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滚塑工艺的生产过程受那些因素的制约?

1、脱模剂

在滚塑工艺过程的加热阶段,由于表面氧化,聚乙烯粉末或熔体与模具内表面之间的界面发生化学或物理粘合。当模具内表面存在局部缺陷时,聚乙烯熔体将流入这些缺陷中,形成局部包埋。这将使从模具中取出冷却后的产品变得困难。为了避免上述情况,必须在模具内表面涂上一层耐热材料,以防止粘附。这种物质叫做释放剂。工业用释放剂种类繁多。聚乙烯的滚塑工艺工艺对脱模剂有较高的要求,主要是耐热性。油、蜡和硅油是常用的释放剂,但每次喂食前都要涂上,所以称为一次性释放剂。该缓释剂成本低,释放效果好,但易迁移到产品表面,影响产品表面性能。交联硅氧烷是一种半永久性释放剂。它不需要经常涂抹,不迁移,不受温度变化的影响,具有良好的释放效果,但成本高。

通过在模腔表面(就像销售的不粘锅一样)混合一层薄薄的聚四氟乙烯(PTFE),可以获得永久的脱模效果。聚四氟乙烯是一种永久性脱模剂。


2、温度控制

聚乙烯滚塑工艺过程中有一种特殊现象:在粉末熔化过程中,粉末颗粒间形成气泡,随着连续加热过程,气泡消失。进一步的研究表明,这些气泡的消失不是由于它们的浮力移动到熔融体的自由表面,而是因为气泡中的空气逐渐融合到熔融的塑料熔体中。实验表明,当温度升高到150℃时,聚乙烯熔体中形成不同尺寸的气泡,由于聚乙烯熔体的高粘度,气泡的浮力不足以将气泡推向自由表面。当温度上升到200摄氏度时,所有的气泡都消失了。因此,科学控制聚乙烯制品的加热过程,消除气泡,提高产品质量是十分重要的。因为滚压成型的加热时间有时较长,特别是当产品壁厚较大时。可能持续半小时到一小时以上。此时,有必要采取措施防止材料在加热过程中发生热氧化和材料性能的退化。通常,在聚乙烯塑料中添加抗氧化剂可以达到预防的目的。然而,当聚乙烯材料加热到过高的温度或加热时间过长时,抗氧化剂不能阻止材料的氧化。当产品厚度大,加热时间长时,必须降低加热温度。如果通过提高温度缩短加热时间,气泡中的空气可能不会消失,气泡可能会被保留。当聚乙烯塑料被加热到熔融状态时,材料将经历从结晶状态到熔融状态的转变过程,这种转变过程发生在聚乙烯颗粒开始熔化和软化时。它首先出现在与模具内壁接触的一层材料中,形成一层均匀的熔融材料。然后,它逐渐膨胀到内层,直到整个横截面完全转变为塑料熔体。下一步是继续加热,使气泡逐渐消失。此过程中的温度控制和时间控制需要调整。


3、冷却过程

在冷却过程中,聚乙烯熔体温度由200℃下降到接近室温,聚乙烯分子由无序状态转变为有序结晶状态。结晶过程需要一定的时间。结晶速率与聚乙烯熔体粘度有关。当聚乙烯熔体快速冷却时,聚乙烯熔体的粘度迅速增加,阻碍了其晶粒的生长,从而影响了聚乙烯的结晶度。当结晶度不同时,聚乙烯制品的密度和物理性能也会不同。因此,快速冷却聚乙烯制品的密度较低,而缓慢冷却聚乙烯制品的密度较高。当然,产品冷却速度越慢,生产周期越长,成本越高。滚塑模塑用聚乙烯粉末具有一定的密度,这取决于材料的制造商。但是,聚乙烯制品的密度在轧制后会因冷却速度的不同而发生变化。


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