環(huán)保在線技術(shù)文章
適用滾塑工藝的原料有哪些
閱讀：2825 發(fā)布時間：2019-5-7市場上常見的滾塑原料包括以下幾種：
- 聚乙烯（PE）
- 聚丙烯（PP）
- 尼龍（PA）
- 聚氯乙烯（PVC）
- 聚碳酸酯（PC）
問題來了，上面提到的塑料里面，不是所有的都能用于滾塑。滾塑需要專門設(shè)計的材料?；镜囊蟀ǎ?/span>
- 易于磨粉（或易于保持液態(tài)）。利用高性能的常溫磨粉機和低溫磨粉機，我們已經(jīng)可以處理聚乙烯和聚丙烯等常用的滾塑原料，而且成本也在不斷的降低。
- 恰當(dāng)?shù)牧鲃有?/strong>。以常用的聚乙烯原料為例，牌號的熔指（MI，或MFI）范圍一般應(yīng)該介于2到10（克/10分鐘）之間，優(yōu)化的熔指范圍是3-6（克/10分鐘）。熔指過低，產(chǎn)品難于成型；熔指過高，產(chǎn)品的物理性能會下降。
聚乙烯(PE)原料
PE被廣泛應(yīng)用于滾塑工藝中，是有原因的：
，PE的加工窗口寬廣，適用于長時間的高溫環(huán)境，降低了對滾塑機械的要求；
第二，在室溫下，PE不會與水、大部分油脂、酸和堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，適用范圍廣；
第三，PE原料成本低廉，易于推廣。
由于聚乙烯分子結(jié)構(gòu)取向性太強，在垂直方向上性能相對太弱。為了改善這種情況，共聚單體被引進(jìn)了聚乙烯生產(chǎn)之中，以改善聚乙烯的支化程度，常用的共聚單體包括丁烯（C4），己烯（C6）和辛烯（C8）。隨著碳數(shù)的增加，聚乙烯分子中的支鏈長度增加，宏觀下很多性能會有明顯的改善，如沖擊強度，韌性，ESCR（抗環(huán)境應(yīng)力性能，這是指塑料產(chǎn)品在長期外力的作用下，會發(fā)生破壞的情況）等。另外，隨著共聚單體比例的升高，聚乙烯整體的密度降低。
另一方面，聚乙烯分子量的分布也會影響其性能。聚乙烯是各種不同長短的分子鏈的混合物。一般來說，分子鏈長度越短，流動性越好，熔指越高；反之則熔指降低。其次，分子量分布越寬，原料越容易加工（因為低分子量的部分可以起到增塑劑的作用），但是產(chǎn)品的性能相對較弱。
分子量的分布，主要決定因素在于聚乙烯的聚合裝置和使用的催化劑類型。
另外一個重要的因素是聚乙烯的結(jié)晶度。結(jié)晶是聚乙烯分子鏈折疊形成層晶進(jìn)而結(jié)晶的過程。形狀為球形，所以也叫球晶。在一定應(yīng)力下，球晶是有彈性的，受力減小后，可以恢復(fù)原狀；但是到了一定的強度，球晶會解體成為纖形，這個過程是不可逆，這個強度也就是屈服強度了。聚乙烯結(jié)晶度的不同，會表現(xiàn)為密度的區(qū)別：結(jié)晶度越高，聚乙烯的密度也越高。同時，熔點、拉伸強度等物理屬性也會提高；同樣，某些屬性也就相應(yīng)降低了，如ESCR等。
在上面因素的共同作用下，線形聚乙烯表現(xiàn)出兩個關(guān)鍵的指標(biāo)——熔指和密度。
- 熔指可以用來評估原料的流動性能。一般情況下，常常使用美國材料試驗協(xié)會（ASTM）的 D-1238標(biāo)準(zhǔn)，或標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）1133標(biāo)準(zhǔn)，來測定熔指。兩個標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的測試條件有細(xì)微的差別，但是一般情況下，可以簡單比較。測試條件是：190度溫度下，在2.16公斤的砝碼壓力下，10分鐘時間內(nèi)，從一個細(xì)管中擠出的原料的重量，單位是克/10分鐘（g/10min）。
