聚乙烯滾塑工藝過程中有哪些控製要素

聚乙烯滾塑工藝過程中的關(guan) 鍵要素控製在滾塑工藝過程的加熱階段，在聚乙烯粉末或熔體(ti) 與(yu) 模具內(nei) 表麵的分界麵上，由於(yu) 表麵氧化的作用會(hui) 發生化學或物理粘接。當模具內(nei) 表麵有局部缺陷時，聚乙烯熔體(ti) 會(hui) 流進這些缺陷而形成局部嵌入。這將使冷卻之後的製品難以從(cong) 模具中取出。

為(wei) 了避免上述情況的發生，需要在模具內(nei) 表麵塗一層熱穩定的材料以防止粘聯，這類材料稱為(wei) 脫模劑。工業(ye) 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、蠟和矽油是常用的脫模劑，但它們(men) 需要每次加料前塗一次，故稱為(wei) 一次性脫模劑。這類脫模劑成本較低，脫模效果很好，但易於(yu) 遷移到製品表麵影響其表麵性能。

聚乙烯的滾塑上藝過程有一個(ge) 特殊的現象：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、這些氣泡又消失了。進一步的研究表明，這些氣泡的消失並非由於(yu) 它們(men) 在浮力的作用下移向熔體(ti) 的自由麵，而是因為(wei) 氣泡中的空氣逐漸融合在熔融的塑料熔體(ti) 中。實驗表明當溫度升至150℃時，聚乙烯熔體(ti) 中形成了不同尺寸的氣泡。由於(yu) 聚乙烯熔體(ti) 粘度很大，氣泡的浮力不足以把氣泡推向自由麵。當溫度升至200℃時，所有的氣泡都消失了。因此，對於(yu) 聚乙烯的滾塑來說，科學地控製加熱過程對消除聚乙烯製品中的氣泡，提高產(chan) 品質量有十分重要的意義(yi) 。由於(yu) 滾塑的加熱時間有時會(hui) 較長，特別是製品壁較厚時。可能會(hui) 持續半小時到一小時以上。這時就要求采取措施以防止材料在加熱過程個(ge) 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到預防的目的。

但是，當聚乙烯材料被加熱到過高的溫度或加熱時間過長時，抗氧化劑並不能防止材料的氧化。當製品厚度較大需要加熱較長的時間時，必須降低加熱溫度。如果利用提高溫度來縮短加熱時間，則有可能因氣泡中的空氣來不及消失而使氣泡保留下來。當聚乙烯塑料被加熱到熔融狀態時，材料將經曆一個(ge) 從(cong) 結晶態向熔體(ti) 轉化的過程，這正是聚乙烯顆粒開始熔化變軟時所發生的過程。它首先出現在和模具內(nei) 壁接觸的一層材料，形成一個(ge) 均勻的熔融材料層。然後，逐漸向內(nei) 層擴展，直到全截麵*變成塑料熔體(ti) 為(wei) 止。接下來是繼續加熱使氣泡逐漸消失的過程。這一過程的溫度控製和時間控製需要調節。在冷卻過程中，聚乙烯熔體(ti) 的溫度將從(cong) 200℃降至接近室溫，聚乙烯的分子將從(cong) 無序的狀態轉變為(wei) 較為(wei) 有序的晶態。結晶的過程需要一定的時間，結晶的速度和聚乙烯熔體(ti) 的粘度有關(guan) 。當聚乙烯熔體(ti) 被迅速冷卻時，聚乙烯熔體(ti) 的粘度迅速增加，使其晶粒的生長受到阻礙，從(cong) 而影響聚乙烯的結晶度。當結晶度不同時，聚乙烯製品的密度就不同，物理性能也將有所差別。由此，急速冷卻的聚乙烯滾塑製品具有較低的密度，而緩慢冷卻的製品則具有較高的密度。