Технология получения изделий из неметаллических материалов, часть 2, страница 26

ФОРМОВАНИЕ ПЛЕНОК ИЗ РАСТВОРА НА ПОДЛОЖКЕ

Получение пленок из растворов в настоящее время сохраняет свое значение, особенно для полимеров, температура текучести которых находится выше температуры разложения, несмотря на неудобства работы с растворителями. Использование этого метода также целесообразно в тех случаях, когда повышение молекулярной массы улучшающее поверхностные и объемные свойства изделий, ведет к увеличению вязкости и температуры текучести расплава. Формование пленок из раствора производится при сравнительно низких температурах и давлениях, поэтому возможно использование нетермостойких модифицирующих добавок.

Общие закономерности процесса

К пленкообразующим относят вещества, способные образовывать монолитные пленки на поверхности подложки после удаления растворителя. Такие растворы можно получить из большинства полимеров Однако на практике метод формования пленок из раствора используется для поливинилового спирта, эфиров целлюлозы, вискозы, полиамидов, ароматических полиимидов, полисульфонов и ряда других. Структура и свойства пленок определяются как выбором растворителя, так и способами приготовления раствора и формования пленки.

На практике формование пленок из раствора осуществляется на подложку с последующим испарением растворителя («сухой метод») или методом осаждения прядильного раствора («мокрый метод»). Оба этих метода имеют свои экономические и технологические преимущества и недостатки, однако большее распространение в промышленности получил сухой метод вследствие более высоких эксплуатационных характеристик полученных этим методом пленок. Создание равновесной или неравновесной структуры при этом зависит от скорости удаления растворителя, влияющей на полноту протекания релаксационных процессов.

Применение легколетучих растворителей повышает производительность процесса, но вместе с тем ухудшает качество пленок из-за больших остаточных напряжений, связанных с неравновесностью структуры пленок. Для регулирования скорости испарения основного растворителя в состав пленкообразующего раствора дополнительно вводят растворитель с пониженной упругостью пара. Количественный состав смеси растворителей устанавливается с таким расчетом, чтобы растворы обладали наименьшей вязкостью и оптимальной скоростью испарения. При этом в смесь растворителей входят как истинный растворитель, неограниченно растворяющий полимер, так и компонент, в чистом виде его не растворяющий. Испарение растворителя при отливе пленки представляет собой двухстадийный процесс. На I стадии (свободное испарение) над раствором образуется насыщенный слой пара, и процессы испарения и конденсации находятся в динамическом равновесии. На II стадии, называемой замедленным испарением, удаляется связанный растворитель.