聚乙烯旋转成型过程中的关键元件控制

1。释放剂
在旋转成型过程的加热阶段,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处会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并形成局部嵌入。这将使冷却后难以将产品从模具中取出。为了避免上述情况,需要在模具内表面涂一层耐热材料,以防止粘连。这种类型的材料称为脱模剂。工业脱模剂有很多种。聚乙烯的旋转成型工艺对脱模剂的要求很高,主要是耐热性。油、蜡和硅油是常用的脱模剂,但每次喂食前需要涂抹一次,因此称为一次性脱模剂。这种脱模剂成本低,脱模效果好,但容易迁移到产品表面,影响产品表面性能。交联硅氧烷是一种半永久性脱模剂。不需要频繁使用,不会迁移,不会受到温度变化的影响,具有良好的脱模效果,但成本较高。
在模腔表面（如商用不粘锅）复合一层薄薄的聚四氟乙烯可以实现永久的脱模效果。聚四氟乙烯是一种永久性脱模剂。
2。温度控制
聚乙烯旋转成型工艺中存在一种特殊现象:在粉末熔化过程中,粉末颗粒之间滞留的空气形成气泡,随着加热过程的继续,这些气泡消失。进一步的研究表明,这些气泡的消失并不是由于它们在浮力作用下移动到熔体的自由表面,而是因为气泡中的空气逐渐融入熔融的塑料熔体中。实验表明,当温度升至150°C时,聚乙烯熔体中会形成不同大小的气泡。由于聚乙烯熔体的粘度高,气泡的浮力不足以将气泡推至自由表面。当温度升至200°C时,所有气泡都会消失。因此,对于聚乙烯的旋转成型来说,科学地控制加热过程对于消除聚乙烯产品中的气泡和提高产品质量具有重要意义。因为旋转成型的加热时间有时较长,特别是当产品壁较厚时。它可能持续半小时到一个多小时。此时,需要采取措施防止加热过程中材料的热氧化和材料性能的降低。通常,在聚乙烯塑料中添加抗氧化剂以达到预防的目的。然而,当聚乙烯材料被加热到过高的温度或加热时间过长时,抗氧化剂不能防止材料的氧化。当产品厚度较大,需要长时间加热时,必须降低加热温度。如果通过升高温度来缩短加热时间,则气泡可能会保留,因为气泡中的空气没有时间消失。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转变为熔体的过程,这正是聚乙烯颗粒开始熔化和软化时发生的情况。它出现在与模具内壁接触的一层材料中,形成均匀的熔融材料层。然后,它逐渐膨胀至内层,直到整个横截面完全转变为塑料熔体。下一步是继续加热,让气泡逐渐消失。该过程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,聚乙烯熔体的温度将从200°C降至接近室温,聚乙烯分子将从无序状态转变为更有序的结晶状态。结晶过程需要一定的时间,结晶速度与聚乙烯熔体的粘度有关。当聚乙烯熔体快速冷却时,聚乙烯熔体的粘度迅速增加,这阻碍了其晶体的生长并影响聚乙烯的结晶度。当结晶度不同时,聚乙烯产品的密度不同,物理性能也会不同。因此,快速冷却的聚乙烯滚塑产品密度较低,而缓慢冷却的产品密度较高。当然,产品冷却速度越慢,生产周期越长,成本越高。用于滚塑生产的聚乙烯粉末本身具有一定的密度,该密度由材料制造商决定。但滚塑生产后,由于冷却速度不同,聚乙烯滚塑产品的密度会发生一定程度的变化。