- 密度是通用的，在ASTM D1505或ISO1183條件下測得，單位是克/立方厘米（g/cm^3）。
同時，這些因素也決定了聚乙烯的其他物理性能，如熔點、拉伸強度、拉伸伸長率、彈性模量等。
聚丙烯（PP）原料
合成樹脂的消費結(jié)構(gòu)中，聚丙烯是僅次于聚乙烯的通用原料。與聚乙烯相比，聚丙烯有以下特點：
- 密度低：PP的密度大致在0.85-0.93之間，而普通 聚乙烯在0.91-0.98之間。其中的一個原因是PP的結(jié)晶度低于PE；
- 力學(xué)性能好：PP的拉伸強度，彈性模量普遍高于 PE。目前，經(jīng)過改性的PP甚至可以媲美PS（聚苯乙烯）的力學(xué)性能，廣泛地應(yīng)用于電子電器和汽車領(lǐng)域；
- 光學(xué)性能好：相比PE，PP的透明度高出很多；
- 耐高溫：PP的熔點在160-170度左右，相比PE的100-130度，高出許多。因此可以用于更高溫度環(huán)境下使用；
- 耐低溫差：在零度以下，PP的沖擊強度低，不適合在低溫冷凍環(huán)境下使用；
- 耐受性好：PP比PE的耐水性，耐化學(xué)腐蝕性，耐酸、堿性都有提高，更適合用于生產(chǎn)化工容器；
- 老化性能差：PP在陽光照射（紫外線，熱）的環(huán)境下，容易氧化降解。因此不適合做長期在室外使用的產(chǎn)品。
PP的生產(chǎn)也需要催化劑的參與，催化劑仍然是前面提到的ZN催化劑。不過，目前市場上也已經(jīng)出現(xiàn)了利用茂金屬催化劑生產(chǎn)的PP產(chǎn)品。
與PE一樣，*基于丙烯單體聚合反應(yīng)而得到的PP叫做均聚聚丙烯；而與其他單體（常用的是乙烯）聚合而得到的聚丙烯叫做共聚聚丙烯，共聚又分為嵌段共聚和無規(guī)共聚。
而根據(jù)丙烯中甲基排布的情況，可以把PP分為等規(guī)、間規(guī)和無規(guī)三種。無規(guī)聚丙烯不能結(jié)晶，因此它的透明度在PP中是zui 高的。
在滾塑上，PP的應(yīng)用還沒有*拓展開來，主要有以下幾個原因：
- 低溫脆化溫度很低，限制了很多應(yīng)用；
- PP磨粉很難，需要在低溫環(huán)境下進(jìn)行，這也不利于PP滾塑原料的開發(fā)；
- 為了改善PP對于高溫、紫外線的耐受性，需要在PP中添加一些特殊的添加劑以改善其性能；
- 合適的PP加工溫度范圍非常窄，對工藝控制提出了很高的要求。
雖然有這些不利的條件，考慮到PP在彈性模量，耐化學(xué)腐蝕性、透明度上的優(yōu)勢，很多供應(yīng)商也在努力開發(fā)相應(yīng)的PP滾塑料，且已經(jīng)商用，如道達(dá)爾推出的 TPS-D-0023（高透明型）和TPS-D-0026（沖擊強度改善型）等。
總結(jié)：
滾塑行業(yè)的快速發(fā)展不僅要求產(chǎn)品設(shè)計具有創(chuàng)意性、功能性和系統(tǒng)化，加工設(shè)備具有大型自動化、精密化和節(jié)能化，也將驅(qū)動滾塑原料的多樣化和功能化發(fā)展。目前，國內(nèi)滾塑用耐溫高抗沖聚乙烯、鋼襯涂覆用聚乙烯、輕量化發(fā)泡聚乙烯等功能性聚烯烴材料有了較快的發(fā)展，極大地拓展了滾塑產(chǎn)品在領(lǐng)域的開發(fā)和應(yīng)用。