильная) упаковка, этикетки, упаковка для электронных деталей.
PVDC (ПВДХ - поливинилденхлорид)	Отличные свойства сопротивляемости жидкостям и газам Хорошая оптическая прозрачность Устойчив к проникновению жира и масла Химическая стойкость	Пленки для домашних целей, Для упаковки единичных доз фармацевтических продуктов. Барьерный слой на другие материалы, такие как полипропилен.
EVOH (этилен-виниловый спирт)	Отлично препятствует проникновению  газа, однако данное свойство при увлажнении теряется	Многослойные, соэкструзионные совместно с полиэтиленом, у которого хорошие увлажняющие и барьерные свойства, модифицированная «атмосферная» упаковка
Nylon (нейлон)	Хорошая сопротивляемость проникновению кислорода, Полупроницаем к двуокиси углерода. Относительно высокая температура плавления	Применение в кулинарии и для микроволновых печей, Покрытие для других материалов (проницаемых), упаковка для сыров.
EVA (СЭВ – этилен-винил ацетат)	Отличные свойства склеивания Хорошая сопротивляемость изгибам (изломам) Хорошая способность к запечатыванию при высоких температурах	Обычно используются вместе с полиэтиленом для изготовления пакетов-в-коробке, упаковка для мяса, птицы, мороженого…

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В данной курсовой работе мы достигли следующих целей: Мы произвели изучение и систематизацию информации относительно понятия покрытий и пленок из полимерных материалов, их тепловых свойств, методов испытаний покрытий и пленок, а так же рассмотрели области их применения 
Существует огромное количество возможностей применения полимерных пленок и покрытий - от упаковочных пленок для продуктов до дезактивационных покрытий для АЭС.

Полимерные материалы  обладают превосходными свойствами, и могут быть использованы там, где  не могут быть использованы других материалы. Варьирование их свойств в зависимости от структуры позволяет использовать их практически везде.

Особенности полимерных пленок:

• Долговечность – срок службы таких материалов составляет до 50 лет;
• Высокая эластичность . До температуры -45°С растяжимость материала превышает 400%;
• Низкое водопоглощение;
• Устойчивость к химическому воздействию.

Основные «минусы» полимеров:

• Низкий максимум рабочих температур;
• Высокий коэффициент теплового расширения;
• Зависимость прочности от давления и температуры;
• Быстрое cтарение под воздействием прямых солнечных лучей;
• Высокий коэффициент диффузии кислорода.

Но самым главным плюсом, по моему мнению который затмевает  все минусы данных изделий - это выгодность их использования, а так же удобность их применения. 

Изучение полимерных материалов продолжается, и регулярно делаются новые открытия, поэтому можно  сказать что полимеры - один из "материалов будущего", который уже применяется в нашей жизни, и развивается, и пока что дать ему конкуренцию в отношении полезные свойства, стоимость никакие из материалов не в состоянии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК  используемой ЛИТЕРАТУРЫ

1.Тадмор З.И. Теоретические  основы переработки полимеров, 1984, 632 с.

2. Аскадский А.А. Компьютерное  материаловедение полимеров Т.1 Атомно-молекулярный уровень, 1999, 544 с.

3. Тугов И.И. Химия и  физика полимеров, 1989, 433 с.

4. Рабек Я.И. Экспериментальные  методы в химии полимеров Ч.2, 1983, 480 с.

5. Перепечко И.И. Введение  в физику полимеров, 1978, 312 с.

6. Торнер Р.В. Основные  процессы переработки полимеров  Теория и методы расчёта, 1972, 455 с.

7. Торнер Р.В. Теоретические  основы переработки полимеров, 1977, 464 с.

8. Клаин Г.И. Аналитическая  химия полимеров том 2, 1965, 472 с.

9. Липатов Ю.С. Теплофизические  и реологические характеристики  полимеров, 1977, 244 с.

