автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.08, диссертация на тему:Потребительные свойства полимерных пленочных упаковочных материалов

%

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО 31ГМЕНИ ИНСТИТУТ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА им. Г.В. ПЛЕХАНОВА

■На правах рукописи

ДОМАНЦЕВИЧ НИНА ИВАНОВНА •

УДК 620.197.3

ПОТРЕБИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ПШМЕГОЫХ ПЛЕНОЧНЫХ' УПАКОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Специальность 05.19.08 - Товароведение громнтленншс товаров л сырья легкой промышленности

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учв ой степени кандидата технических наук

Москва, 1989

Работа выполнена ..на кафедре товароведения непродовольствентгх товаров Львовского торгово-экономического института.

Научный руководитель

доктор технических наук, нрофеооор Тынный А.Н.

Официальные оппоненты

Ведущее предприятие

- доктор технических наук, профеооор ^ИКВ^ЛЯН И.И.

кандидат хиынчеоких наук, доцвнт Лротаоов В,Г.

- Московское научно-производственное объединение "Темп",ВНИТИПРИБОР

Защита диссертации соотоится "_££_" <-¿¿1$1990 г. на заседании специализированного Совета Д 063.62.Ф по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Московском институте народного хозяйства им. Г.В. Плеханова по адресу: г. Москва, 113054, Стремянный пер., 28

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИНХ им. Г.В. Плеханова

Автореферат разослан ^ " 1939 г.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат технических наук, доцент

И.И. Рясик

Актуальность. Комплексная программа развития производства товаров народного потребления и сферы услуг на 1986-2000 годы предусматривает всемерное увеличение производства, расширение ассортимента и повышение качества товаров народного потребления. В целях сохранения качества товаров и сокращения их потерь, повышения культуры торговли, экономил времени .покупателей, снижения затрат труда определены меры по увеличению объемов упаковки, производства тары и материалов для упаковки промышленных товаров. При этом предусматривается улучшение качества и повышение надежности упаковки, ее художественного оформления. Особенно остро стоит проблема сохраняемости металлических изделий, подвергающихся, как известно, длительным срокам хранения, а поэтому требующих специальных видов упаковки, которые бы обеопечивали сохраняемость качества металлических изделий и их консервацию, а также соответствовали условиям транспортирования и хранения. Применяемые в настоящее время средства консервации (жидкие и консистентные масла и смазки, упаковочные бумаги и др.) в большинстве случаев нетехнологичны, затрудняют механизации и автоматизацию процессов и не отвечают, требованиям,. предъявляемым к консервационным материалам на современном мировом рынке. Все это указывает на необходимость разработки и широкого внедрения более перспективных консервационно^-упаковочных средств, лишенных упомянутых недостатков.

В последнее время для упаковки все большее распространение находят полимерные пленки, применяемые с такими консервационными средствами, как ингибиторы коррозии металлов. По сравнению с традиционными эти материалы обладают рядом преимуществ: во-первых, применение полимерных пленок, повышая культуру производства, способствует механизации и интенсификации процесса упаковывания; во-вторых, полимерные пленки позволяют получить герметичные упаковки с высокими защитными свойствами; в-грэтьих, прозрачность поли-

мерных пленок позволяет контролировать состояние или сохранность упакованных изделий без нарушения сплошности, что очень ваяло 1.ри хранении продукции на складах, а также при ее реализации в системе торговш; в-четвертых, упаковывание изделий в полимерные пленки позволяет объединить технологические процессы производства пленок и упаковывания в них изделий в одном технологическом процессе.

В связи с организацией массового производства противокоррозион них полимерных пленок возникает необходимость во всестороннем комплексном изучении их потребительных свойств и оценки уровня качества.

Целью работы являлг оь:. комплексное исследование потребительных свойств противокоррозионных полимерных пленок, исследование влияния эксплуатационных факторов на свойства пленок при транспортировании и хранении, установление оптимальных сроков эффективного защитного действия полимерных пленок; разработка рекомендаций по совершенствованию упаковки металлических изделий хозяйственного и культурно-бытового назначения и расчет экономического эффекта от внедрения данного метода в практику работы промышленности и торговли.

Объектом исследования служили полимерные плешей о модифицирующими компонентами.

Обвдя методика выполнения исследования

Работа выполнена путем сравнения результатов экспериментального исследования противокоррозионных полимерных пленок с полиэтиленовой пленкой.

Показатели механических, защитных свойств исследуемых противокоррозионных полимерных пленок определяли по стандартным методикам и методикам, обоснованным в диссертационной работе. Результаты эксперименталышх исследований обрабатывались на ЭВМ ЕС-1022

о применением методов математической статистики.

