PostHeaderIcon Виниловые полимеры

Семейство виниловых полимеров получают полимеризацией некоторых замещенных этиленов. Замещенным является только один из атомов водорода на другой атом или группу атомов, таких как ацетатная группа в случае винилацетата.

Ацетатная группа служит, своего рода внутренним пластификатором. Замещение приводит в целом к повышению физико-механических свойств полимеров.

Наиболее известные представители:

  • поливинилхлорид
  • поливинилиденхлорид
  • сополимеры винилхлорида (с винилиденхлоридом и винилацетатом)
  • поливиниловый спирт.

    Поливинилхлорид

    Получают методами радикально-цепной полимеризации в блоке или суспензии.

    ПВХ — аморфный полимер с химической формулой: ?[CH2 ? CHCl?]n?

    Одна из трудностей, связанных с переработкой ПВХ, – термическая нестабильность, сочетающаяся с высокой вязкостью расплава. По этой причине переработка ПВХ экструзией чрезвычайно сложна и требует тщательного подбора оборудования. Широко распространенный метод переработки ПВХ в пленку или лист – каландрирование.

    Из основного полимера может быть получен широкий спектр пленок с различными свойствами за счет варьирования состава и степени ориентации. Изменения в составе, главным образом введение пластификатора, позволяет получить пленки от твердых до мягких, клейких, растяжимых.

    В непластифицированные пленки ПВХ вводят стабилизатор с целью предотвращения термической деструкции, сопровождающейся выделением НСl. Плотность пленки высокая (1350—1410 кг/м3). У ПВХ проницаемость водяных паров выше, а газов — ниже, чем у полиолефинов. Пленка из ПВХ обладает масло- и жиростойкостью. Кроме стабилизаторов в пленки из ПВХ добавляют антистатические агенты, предотвращающие слипание за счет накопления статического электричества.

    Свойства пластифицированных поливинилхлоридных пленок зависят от природы и количества пластификатора. В целом повышение содержания пластификатора увеличивает прочность и мягкость пленки, улучшая ее свойства при низкой температуре. Точка стеклования при этом смещается в область низких значений температуры. Пластифицированные ПВХ-пленки могут иметь превосходные блеск и прозрачность. В качестве пластификатора чаще всего используется дибутилфталат, имеющий специфический запах. Вследствие этого применяется главным образом для упаковки рыбных продуктов.

    Пластифицированные и непластифицированные ПВХ-пленки герметизируются высокочастотной сваркой. На оба типа пленок может быть нанесена печать без предварительной обработки поверхности (в отличие от ПП и ПЭ). Тонкие пленки из пластифицированного ПВХ широко распространены как усадочные и растяжимые материалы для заворачивания подносов и лотков с пищевыми продуктами.

    Сополимеры поливинилхлорида и поливинилиденхлорида

    Отличительная особенность материалов на их основе — очень низкая паро- и газопроницаемость.

    Пленки получают экструзией с поливом на барабан и раздувом рукава. Второй метод более предпочтителен для производства ориентированных пленок.

     

    ПВДХ часто используют как усадочную пленку для заворачивания птицы, ветчины, сыра, т. е. продуктов, при хранении которых необходимо поддерживать вакуум для исключения развития микрофлоры. В вакуумированные мешки из ПВДХ помещают сыры для созревания с целью предотвратить дегидратацию, образование корки (термоусадочная пленка типа «Саран»).

    В системе общественного питания и быту в ПВДХ-пленки заворачивают продукты, чтобы сохранить их свежесть.

    Ориентированная ПВДХ-пленка прозрачна, имеет хорошие прочностные свойства, особенно при продавливании, высокое сопротивление раздиру. Но с ней сложнее работать на упаковочном оборудовании из-за мягкости и цепляемости.

    ПВДХ-пленки используются в качестве компонента многослойной конструкции, прежде всего при соэкструзии. При этом в многослойном пленочном материале можно получить очень тонкий слой ПВДХ, что не удается на монопленке. ПВДХ широко используется для покрытия различных подложек, таких, как бумага, целлофан, ПП.

    Поливинилацетат

    Производят полимеризацией винил-ацетата, в результате которой получается материал, похожий на ПВХ. Поливинилацетат используется в основном в качестве адгезива для выработки комбинированных материалов. Химическая формула ПВА:

    В сополимерах винилхлорида с винилацетатом ацетатная группа крупнее, чем атом хлора, что предотвращает близкий контакт между цепями. По сути, это внутренний пластификатор.

    Если нужна высокая гибкость материала, то добавляют пластификаторы.

    Новален – представляет собой сополимерную дисперсию винилацетата с дибутилмалеинатом, используется для покрытия твердых сыров. Для этой же цели рекомендуют сополимерную дисперсию винилацетата с этиленом.

    Поливиниловый спирт

    Получают гидролизом поливинилацетата.

    Главная особенность ПВС — растворимость в воде. Сополимеры этилена и винилового спирта (ПЭВС) имеют превосходные барьерные свойства. Проницаемость, однако, растет с увеличением влажности. Соэкструзия ПВС с полиолефинами (ПЭВД, ПП) позволяет увеличить барьерные свойства материала по отношению к воде и ее парам.

    ПВС используется для изготовления колбасных оболочек, покрытий емкостей для вин, в кондитерских изделиях.