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新聞中心 聚乙烯滾塑工藝過程中的關(guān)鍵控制要素
發(fā)布時(shí)間：2017-08-10 瀏覽次數(shù)：214 返回列表
聚乙烯滾塑工藝過程中的關(guān)鍵要素控制在滾塑工藝過程的加熱階段，在聚乙烯粉末或熔體與模具內(nèi)表面的分界面上，由于表面氧化的作用會(huì)發(fā)生化學(xué)或物理粘接。當(dāng)模具內(nèi)表面有局部缺陷時(shí)，聚乙烯熔體會(huì)流進(jìn)這些缺陷而形成局部嵌入。這將使冷卻之后的制品難以從模具中取出。為了避免上述情況的發(fā)生，需要在模具內(nèi)表面涂一層熱穩(wěn)定的材料以防止粘聯(lián)，這類材料稱為脫模劑。工業(yè)用脫模劑有很多種，聚乙烯的滾塑工藝對脫模劑有較高的要求，主要是耐熱性能的要求。油類、蠟和硅油是常用的脫模劑，但它們需要每次加料前涂一次，故稱為一次性脫模劑。這類脫模劑成本較低，脫模效果很好，但易于遷移到制品表面影響其表面性能。聚乙烯的滾塑上藝過程有一個(gè)特殊的現(xiàn)象：在粉末熔融過程中，粉末顆粒之間滯留的空氣形成了氣泡，隨著加熱過程的持續(xù)、這些氣泡又消失了。進(jìn)一步的研究表明，這些氣泡的消失并非由于它們在浮力的作用下移向熔體的自由面，而是因?yàn)闅馀葜械目諝庵饾u融合在熔融的塑料熔體中。實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)溫度升至150℃時(shí)，聚乙烯熔體中形成了不同尺寸的氣泡。由于聚乙烯熔體粘度很大，氣泡的浮力不足以把氣泡推向自由面。當(dāng)溫度升至200℃時(shí)，所有的氣泡都消失了。因此，對于聚乙烯的滾塑來說，科學(xué)地控制加熱過程對消除聚乙烯制品中的氣泡，提高產(chǎn)品質(zhì)量有十分重要的意義。由于滾塑的加熱時(shí)間有時(shí)會(huì)較長，特別是制品壁較厚時(shí)?？赡軙?huì)持續(xù)半小時(shí)到一小時(shí)以上。這時(shí)就要求采取措施以防止材料在加熱過程個(gè)的熱氧化和材料性能的降低，通常在聚乙烯塑料中加入抗氧化劑可達(dá)到預(yù)防的目的。但是，當(dāng)聚乙烯材料被加熱到過高的溫度或加熱時(shí)間過長時(shí)，抗氧化劑并不能防止材料的氧化。當(dāng)制品厚度較大需要加熱較長的時(shí)間時(shí)，必須降低加熱溫度。如果利用提高溫度來縮短加熱時(shí)間，則有可能因氣泡中的空氣來不及消失而使氣泡保留下來。當(dāng)聚乙烯塑料被加熱到熔融狀態(tài)時(shí)，材料將經(jīng)歷一個(gè)從結(jié)晶態(tài)向熔體轉(zhuǎn)化的過程，這正是聚乙烯顆粒開始熔化變軟時(shí)所發(fā)生的過程。它首先出現(xiàn)在和模具內(nèi)壁接觸的一層材料，形成一個(gè)均勻的熔融材料層。然后，逐漸向內(nèi)層擴(kuò)展，直到全截面完全變成塑料熔體為止。接下來是繼續(xù)加熱使氣泡逐漸消失的過程。這一過程的溫度控制和時(shí)間控制需要調(diào)節(jié)。在冷卻過程中，聚乙烯熔體的溫度將從200℃降至接近室溫，聚乙烯的分子將從無序的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^為有序的晶態(tài)。結(jié)晶的過程需要一定的時(shí)間，結(jié)晶的速度和聚乙烯熔體的粘度有關(guān)。當(dāng)聚乙烯熔體被迅速冷卻時(shí)，聚乙烯熔體的粘度迅速增加，使其晶粒的生長受到阻礙，從而影響聚乙烯的結(jié)晶度。當(dāng)結(jié)晶度不同時(shí)，聚乙烯制品的密度就不同，物理性能也將有所差別。由此，急速冷卻的聚乙烯滾塑制品具有較低的密度，而緩慢冷卻的制品則具有較高的密度。
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