В работе решены следующие задачи:

- исследованы свойства полимерных пленок после введения противокоррозионных компонентов;

- изучена устойчивость противокоррозионных полимерных пленок к воздействию эксплуатационных факторов (температуры, влаги, УФ-облучения), а также процессы, обуславливающие эта явления; .

- проведена комплексная оценка потребительных свойств, в т.ч. защитной способности противокоррозионных полимерных пленок;

- разработаны рекомендации по использованию противокоррозионных полимерных пленок для эффективной защиты металлоизделий:

- на базе проведенных исследований свойств противокоррозионных полимерных пленок разработана методика прогнозирования их за-штной способности.

Научная новизна. Проведено комплексное изучение потребительных свойств противокоррозионных полимерных пленок; исследовано влияние эксплуатационных факторов на эти свойства и кинетику их изменения. На основе полученных экспериментальных данных проведена комплексная оценка защитной способности противокоррозионных полимерных пленок, а также предложена методика прогнозирова-■ ния защитной эффективности противокоррозионных полимерных пленок.

Практическая ценность работы состоит в том, что на основе полученных экспериментальных данных определены области применения и рекомендованы научно-обоснованные сроки хранения металлических изделий в противокоррозионных полимерных пленках в зависимости от условий хранения, разработаны и внедрены в производство экспресс-методы оценки защитных свойств противокоррозионных полимерных пленок.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены.

обсуждены и получили положительную оценку на: Всесоюзной научной конференции по проблеме "Управление качеством, эффективностью и совершенствованием ассортимента промышленных товаров на базе стандартизации и применения вычислительной техники" (г, """¡илиси,1981г,), ' Всесоюзной научно-технической конференции "Повышение эффективности применения пол'имерных материалов в отраслях промышленности, производящих продукты питания" (г, Углич, 1903г.), У1 Всесоюзной научно-технической конференции по товароведению непродовольственных товаров "Управление ассортиментом и качеством непродовольственных товаров и формирование разумных потребностей населения" (г.Доноцк, 1987г.), республиканской чаучно-гехнйческой конференции "Экономия материальных ресурсов и улучшение качества изделий и конструкций на основе применения новых полимерных штериалов"(г.Виноградов, 1985)» республиканской лаучно-технической конференции "Проблемы физики прочности и пластичности полиыеров"(г.Душанба,1986г.),хП1 обяаст-ной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов "Физика и механика композитных материалов на основе полимеров" (г.Гомель, 1984г.); научно-технических семинарах "Полишры в системе противокоррозионной защиты металлических изделиЙ"(г.Львов, 1986г.), "Применение полимерных материалов для антикоррозионной защити металлических изделий"(г.Львов,1985г.), "Перспективы-применения металл-полимерных покрытий и высокомолекулярных соединений для антикоррозионной защиты машин и оборудования'^ г.Львов, 1987г.){итоговых научных конференциях профессорско-преподавательского состава Львовского торгово-экономического института за 1980-1988 гг.

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 12 работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, б глав, выводов, списка использованной литературы.

I *

Работа изложена на 139 страницах машинописного текста; со-

держит 33 таблицы, 30 рисунков.

Основные положения, выносимые на защиту! закономерности изменения потребительных свойств полимерных пленок, содержащих модифицирующие компоненты;

метод коигиексной оценки уровня качества противокоррозионных полимерных пленок, основанный на экспертной и эксперименталь -ной оценке их основных свойств, учете взаимного влияния составляющих их компонентов в наиболее вероятных условиях эксплуатации (транспортировании и хранении) и определения обобщенных показа- . телей качества противокоррозионных полимерных пленок;

методика прогнозирования эффективности защитной способное- V ти противокоррозионных полимерных пленок и полученные результаты исследований.' ч

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность выбора темы диссертационной работы, основное направление выполняемых исследований, сформулированы научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В литературном обзоре . рассмотрены современные способы и средства защиты металлических изделий от коррозии, обсуждены вопросы, касающиеся свойств полимерных гаенок и возможности их применения, а такке рассмотрено воздействие эксплуатационных факторов на свойства полимерных пленок при транспортировании и хранении. Сформулирована основная рабочая гипотеза о вазмоаности управления потребительными свойствами противокоррозионных полимерных гаенок путем регулирования процентного содержания и сочетания различных модифицирующих компонентов.

В первой главе изложена характеристика объекта исследования, обоснован выбор номенклатуры показателей качества.