10. Привалко В.П. Справочник  по физической химии полимеров  том 2, 1984, 330 с.

11. Кабанов В.А. Энциклопедия  полимеров Том 3, 1977, 576 с.

12. Каргин В.А. Энциклопедия  полимеров том 1, 1972, 612 с.

13. Каргин В.А. Энциклопедия  полимеров Том 1, 1974, 609 с.

14. Каргин В.А. Энциклопедия  полимеров Том 3, 1977, 575 с.

15.Разрушение/Под ред. Г. Либовица. Пер. с аигл. Под ред. А. Ю. Ишлинско-го. М., Мир, 1973. Т. 1, 616 с.

16.Журков С. Н. — Вести. АН СССР, 1968, № 3, с. 46—52.

17. Ревель В. Р., Слуцкер А. И., Томашевский Э. Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М, Наука, 1974. 560 с.
18. Тамуж В. П., Куксенко В. С. Микромеханика разрушения полимерных материалов. Рига, Зинатие, 1978. 294 с.
19. Кауш Г. Разрушение полимеров. Пер. с англ./Под ред. С. Б. Ратнера. М., Мир, 1981. 440 с.
20. Индебом В. Л., Орлов А. Н. — Физика металлов и металловед., 1977, т. 43!, № 3, с. 469—492.
21. Ю. К. Годовский. Теплофизические методы исследования полимеров. М., Химия, 1976
22. Каргин  В. А.,  Слонимский  Г. Л., Липатов  Ю. С, ДАН СССР, 1955, т. 104, № 1, с. 96—98.
23. Слонимский Г. Л., Дикарева Т. А., Высокомол. соед., 1965, т. 7, № 7, с. 1276—1278.
24. Слонимский Г. Л., Дикарева Т. А., Павлов В. И., Высокомол. соед., 1966, т. 8, № 10, с. 1717—1721.
25. Kri'scher 6., VDI-Z., 1958, Bd. 100, Ns 23, S. 1085.
26. Плату нов Е. С, Изв.  вузов.   Приборостроение,   1961, № 4, с. 90—95.
27. К у р е п и н В. В.,  Плату нов  Е. С, Изв. вузов.   Приборостроение, 1961, № 4, с. 119—123.
28. Л ев ков и ч Л. В., Плату нов Е. С, Изв. вузов. Приборостроение, 1962, № 4, с. 85—89.
29. Кириченко Ю. А., О лей ни к Б. Н., Чадович Т. 3., Инж.-физ. ж., 1964, т. 7, с. 70—74.
30. Hattori М., Koll.-Z. u. Z. Polymere, 1965, Bd. 202, S. 11.
31. Вертинская А. Б., H о в и ч е н о к Л. Н., Инж.-физ. ж., 1960, т. 3, № 9, с. 65—68.
32. Черкасова Л. H., Вестник электропром., 1957, № 6, c."54— * 57.
33. Замолуев В. К., Пласт, массы, 1960, № 8, с. 46—48.
34. Генгринович Б. И., Фогель В. О., «Каучук и резина», 1957, № 9, с. 27—30.
35. Замяткин А. А. Дилатометрия растворов белков. M., «Наука», 1973, 101 с.
36. Годовский Ю. К- В кн.: Успехи химии и физики полимеров. М., «Химия», 1970, с. 173—205.
37. Ч у д н о в с к и й А. Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов. М., Физматгиз, 1962. 456 с.
38. Лыков А. В. Теория теплопроводности. М., «Высшая школа», 1967. 599 с.
39. Кондратьев Г. М. Тепловые измерения. М., Машгиз, 1957. 244 с.
40. Г о д о в с к и й Ю. К-, Слонимский Г. Л., Г а р б а р Н. М., Высокомол. соед., 1973, А, т. 15, № 4, с. 813—897.
41. Марей А. И. и др., «Механика полимеров», 1970, № 5, с. 780— 784.
