Исследование влияния технологических параметров процесса каширования на физико-механические свойства многослойных полимерных материалов

Поэтому целью моей дипломной работы является изучение влияния технологических параметров каширования на многослойные плёночные материалы.

На данной установке были получены следующие многослойные пленочные материалы (МПМ): прозрачный ориентированный полипропилен (ОПП) толщиной 20 мкм в комбинации с полиэтиленом высокого давления толщиной 25 мкм. В качестве адгезива использовали бессольвентный полиуретановый клей.

3.1 Результаты испытаний на разрыв

На первом этапе работы были проведены испытания на разрыв. Испытания проводились согласно методике, описанной в пункте 2.3. данной работы. Результаты представлены в приложении 2 и в сводных таблицах 3.1. и 3.2.

Таблица 3.1. Результаты испытаний на разрыв образцов с различной толщиной адгезива

Таблица 3.2. Результаты испытаний на разрыв образцов, полученных на различных скоростях каширования

3.2 Результаты испытаний на разрыв с надрезом

Затем были проведены испытания на разрыв образцов с искусственным дефектом - надрезом, равным 3 мм, согласно методике, представленной в пункте 2.4. данной работы. Результаты представлены в приложении 3, а также в табл. 3.3, 3.4, 3.5

Таблица 3.3. Испытания на разрыв плёнок, полученных с различной толщиной адгезива, с поперечным надрезом длиной 3 мм

Таблица 3.4. Испытания на разрыв плёнок, полученных при различных скоростях каширования, с поперечным надрезом длиной 3 мм

Таблица 3.5. Прочность на разрыв плёнки с толщиной клея 2 мкм с поперечным надрезом различной глубины.

3.3 Получение и результаты испытаний клеевых плёнок

Затем, согласно методике, представленной в пункте 2.2 данной работы, в лаборатории трафаретной печати МГУП были получены клеевые плёнки. Дальнейшее исследование на прочность при разрыве проводилось по стандартной методике.

Таблица 3.6. Результаты испытаний клеевых плёнок различной толщины на прочность при разрыве

4. Обработка и обсуждение результатов исследований

4.1 Формулирование результатов исследований

На первом этапе были проведены исследования физико-механических характеристик многослойных пленочных материалов, полученных при постоянной скорости каширования, равной 100 м/мин, но с различной толщиной клеевого слоя.

Рис. 4.1. Зависимость прочности при разрыве многослойного материала от толщины адгезива. Долевое направление

Рис. 4.2. Зависимость прочности при разрыве многослойного материала от толщины адгезива. Поперечное направление

Рис. 4.3. Зависимость относительного удлинения многослойного материала от толщины адгезива. Долевое направление

Рис. 4.4. Зависимость относительного удлинения многослойного материала от толщины адгезива. Поперечное направление

В исследовании было обнаружено, что толщина клеевого слоя незначительно влияет на прочность многослойного плёночного материала. Предел прочности ?р вначале уменьшается и достигает наименьшего значения при толщине клея 2,3 мкм, при дальнейшем увеличении толщины клея предел прочности ?р несколько увеличивается и достигает значения, примерно равного тому, что получено для толщины клея 1,7 мкм. Между тем, что данные, полученные производителем для этих же образцов около года назад показывали сильную зависимость с выраженным максимумом при толщине клеевого слоя 2 мкм. Предел прочности ?р вначале увеличивался и достигал максимума при толщине клея 2 мкм, при дальнейшем увеличении толщины клея ?р несколько уменьшалась. Вероятно это связано с тем, что при толщине клея 2 мкм наблюдался процесс максимального взаимодействия адгезива с материалом, что обеспечивает некоторое увеличение ?р при разрыве. Поэтому для композиций была выбрана толщина клея 2 мкм.

Значительное расхождение между результатами, полученными для старой и новой пленок может быть обусловлено процессами старения плёнок и клеевого слоя, входящих в состав многослойного материала.

Было также отмечено, что с увеличением толщины клея относительное удлинение ?р при разрыве изменяется незначительно и остаётся для исследованных плёнок примерно равным 150% в продольном направлении и 47% в поперечном направлении. Затем исследовалась зависимость прочности при разрыве и относительного удлинения при разрыве от скорости процесса каширования. Материалы были изготовлены с толщиной адгезива 2 мкм.

Рис. 4.5. Зависимость прочности при разрыве многослойного материала от скорости процесса каширования. Долевое направление

Рис. 4.6. Зависимость прочности при разрыве многослойного материала от скорости процесса каширования. Поперечное направление

Рис. 4.7. Зависимость относительного удлинения при разрыве многослойного материала от скорости процесса каширования. Долевое направление

Рис. 4.8. Зависимость относительного удлинения при разрыве многослойного материала от скорости процесса каширования. Поперечное направление

С увеличением скорости процесса каширования наблюдается минимальное отклонение прочности на разрыв и относительного удлинения исследуемых плёнок, практически линейная зависимость. Прочность при разрыве в долевом направлении остаётся примерно равной 53 МПа, а в поперечном направлении 60 МПа. Относительное удлинение при разрыве остаётся примерно равным 147% в продольном направлении и 47% в поперечном. Поэтому можно сделать вывод о том, что скорость каширования не влияет на прочностные характеристики полученных материалов.

Также исследовалась зависимость прочности при разрыве и относительного удлинения при разрыве образцов с искусственным дефектом - надрезом, равным 3 мм.

Рис. 4.9. Зависимость прочности плёнки с надрезом = 3 мм от толщины клеевого слоя. Долевое направление

Рис. 4.10. Зависимость относительного удлинения плёнки с надрезом = 3 мм от толщины клеевого слоя. Долевое направление

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7