Для проведения исследований бшш использованы полимерные

. Таблица I

Характеристика исследуемых модифицированных полимернюс пленок*

. Jbffi! Нормативно-технические'Способ вве-! Наименование и процентное пп! документы,действующие ¡дения в по-! содержание модифицирующих I на пол1Шор.ную пленку '.лимерную ! компонентов ! _ !гиенку ! ■■■ • ! 1 '.ингибитор! пластифи-'.наполнп-i_!__!_!катор , !тсль

I. Пленка ПЭНП СГОСТ 10354-82) — _ _

2. Пленка ПЭНП (ТУб-05-1856-78) объем. 0.25НДА _

3. Пленка ПЭНП (ТУб 4)5-1856-78) объем. 0,5 НДА _

4. Пленка ПЭНП' (ТУ6-05-1856-78) объем. 1,0 НДА _ _

5. Пленка ПЭНП (ТУб-05-1856-78) объем. 2,0 ЦДА _ _

б. Пленка ПЭНП» (ТУб-05-1856-78) объем. 0,5 г-г

7. Пленка ПЭНП (ТУб-05-18 56-78) объем. о,5 г-г 0, 5 ДОФ 0,25 kl

8. Пленка ПЭНП (ТУб-05-1556-78) объем. i.o г-г 0,5 ДОФ 0,25 AI

9. Пленка ПЭНП (ТУ6-05-18 56-78) объем. ¿,5 г-г' 0,5 ДОФ 0,25 АЕ

10. Пленка ПЭНП (ТУб-05-1856-78) объем. 1,5 г-г 2,0 ДОФ _

II. Пленка ПЭНП (ТУб-05-1856-78) объем. 0,5 Г-2 . 0,5 ДБФ —

12. Пле нка ПЗНП (ТУб-05-1856-78) объем. 1,0 Г-2 0,2 ДБФ -

13. Пленка ПЗНП (ТУБ8К1СР34-80) конг. 2.77НДА _ -

14. Пленка ПЭНП (ТУ881ССР34-80) * конт. 1,0 НДА - —

15. Пленка ПЭНП (ТУ88ЮСР34-80) конт. 1,2 Г-2 - -

16, Планка ПЭНП (ТУ88ЮСР34-80) конт. 1,7 Г-2 - -

' 17. Пленка ПЭНП (ТУ881ССРЭ4-еО) объем, конт. 3,5ИФХАНГАЗ 7,0 U

18. 19. Пленка ПЭНП ГТ588К!СР34-80) Пленка ПЭНП ГТ№8ГССР34-в0) конт. конт. 3.5ИФХАНГАЗ -3.5ИФХАНГАЗ 7,ОМ -

х - дпя получения пленки использовали полиэтилен марки 10802-020 (ГОСТ 16337-77Е)

пленки, характеристика которых приведена в таблД. В качества модифицирующих компонентов использовали: ингибиторы коррозии - НДА (нитрит дацинлогексиламина), Г-2 (меганитробензоат гексаметилен-диамина), ИФХАНГАЗ (даадкилашнопропиоштрил); пластификаторы -ДОФ (диоктилфталат), ДБФ (дабутилфталат), М (минеральное масло); наполнитель - АЕ(алюминиевую пудру). -

Ингибиторы коррозии вводили самостоятельно, а также совместно с пластификаторами с целью обеспечения большей совместимости пленки и ингибитора.

Исследуемые противокоррозионные полимерные пленки можно условно рассматривать 'как своеобразную композицию, качество каждого компонента которой характеризуется набором свойств. При комплексной оценке качества, а также прогнозировании изменений защитных свойств противокоррозионных полимерных пленок мы исходили из необходимости учета преимущественно комплекса наиболее значимых свойств.

Для их выбора был проведен анкетный опрос. Свойства, характеризующие качество противокоррозионных полимерных пленок, были представлены в виде трехуровневой анкеты, на нижнем уровне которой расположили единичные свойства, а на верхнем - самые общие. По данным респондентов рассчитали'ранги и суммы рангов, а также коэффициенты весомости свойств каждого уроркя в долях от 0 до 1,0. Это появолило выделить наиболее значимые свойства и весь дальнейший ход исследований строить на их первоочередном изучении. С целью определения согласованности мнений экспертов, использовали коэффициент конкордадаи.

Полученные в результате расчетов показатели качества противокоррозионных полимерных пленок расположились следующим образом:

Противокоррозионная способность

Устойчивость к старению

Сохраняемость микроклимата внутри

упаковки

Царопроницаемость

Кис лородопроница еыос ть ... Прочность при растяжении

Теплостойкость

1.00

Во второй главе рассмотрено воздействие модифицирующие компонентов на потребительные свойства противокоррозионных полимерных пленок.