42. Holt W. L., McPherson, J. Res. NBS, 1936, v. 17, p. 657.
43. Г о д о в с к и й Ю. К-, Г а р б а р Н. М., Слонимский Г. Л., Высокомол. соед., 1972, А, т. 14, № 8, с. 1833—1837.
44. Равич Г. Б., Егоров Б. К., Изв. АН СССР, ОХН, 1963, № 3, с. 481—486.
45. Автоматический дилатометр для исследования температурных переходов в полимерах. Информ. письмо № 19 ИХВС АН УССР, Киев, «Наукова думка», 1973.
46. Гальперин Л. Н., К о л е с о в Ю. Р., Г о н т к о в с к а я В. Т., Озерковская Н. И. В кн.: Пятая конференция по калориметрии (расширенные тезисы докладов). М., изд-во МГУ, 1971, с. 409—413.
47. А м а т у н и А. Н. Методы и приборы для определения температурных коэффициентов линейного расширения материалов. М., изд-во стандартов, 1972, 138 с.
48. Бартенев Г. М., Лукьянов И. А., ЖФХ, 1955, т. 29, № 8, с 1486—1498.
49. Бартенев Г. М., Горбаткина Ю. А., Высокомол. соед., 1959, т. 1, № 5, с. 769—775.
50. Бартенев Г. М., Гарцман В. И., Зав. лаб., 1962, т. 28, № 2, с 245—247.
51. Сидор ович А. В., Ку вши некий Е. В., Зав. лаб., 1959, т. 25, № 9, с 1124—1126.
52. С e p г e e в Ю. А., Файнберг Э. 3., Михайлов H. В., Высокомол. соед., 1972, А, т. 14, № 1, с 250—254.
53. Г у с а к о в с к а я И. Г. Автореферат канд. дис, М., ИХФ АН СССР, 1968.
54. Андрианов К. А., Слонимский Г. Л., Годовский Ю. К., Жданов А. А., Завин Б. Г., Свистунов В. С, Высокомол. соед., 1973, Б, т. 15, № 11, с. 837—841.
55. Бессонов Ю. С. Канд. дис. Свердловск, 1974.
56. Годовский Ю. К., Слонимский Г. Л., Алексеев В. Ф., Высокомол. соед., 1969, А, т. 11, № 5, с. 1181—1186.
57. М о л ч а н о в Ю. М., Молчанова Г. А., «Механика полимеров», 1970, № 5, с 579—585.
58. Барский Ю. П., «Труды НИИСтройкерамики», 1953, вып. 8, с. 143—166; Капустинский А. Ф., Барский Ю. П. В кн.: Труды I совещания по термографии. М. — Л., изд-во АН СССР, 1955, с. 82—84.
59. Барский Ю. П., Фридман Н. Г., Ивницкая Р. Б. Там же, с. 87—90.
60. Барский Ю. П., «Труды НИИСтройкерамики», 1960, вып. 16, с. 149—162.
61. Барский Ю. П., «Труды НИИСтройкерамики», 1961, вып. 18, с. 126—142.
62. Барский Ю. П., «Труды НИИСтройкерамики», 1962, вып. 20, с. 99—117.
63. К а л ь в е Э., П р а т А. Микрокалориметрия. Пер. с фр. Под ред. Л. А. Николаева и К. П. Мищенко. М., Издатинлит, 1963. 477 с.
64. Г о д о в с к и й Ю. К., Барский Ю. П., Пласт, массы, 1965, № 7, с. 57—59.
65. Годовский Ю. К. Канд. дис, М., НИФХИ им. Л. Я. Карпова, 1965.
66. Б а р к а л о в И. М., Гольданский В. И., Рапопорт В. Б., ДАН СССР, 1965, т. 161, № 6, с. 1368—1372.
67. Скуратов СМ., Колесов В. П., Воробьев А. Ф. Термохимия. М., изд-<span class="Font_0020Style13__Char" style=" f