Cum își afectează structura moleculară filmul contractabil suflat din PVC proprietățile de contracție atunci când este încălzit?

Structura moleculară a filmului contractabil suflat din PVC (clorura de polivinil) joacă un rol semnificativ în proprietățile sale de contracție atunci când este încălzită. Iată cum structura moleculară afectează comportamentul filmului în timpul procesului de contracție:

Orientarea lanțurilor polimerice: În timpul producției de film termocontractabil suflat din PVC , lanțurile polimerice sunt întinse sau orientate în direcții specifice prin procesul de extrudare și suflare. Această orientare creează o structură moleculară „întinsă” sau „înghețată” în care lanțurile polimerice sunt aliniate în direcția întinderii. Când filmul este încălzit, lanțurile moleculare încearcă să revină la starea lor naturală, relaxată. Acest proces este cel care face ca filmul să se micșoreze. Gradul de orientare influențează cât de mult se micșorează filmul: peliculele foarte orientate se micșorează mai mult și într-un mod mai controlat, pe măsură ce lanțurile polimerice se trag înapoi în configurația lor originală, mai compactă atunci când sunt expuse la căldură.

Regiunile cristaline vs. amorfe: Filmul contractabil din PVC este format din regiuni cristaline și amorfe (necristaline). Regiunile amorfe ale filmului sunt mai flexibile și permit lanțurilor polimerice să se miște liber atunci când sunt încălzite, ducând la contracție. Pe de altă parte, regiunile cristaline sunt mai rigide și mai rezistente la contracție. Echilibrul dintre părțile cristaline și amorfe ale polimerului afectează uniformitatea și viteza procesului de contracție. Filmele cu un grad mai mare de cristalinitate se pot contracta mai lent, dar oferă o stabilitate dimensională mai bună, în timp ce filmele cu conținut mai amorf tind să se micșoreze mai repede, dar pot fi mai puțin stabile în diferite condiții.

Reticulare: În unele cazuri, filmul din PVC poate suferi un proces cunoscut sub numele de „reticulare”, în care lanțurile polimerice sunt legate chimic împreună în anumite puncte. Legătura încrucișată poate influența comportamentul la contracție făcând rețeaua de polimeri mai rigidă. Acest lucru are ca rezultat o contracție redusă, deoarece legăturile încrucișate împiedică lanțurile să se tragă ușor înapoi într-o formă compactă atunci când sunt încălzite. Filmele contractabile din PVC reticulat tind să prezinte o contracție mai mică, dar o durabilitate și o rezistență mai mare la întindere sau deformare.

Temperatura de tranziție sticloasă (Tg): PVC are o temperatură de tranziție sticloasă (Tg) care determină temperatura la care polimerul trece de la o stare rigidă, sticloasă la o stare mai flexibilă, cauciucoasă. Când este încălzită peste Tg, pelicula devine mai flexibilă și începe să se micșoreze. Structura moleculară a PVC-ului, în special aranjamentul atomilor de clor și legătura dintre monomeri, dictează temperatura la care are loc această tranziție. Un Tg mai mic poate duce la o contracție mai rapidă și mai pronunțată, în timp ce o Tg mai mare are ca rezultat un proces de contracție mai gradual.

Expansiune și contracție termică: Filmele contractabile din PVC se extind atunci când sunt încălzite inițial (datorită efectului de plastificare al căldurii) și apoi se contractă pe măsură ce filmul se răcește și lanțurile moleculare revin la configurația lor inițială. Viteza de expansiune și contracție este influențată de aranjarea moleculelor în film. Dacă moleculele sunt strâns împachetate, materialul poate prezenta mai puțină expansiune, dar o contracție mai controlată. În schimb, moleculele slab împachetate pot avea ca rezultat o expansiune și o contracție mai mare, dar un control mai puțin precis.

Plastifianți și aditivi: Filmul termocontractabil suflat din PVC conține adesea plastifianți care sunt adăugați pentru a crește flexibilitatea și pentru a reduce fragilitatea. Acești plastifianți interacționează cu lanțurile polimerice prin reducerea forțelor intermoleculare, făcând mai ușor ca lanțurile să alunece unul pe lângă celălalt atunci când sunt încălzite. Prezența plastifianților poate afecta comportamentul la contracție prin scăderea temperaturii necesare pentru contracție și influențarea cantității de contracție care are loc. În plus, alți aditivi precum stabilizatorii sau inhibitorii UV pot afecta stabilitatea filmului în timpul procesului de contracție și pot modifica modul în care filmul reacționează la căldură.