Изучено влияние модифицирующих компонентов на-структуру поли-« « - •

мерных пленок. Установлено, что при содержании ингибитора коррозии Г-2 до масс, последняя улучшается, становясь мелкозернистой и однородной, что свидетельствует о положительном влиянии ингибитора. Аналогичным образом сказалось введени.е, наряду с ингибитором 0,5% пластификатора ДОФ.

Установлено также, что при наличии модафицирувдх компонентов повышается устойчивость противокоррозионных полимерных пленок к термоокислительной деструкции. Это подтверждает смещение экзотермического пика разложения полимерной пленки в область более высоких температур (рис.1). Повышение процентного содержания ингибиторов коррозии оказало положительный эффект на изменение устойчивости к термоокислительной деструкции.

Исследована зависимость показателей паро- и кислородопрони-цаемости от содержания модифицирующие компонентов. Установлено, что наличие ингибиторов коррозии в составе полимерной пленки при-•вхщит к заметному снижению паропроницаемости (табл.2)

- 0,24

- 0,19

- 0,17

- 0,12 - 0,12 - 0,10 - 0,06

гис. ..I. Сравнительный дифференциальный термический анализ .(ДТА) противокоррозионных полимерных пленок:1-ПЭНП;2-ПЭНП+ 0,5% НДА; 3- ПЭНП+2,0% НДА '

Таблица 2

Паропроницаемость противокоррозионных полимерных гаеюк

im пп! 1 ! i i Состав пленки ICnocoö вве-! !дения моди-! '.фицирующих ! ¡компонентов! !в полимер- ! !ную пленку ! г/и2 сут.

I. пэнп - 13,1

2, пзнп + г-г объем. 10,5

3. ПЭНП +1,$ НДА. о бьем. 9.4

П. ПЭНП + 2,03 НДА. объем. 7,6

5. ПЭНП +0,52r-2;0,5$E05;0,23?At объем. 8,2

б. ПЭНП + I.C& НДА конт. 8.4

7.' ■ПЭНП + 2,77£ НДА к опт. 9,6

8. ПЭНП 4 ША1Г\3;7,$М объем,- 6,7

конт.

Для полимерных пленок о ингибиторами 1ЩА, Г-2(до 2,С&) при их объемном введении это объясняется улучшением структуры, а также

увеличением пути генетрации в результате возникновения ирепятст— вий, создаваемых частицами ингибитора коррозии.

Показано также, что величина паролроницаемости противокоррозионных полимерных пленок снижается независимо от способа введения в них ингибиторов. Такое явление' объясняется высокой подвижностью летучих ингибиторов в полимерной шенке. Использование, наряду с ингибитором ИФХАНГАЗ, минерального масла в качестве пластификатора приводит к взаиыоусилению положительного эффекта.

Установлено, что при использовании полимерных пленок с ингибиторами коррозии происходит торможение реакции кислородной деполяризации. Определение коэффициентов кислородонроницаемости дало

возможность сравнить результаты испытаний полимерных пленок с различными модифицирующими компонентами и различными способами их введения в состав полимерных пленок. Сопоставление показателей кислородопроницаеыости позволило установить, что максимальное снижение кислородопроницаемости характерно для полимерных пленок при объемной введении в них ингибиторов коррозии. Содержание в полимерной пленке, наряду с ингибиторами коррозии, пластификатора-Д05 в количестве 0,% и наполнителя алюминиевой пудры - 0,2% также способствовало снижению коэффициента кислородопроницаемости.

Исследование изменения защитных свойств полимерных гог°нок при использовании датчиков, моделирующих работу'микрокоррозионных элементов, позволило обнаружить значительное повышение, противокоррозионной способности при введении в их состав ингибиторов коррозии. . увеличение процентного содержания ингибитора коррозии ВДА с 0,3^ до в меньшей степени повышает иротикоррб-зионную способность.

Установлено, что противокоррозионная способность полимерных пленок с модифицирующими компонентами последовательно уменьшается с увеличением расстояния ме:кду пленкой и защищаемой поверхностью.

Эта зависимость описывается уравнением типа:

И* с I )

где: ^ - противокоррозионная способность, баллы;

30 - расстояние до защищаемой поверхности, см; а и Ь - константы, характеризующие особенности измене кия противокоррозионной способности от расстояния до защищаемой поверхности.

