Как выбрать пленку полиэтилена для открытых площадок

При эксплуатации на открытых площадках изделия из полимерных материалов подвергаются непосредственному воздействию атмосферных факторов - УФ-радиация, температура окружающего воздуха, влажность, атмосферные осадки, пыль и т. п. Продолжительное действие указанных факторов вызывает необратимые изменения свойств материала или так называемое атмосферное старение (потеря блеска, появление трещин, вздутий, уменьшение показателей важнейших эксплуатационных свойств). В данной статье приведены данные о влиянии УФ-излучения на параметры полиэтилена. При облучении полиэтилена УФ-излучением основные изменения молекулярной подвижности и надмолекулярной структуры происходят в аморфной фазе. Поскольку аморфная фаза в значительной мере определяет способность полимера к высоким деформациям, то становится понятной одна из возможных причин охрупчивания полиолефинов в результате светового воздействия.

Полиэтилен относится к аморфно-кристаллическим полимерам, которые представляют собой термодинамически неравновесные системы. При
воздействии внешних факторов (света, тепла и т.д.) в таких системах может иметь место кристаллизация фрагментов деструктированных
полимерных цепей в аморфных областях надмолекулярной структуры полимера. Подобные явления, как известно, обычно приводят к
разупорядочению полимерной структуры и к существенному ухудшению физико-механических свойств кристаллизующихся полимеров.
Резко падает относительное удлинение, изменяется предел прочности при разрыве, увеличивается значение тангенса угла диэлектрических
потерь. В процессе фотостарения полимер растрескивается, становится хрупким, приобретает окраску. Ультрафиолетовое облучение
интенсифицирует окисление полимера. Скорость поглощения кислорода возрастает с интенсивностью света и с повышением температуры.
Для производства пленок наиболее пригоден ПВД с высокой степенью разветвленности и меньшей плотностью. Пленки из ПНД большой
плотности вследствие линейного строения молекул и почти полностью кристаллической структуры имеют ярко выраженную анизотропию
механических свойств и легко рвутся в направлении, параллельном растяжению. Кроме того, пленки из ПНД из-за почти полного отсутствия
аморфной фазы менее прозрачны и эластичны, чем пленки из полиэтилена меньшей плотности.
В настоящее время выпускается очень большое количество разных марок ПВД и ПНД. Интересно было проверить, как изменяются свойства
от типа полиэтилена от разных производителей.
Нами были проведены исследования изменения коэффициента пропускания и механической прочности пленок из ПВД и ПНД до и после
УФ-облучения. В таблице № 1 и на диаграмме № 1 приведены значения коэффициента пропускания пленок разных производителей.
Полиэтилен ПВД 177-209 рекомендуется для сельскохозяйственных пленок. По данным ИК-спектров Фурье анализа в его состав уже введен
светостабилизатор. Для сравнения взят образец пленки ПВД 108 с 3% светостабилизатора.

Диаграмма № 1

Из таблицы №1 и диаграммы №1 видно, что ПВД 158 (Нижнекамский комбинат) и ПВД азербайджанского предприятия пропускают 85 %
излучения от УФ области спектра до ИК. Относительно этих двух марок только на 4,3 % меньше пропускание у ПВД 108 – 100 %.
Присутствие светостабилизатора уменьшает коэффициент пропускания ПВД. Приблизительно, на 24,7 % меньше пропускание у ПВД 177-209
и на 18,5 % у ПЭ108 + UV 1001 (97 % - 3%).
Пропускание ПНД Лукойл 68 по всей ширине спектра меньше почти на 61%. Это объясняется тем, что степень кристалличности ПНД выше,
чем ПВД. Выбранные пленки облучались ртутной лампой в течение 150 часов. После облучения коэффициент пропускания незначительно
уменьшился вследствие образования деструктивных и окисленных полимерных цепей в аморфных областях надмолекулярной структуры
полимера (таблица № 2 и диаграмма №2).

Диаграмма № 2

Как видно из таблицы и диаграммы, наиболее стойкими к окислению и деструкции оказались марки Нижнекамского и Азербайджанского
предприятия.
Марка ПВД 177-209 и ПВД 108 произведены на предприятии «Полимир». По сравнению с двумя вышеуказанными марками полиэтилена,
их стойкость меньше на 5 % и 7 % соответственно.
Добавка светостабилизатора UV 1001 практически сохранила структуру ПВД 108 от деструкции и окисления. Коэффициент пропускания
уменьшился только на 2,2 % по сравнению с самыми стойкими марками. Это говорит о синергетическом составе добавки.
ПНД Лукойл 68 разрушается быстрее, чем полиэтилен высокого давления в силу ярко выраженной анизотропии механических свойств.
Параллельно с коэффициентом пропускания были проведены измерения прочности пленок до и после облучения. Результаты измерений
приведены в таблице №3 и на диаграмме № 3.

Диаграмма № 3

Самым прочным оказался ПВД Азербайджанского предприятия. Прочность пленки уменьшилась на 5,2 %. Прочность пленок ПВД 158,
ПВД 177-209 и ПВД 108 ПЭ108 + UV 1001 (97 % - 3%) практически изменились одинаково – 18 %, 19%,и 18 % соответственно.
Чистый ПВД 108 практически разрушен – 77 %. Степень деструкции полиэтилена в большой степени зависит от присутствия в полимере
высокомолекулярных углеводородов. Это также надо учитывать при выборе пленки ПВД или комбинации ПВД с ПРД или ПП.

Вернуться

Рекомендуем ознакомится: добавки для полимеров, краситель для тротуарной плитки, меловая добавка, пигменты для бетона купить, пигменты для тротуарной плитки, краситель для бетона, суперконцентраты красителей, красители для полимеров, железоокисные пигменты, диоксид титана Минск.