Разновидности ПВХ и их применение. Часть 42. Технологии производства. Экструзионно-выдувное формование и молекулярная ориентация

Экструзия в основном осуществляется с помощью одношнекового горизонтального устройства, которое с помощью механизма, часто называемого «лебединой шеей» создаёт вертикальный поток, при этом воздух подается в центр заготовки. В процессе формования с раздувом и вытяжкой, который является наиболее распространенным, экструдированная заготовка сначала немного выдувается, а затем растягивается и выдувается уже до окончательной формы во второй форме. Это обеспечивает двухосную молекулярную ориентацию стенок контейнера, что повышает ударопрочность, жесткость и прозрачность. Однако проницаемость материала для ультрафиолетового излучения при этом несколько снижается.

Механические свойства PVC-U, которые несколько страдают при использовании экструзионно-выдувного формования, могут быть существенно улучшены путем растягивания полимера, обычно в обеих направлениях, при температурах выше температуры стеклования. Такой процесс называют ориентацией ПВХ и обычно это проделывают при температуре +90 °C. Было установлено, что механические свойства трубы из ПВХ, изготовленной путем вытягивания через расширяющийся сердечник, тесно связаны с наложенным осевым и кольцевым растяжением. Охлаждение также значительно улучшило качество и целостность изделий. В настоящее время используются поточно ориентированные процессы для производства напорных труб из ПВХ. Молекулярная ориентация в обычных экструдированных трубах, одноосно ориентированных и двухосноориентированных системах была изучена с использованием поляризованной инфракрасной спектроскопии. Также была изучена и степень порядка или кристалличности.

Мониторинг молекулярной ориентации также был предложен с помощью микро-Рамановой спектроскопии. Было представлено экструзионное производство ориентированной трубы из ПВХ (и модифицированного ПВХ), в частности, в связи с использованием систем органических стабилизаторов на основе кальция. Процесс биориентации также используется при производстве листа из ПВХ. Большая часть исследовательских работ была проведена в Институте технологии полимеров и материаловедения (Университет Лафборо, Великобритания). Опубликованные работы включают в себя исследование стабильности размеров молекулярно ориентированных PVC-U и PVC-P, разработку машины для растяжения PVC-P с улучшением механических свойств, а также структурных отношений ориентированных образцов PVC-U и PVC-P с изучением влияния молекулярной ориентации на их свойства. Влияние вытягивания и ориентации наполнителя в экструдатах из PVC-Р также было изучено, и были отмечены улучшения механических свойств готовых изделий. В следующей части поговорим о таком процессе производства изделий из ПВХ, как каландрование.