Для оценки содержания и сохраняемости ингибитора в процессе транспортирования и хранения использовался полярографический но-

тод. Исследованиями, установлено, что фактическое содержание ингибитора ниже номинального из-за частичной потери в процессе введения, Указанным методом предоставляется возможным оценить сужение содержания ингибитора (а следовательно, эффекта- зости его защитного действия) в процессе хранения продукции.

Применение при консервации и упаковке полимерных пленок с модифицирующими компонентами, как показала результаты ускоренных испытаний, существенно повышает противокоррозионную способность. Так, например в результате применения ПЭШ+1,0/» НДА не обнаруживалось следов коррозионного поражения даже после 21 суток выдержки и только в случае применения наряду с ингибитором пластификатора ДБФ первые следы коррозии появились после 10 суток. Лучшие защитные свойства отмечены у полимерных пленок, содержащих 0,5-2,0;? ингибитора ВДА,- 3,Ь% ИФХАНГАЗа. Установлено, что нсличие пластификаторов в зависшлосг1 от их состава и процентного содержания, по-разному сказывается на изменении защитных свойств полимерных пленок. Так, для ПЭЫ1+0,5?Л?-2;0,5^ Д0Ф;0,25Я ¡1а ПЭШ+1,0^ Г-2; 0,5% ДО; 0,25% а£ зафиксировано повышение защитных свойств. Сравнение результатов испытаний полимерных пленок ПЭШ+0,5^ Г-2; 0,5^ ДБФ и НЭНП+1,0% Г-2; 0,2$ ДШ> доказывает, что увеличение процентного содержания ингибитора коррозии при уменьшении процентного содержания пластификатора ДБФ, также положительно сказывается на изменении защитных свойств исследуемых материалов. Следовательно, их процентное сбдеркание должно быть незначительным. Увеличение содержания пластификатора ДОФ до 2,0$ также приводит к снижению защитных свойств, повышая одновременно пластические свойства полимерной пленки.

В четвертой главе рассмотрены вопросы устойчивости противокоррозионных полимерных пленок к воздейст -'

I •

вию эксплуатационных факторов (температуры, влаги, УФ-обдучония, окружающей атмосферу и др.). Исследованы кинетика и изханизм ирг • текающих процессов, характер происходите структурных превращений и изменения свойств противокоррозионных полимерных пленок.

Установлено, что. повшешшо температуры (313, 333К) оказива-ют неоднозначное влияние на механические свойства исследуемых противокоррозионных полимерных пленок. Так, если в составе полимерной пленки, наряду с ингибитором коррозии, присутствует пластификатор ДЕФ, происходит улучшение механических свойств.

Вместе с тем, показано, что действие перепада температур от 243 До 333 К более существенно сказывается на изменении механических свойств противокоррозионных полимерных пленок.

Обнаружено такие, что содержание модифицирующих компонентов и в этом случае увеличивает стабильность полимерных пленок,

В результате изучения влияния уФ-облучения на изменение* механических, физических и защитных свойств противокоррозионных полимерных пленок установлено, что для полимерных пленок с модифицирующими компонентами характерно незначительное изменение прочности при растяжении после периодов экспозиции. Обнаружено, что увеличение процентного содержания ингибитора коррозии ведет к повышению устойчивости полимерной пленки к действию УФ-облучения. Показано, также, что наличие пластификатора ДОФ, наряду с ингибитором коррозии, ведет к повышению устойчивости полимерной пленки к уф-ойлучения. Так, для полимерной пленки величина прочности при растяжении при УФ-оСлучении (200 ч.) снижается на 23S?, а для ПЭНП+0,9^Г-2; 0,5?¿ ДОФ; 0,23ÍAÍ- на 7,ЭЙ. Зто мокно объяснить расположением пластификатора между молекулами в аморфных областях и уменьшении энергии межмолекулярного взаимодействия между соседними молекулами. В этом случае приложение внесшей нагрузки приводит к более равномерному распределению напряжения меиду молекулами.

Спектроскопические исследования структуры полимерных пленок

с модифицирующими компонентами показали, что в процессе облучения идет образование двойных связей винияиденового типа. Об этом свидетельствует увеличение оптической плотности полосы поглощения 696 сы"*(рис.2). В начальной стадии прс гекающего процесса окисления происходит сшавание и разветвление полиэтилена без образования геля. В аморфных областях протекает накопление кислородсодер-щих групп.

Модель протекаищаго процесса окисления описываются уравнени-нием следующего типа:

^ае ( 2 )

где:

у , - оптическая плотность; £ '-время уф-облучения, ч.; а и В константц, характеризующие изменение величиш

оптической плотности в течение времени УФ-облуче ния.

Важно отметить, что накопление кислородсодержащих групп более интенсивно в-начальный период облучения (до 50 ч.), затем величина оптической плотности полосы поглощения ГП5 см"* остается практически постоянной, что можно объяснить наступлением.равновесия между числом С-0 образующихся ве время ойлучения и распада- ■ ющихся по механизму, известному для кетонов. Снижение величины оптической плотности обеих полос поглощения после введения ингибитора Г-Э указывает на повышение устойчивости противокоррозионных полимерных пленок к фотодеструкции.

Отмечзно, что происходящие изменети в структура пшшмершх пленок дад влиянием УФ-облучения приводят к изменении проницаемости. Как следует из полученных результатов, происходит рост па-ро- и ккслородоироницаеюети. Установлено, что наличие модифици-руюцих кошюкектов способствует повыпе! .а .стабильности подшерпнх телок.

Рис. 2 . зависимость оптической плотности полос поглощения от длительности УФ-ойлучения; 896 см-1(1- ПЭНП} I'- ПЭНП+О.^Г-2); 1725 си_1(2 -ПЭНП;2-ПЭНП+0,3£Г-2)|

Полярографическими исследованиями было установлено, что увеличение длительности УЗ-облучения приводит к снижению количества ингибиторов в составе полимерной пленки. Так, дня ПЭНП+О,% Г-2 оно снижается после ЮО ч. уф-облучения на 73,%.

Таким образом, результаты проведенных исследований позволяет Ьделать вывод о том, что ингибиторы коррозии моталлов являются эффективными фотостабюшзаторами окисления полиэтилена, стабилизаторами его прочностных свойств, что обуславливает вцеокув защитную способность прот!Шокоррозионных материалов на их основе.

Исследование воздействия атмосферных факторов показало, что происходит незначительное снижение прочности при растяжении противокоррозионных полимерных гаенок (7-1(33)! не претерпевает значительных изменений паропроницаемость. Последняя увеличивается только при содержании в полимерной гиенке пластификатора ДБФ.

Установлено, что лучшие защитные свойства показали полимерные пленки, содержащие 0,5-2,Ой ингибитора коррозии ВДА. Отмечено, что присутствие модифицирующих компонентов не только повышает защитные свойства полимерных пленок, но и в том случае, когда начинается коррозионный процесс, резко тормозит его развитие. Полярографическое определение содержания аминных групп, позволило кошта-тировать'их изменение под влиянием атмосферных факторов в пределах 10-20» после двух месяцев экспозиции.

В результате проведения эксплуатационных испытаний противокоррозионных полимерных гаенок в складских условиях Облкоогиес-хозторга (г.Львов) можно заключить, что наличие модифицирующих компонентов улучшает защитные свойства полученных материалов. Так, после шести месяцев хранения начало коррозионного процесса зафиксировано на металлической пластине, упакованной в полиэтиленовую пленку, обеегшчкваодув линь барьерную защиту.

Таблица 3

Показатели желательности противокоррозионных полимерных щенок

1 Состав полимерной пленки

Показатели | ПЗНП { » ! ПЭНП*. ! | 1.США | 1 1 ГОШ1+ г.&т. ! Г-2;0, 2* !1:5ХАНГАЗ {ДО^;0,251}+7,(С Ц : | ¡.ЬеЙгоп ДО г

Противокоррозионная способность 0,52 0,84 0,95 0,95 0,54 0,73

Устойчивость к старению С,82 0,75 0,69 0,76 0,61 0,48

Сохранение микроклимата внутри упаковки 0,39 0,92 0,92 0,64 0,80 0,56

Паропрошщаемость 0,74 0,76 0,76 0,76 0,76 0,7В

Кисяородопроницаемость 0,75 0,80 0,60 0,78. 0,79 0,74

Прочность при растяжении. 0,67 0,71 0,57 0,57 0,57 0,75

Теплостойкость .0,79 0,99 0,99 0,96 0,99 0,59

В пятой главе проведена комплексная оценка потребительных свойств и рассчитана защитная эффективность противокоррозионных полимерных пленок.

При комплексной оценке качества отивокорроэионных псипшер-ных пленок применялась методика, основанная на использовании функции желательности. С этой целью были выбраны и обоснована уроз ;ш показателей для наиболее пссомих свойств противокоррозионных полимерных пленок по градациям их качества;

При оценке надежности системы полинер-ингибитор-шастифика-тор принимали те критерии, которые позволяют судить о свойствах и их изменении под влиянием эксплуатационных воздействий.

Размерные показатели переводили в безразмерные. В результата расчетов были получены-следующие формулы перевода, по которым определялись значения конкретных безразмерных показателей. =. -/,» + 0,08 ^ + 0,0001 <£, -1,ЪЧ 0,<ЩХ+ 0, 0001 = -2,221 +0, № /06

+ о,чп^

^ 2,1? -0,4041-0,106 £

Используя псяучзшше даннке, рассчитали показатели аслатсль-ности и комплексные показатели защитной способности противокоррозионных полимерных пленок ( табл.З).

Срок защиты металлических изделий от коррозии противокоррозионными полимерными пленками рассчитали, пользуясь аналитической зависимостью:

й' г*0* I < 4 )

сз ../

( з )

где: С5Н - срок защиты металлических изделий от коррозии противокоррозионной полимерной пленкой в легких, оредних, жестких и иобо жестких условиях хранения, годы;

гг<*

_ срок защиты металлических изделий полиэтиленовой пленкой в особо жестких условиях хранения, годы; комплексный показатель защитной способности противокоррозионной полимерной пленки, защитная эффективность которой прогнозируется для металлических изделий;

комплексный показатель' защитной способности полиэтиленовой пленки;

<Р'*/л " коэффициенты, учитывающие отклонение от линейной

1 зависимости сроков защиты металлических изделий

от коррозии соответственно полиэтиленовой й противокоррозионной полимерной пленкой в предполагаемых условиях хранения; £ - коэффициент, учитывающий предполагаемые условия хранения объекта.

Срок защиты металлических изделий в противокоррозионных полимерных пленках при хранении в особо жестких условиях определяли по действующей нормативно-технической документации, регламентирующей гарантийные сроки хранения металлических изделий (ГОСТ 9.014-78х).

ВЫВОДЫ

1. Поставлена а на основании изучения характера изменения основных потребительных свойств решена задача прогнозирования предельно допустимых сроков и условий хранения металлических изделий, упакованных в противокоррозионные полимерные пленки.

2. По даннш анкетного опроса установлены важнейшие показатели, определяющие качество противокоррозионных полимерных пленок (про-

тивокоррозионная способность, устойчивость при старении, сохранение микроклимата внутри упаковки, паропроницаемость, кислородопро-ницаемооть, срочность при растяжения, теплостойкость) и определены коэффициенты весомости. Наиболее значив "м показателем качества таких полимерных упаковочных пленок является их противокоррозионная способность, весомость которой составляет 0,24.

3. Установлено, что при введении в полиэтиленовую пленку ингибиторов коррозии различных видов наблюдается заметное (на 30-45Я) снижение ее пародроницаемости, не зависящее от способа ■ введения ингибитора в пленку, а также некоторое повышение ее устойчивости к термоокиолитвльной деструкции, при этом прочностные характеристики материала имеют тенденцию к снижению (на 10-19&).

4. Выяснен механизм защитного действия противокоррозионных полимерных пленок, заключающийся в торможении реакции кислородной деполяризации на поверхностях упакованных в нее металлических изделий.

5. Установлена функциональная зависимость между противокоррозионной способностью полимерных пленок и их расстоянием от защищаемой пЬверхнооги, Рассчитаны величины оптимального удаления упаковочных пленок от защищаемых поверхностей, составляющие 80-100 мм. Полученные данные могут быть использованы при разработке технологических режимов упаковки изделий.

6. Исследована кинетика изменения концентрации ингибиторов в упаковочной пленке и установлены закономерности ее снижения в процессе длительного хранения, что оказывает влияние на защитные свойства пленок. В частности, для ПЭШ+0,5^ Г-2 концентрация ингибитора уменьшилась на 60£ за пять лет хранения при комнатной температуре.

7. Изучено влияние УФ-облучения на изменение противокоррозионных полимерных пленок и установлено, что введение в полиэтиленовую пленку модифицирующих компонентов способствует повышению ее стабиль-

поста к действию ГФ-облучения, выражающемуся в большей сохраняемости ряда ее свойотв (паропроницагыооги, прочности и др.), что объясняется торможением процессов фог окислительной деотрукции ингибиторами коррозии,

8. Предложен электрохимический метод определения длительности защитного действия пленок, позволявдй устанавливать сроки эффективного использования полимерных планок о модифицирующими компонентами и разработаны рекомендации по установление оптимальной толщин упаковочных пленок (140-150 мни), обеспечивающей надежную запигу изделий.

9, Предложена методика расчета сроков защити металличеоких изделий противокоррозионными полимерннми пленками и установлена длительность сохранения заситных свойств противокоррозионными полимерными пленками в заданных условиях. Показано, что лучшими занятными свойствами обладают полимерные пленки содержащие 1,0-2,0ДДА<6,5-7) лет; 3,5£ ИШНГАЗа (5,7) лет; 0,55? Г-2 (5,4) года.

10. Результаты проведенных йсследований внедрены на Речицком заводе "Термопласт" о реальным экономическим эффектом 33,7 тыс.руб. Проведено опытно-промышленное внедрение полимерных пленок с ингибитором (ИФХАНГАЗ) для упаковки печатных плат.

Расчетный экономический эффект от внедрения противокоррозионных полимерных пленок только на предприятиях Минприбора составляет 300 тыс. руб.

Основное содержание работы опубликовано в следующих работах:

I. Доманцевич Н.И., Тынный А.Н,, Копыл О.Н. Оценка качества ингибированной полимерной пленки после старения// Управление качеством, эффективностью и совершенствованием ассортимента промышленных товаров на базе стандартизации и применения вычислительной техники: Тез. докл. Есесоюз. межвуз. науч. конф,-Тбилиси, 1901.~ Т.З.- с.275-277.

2. Доманцевич Н.И. Применение полимерных пленок в качестве консервационно-упаковочного материала// Повышение эффективности применения полимерных материалов в отраслях промышлвнности.яроиэводящпх продукты питания: Тез. докл.Всеоот. на. и-техн.конф.-М.,1983.-с.74.

3. Доманцевич Н.И., Копыл О.Н., Тынный А.Н. Антикоррозионная полимерная пленка с повышенными защитными свойствами// Технология и организация производства,- 1984, №4.- с,37-39.

4. Доманцевич H.H. Применение полимерных пленок в качестве консервационно-упаковочного материала// Товароведениеj Респуб, меж-вед. науч.-техн. сб. - Киев, 1984,-Вып. 17. - c.S5-97.

5. Доманцевич H.H. Применение полимерных пленок в качестве консервационно-упаковояного. материала//Физика'и механика композиционных материалов на основе полимеров: Тез. докл. XIII обл. науч.-техн. конф. мол. уч. vi спец. -Гомель, 1984,- с.58-59.

6. Доманцевич Н.И., Мвцай Л.Б., Яцюк М.М. Исследование защитных характеристик интибировавных полимерных пленок/ Товароведение: Респуб. межвед. науч.-техн. Ьб.- Киев, 1985,- Вып.18. -с.73-74.

7. Пути улучшения качества полимерных упаковочных пленок/ Доманцевич Н.И., Копнл О.Н., Тынный А.Н., Короденко Г.Д.//Экономия материальных ресурсов и улучшение качества изделий и конструкций на

л

основе применения новых полимерных материалов: Тез. докл. респуб. науч.-техн. конф. - Киев, 1985.- Выл.2.- с.25.

8. Елияние ультрафиолетового облучения на физико-механические свойства и структуру упаковочных материалов на основе полиэтилена/ Доманцевич H.H., Тынный А.Н., Короденко Г.Д., Копыл О.Н.// Совершенствование технологии и качества промышленных товаров: Сб. науч. тр. -Владивосток: Изд-во ДВГУ, 1985,- с.100-104.

9. Доманцевич К.й. Исследование влияния климатических факторов на эксплуатационные свойства модифицированных полимерных пленок// Проблемы физики прочности и пластичности полимеров: Тез. докл.

науч.-техн. коиф. -Душанбе, 1986,- с,161.

10. 0 влиянии ингибиторов коррозии металлов на терло- и ф(. о-окаслитальную деструкцию полиэтилена,' Доманцевич Н.И., Зояотовицкий Я.М., Голубова I.C., Заборская Л.В.// Запита металлов.-1987,- T.XXII1, JÉ4,— с.716-718.

11. Доманцевич Н.И., Копыл О.Н. Влияние целевой модификации на изменение защитных свойств полиэтиленовых пленок упаковочного назначения// Управление ассортиментом и качеством непродовольственных товаров а формирование разумных потребностей населения: Тез. докл. У1 Всесоюз, науч.-техн. ковф. по товар, иепрод. тов.-Донецк, 1987.- с.149-150.

12. Влияние ингибиторов коррозии на паро- и кислородопроницае-мость полиэтиленовой пленки/ Доманцевич H.H., Золотовицкий Я.М., Копыл О.Н., Речиц Г.В.//ПЯ8СТ. массы,- 1987, »10,- с.32-33.